摘要

目的基于生物信息学方法筛选肾透明细胞癌关键基因, 识别可能的微RNA(miRNA)-mRNA作用轴, 探讨相关基因在肾透明细胞癌组织和细胞中的表达。方法选取基因表达综合(GEO)数据库基因表达谱GSE40435、GSE71302数据集, 肾透明细胞癌TCGA-KIRC数据集来自癌症基因组图谱(TCGA)数据库。采用R软件筛选差异表达的mRNA和miRNA, 并对mRNA进行功能富集分析。采用STRING数据库和Cytoscape软件进行蛋白质互作分析。采用Oncomir数据库筛选预后相关的差异表达miRNA。采用TargetScan和miRDB靶基因预测工具筛选miRNA可能调控的靶基因。收集2021年6月至12月山西医科大学第一医院收治的34例肾透明细胞癌患者的组织样本及临床资料, 并选择正常肾细胞株293T和肾透明细胞癌细胞株786O。采用实时荧光定量聚合酶链反应检测基因的相对表达量;蛋白质印迹法、免疫组织化学染色法检测目的蛋白的表达水平;双荧光素酶报告基因实验验证基因间的靶向关系。结果差异分析筛选得到1 351个差异表达mRNA和50个差异表达miRNA。功能富集分析提示肾透明细胞癌中脂肪酸代谢、异生物质代谢等途径被抑制, 细胞凋亡、免疫应答途径被激活。蛋白质互作分析提示肾透明细胞癌中信号转导、蛋白泛素化等途径起到关键作用。筛选结果显示miRNA-224-5p(miR-224-5p)与肾透明细胞癌进展关系最紧密, 且在肿瘤组织中高表达, 其预后相关靶基因为NEDD4L。肾透明细胞癌组织与癌旁组织的NEDD4L mRNA相对表达量分别为0.138±0.103、1.000±0.026(t=46.23, P<0.05);miR-224-5p相对表达量分别为1.000±0.043、0.129±0.108(t=45.28, P<0.05)。不同分级及分期肾透明细胞癌组织NEDD4L mRNA、miR-224-5p的表达差异均有统计学意义(均P<0.05)。NEDD4L蛋白在肾透明细胞癌中表达降低。293T与786O细胞中NEDD4L基因相对表达量分别为1.000±0.125、0.210±0.044 (t=17.52, P<0.05);miR-224-5p基因相对表达量分别为0.209±0.049、1.000±0.234(t=10.609, P<0.05)。转染后的293T细胞样本中, miRNA模拟物组与阴性对照组的NEDD4L mRNA相对表达量分别为0.236±0.062、1.000±0.024, 差异有统计学意义(t=43.56, P<0.05)。NEDD4L蛋白在miRNA模拟物组中表达降低。双荧光素酶报告基因实验提示NEDD4L是miR-224-5p的直接靶基因。结论在肾透明细胞癌中, miR-224-5p靶向调节NEDD4L表达, 这一机制可能与肾透明细胞癌的发生、发展有关。