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目的:肾透明细胞癌(RCC)是泌尿系统的第二大常见肿瘤,在世界范围内约占新发肿瘤总数的3%。超过90%的肾肿瘤为肾细胞癌,此类癌症起源于肾近曲小管上皮。在肾细胞癌的诸多亚型中,肾透明细胞癌(ccRCC)最为常见,约占总数的70%-80%,同时在病理上也是侵袭性最强的一种。蛋白酶功能的改变与肿瘤进展息息相关。蛋白酶作为ATP依赖性酶,有着半胱天冬蛋白酶样、胰蛋白酶样及糜蛋白酶样活性,能够对泛素化蛋白进行分解。蛋白酶对细胞的多种生理过程起着调节作用,例如增殖、凋亡、迁移、基因转录、免疫应答等。最常见的蛋白酶体形式为26S蛋白酶,其包含着接近60个亚单位,同时约占细胞总蛋白的2%,对诸多重要的生理功能起关键性作用。26S蛋白酶由一个20S核心微粒及1-2个19S调节性微粒构成,其中20S核心微粒具有蛋白水解功能,而19S调节性微粒则负责识别已经泛素化的蛋白,并使其展开、去泛素化,并将该蛋白运送至20S核心微粒处。蛋白酶亚单位beta型-4(PSMB4),作为20S核心复合体的亚单位,调节了整个蛋白酶的合成过程,因此成为了26S蛋白酶合成过程的限速步骤。有研究表明,在乳癌、肺癌、卵巢癌、皮肤癌、前列腺癌、肝细胞癌、骨髓性白血病及胶质瘤中,PSMB4表达水平均显著上调。PSMB4被认定为首个具有促肿瘤作用的蛋白酶亚单位。尽管PSMB4已被证实与多种癌症的进展存在相关性,但到目前为止,尚没有PSMB4在肾透明细胞癌中的表达状态,及其与肾透明细胞癌进展的相关性文章。如果PSMB4在肾透明细胞癌中促进肿瘤的生长,则可能是一个潜在的诊断和治疗靶点。方法:我们首先利用生信分析的方法,从癌症基因图谱(TCGA)数据库下载了包含随访时间、生存状态、性别、stage、grade、TNM分期、PSMB4表达水平在内的患者临床信息,从Human Protein Atlas网站下载了肾透明细胞癌及正常组织的免疫组化结果。通过对以上信息进行统计学分析,确定了PSMB4在肾癌组织与正常组织间的表达差异,同时分析了PSMB4表达水平与患者各项临床指标的相关性,以及与患者总体生存率的相关性。然后,我们通过对我院因肾透明细胞癌接受肾部分切除术或根治性切除术的患者进行筛选,共收集了37例肾透明细胞癌及正常组织标本,并提取RNA及蛋白质,利用PCR及Western Blot的实验方式,检测了PSMB4在肾透明细胞癌和正常组织中的转录和翻译水平,对生信分析的结果进行验证。接着,我们利用多种生物信息学网站,对PSMB4的基因改变率及对患者预后的影响进行分析,同时行GSEA基因富集分析,发现了富集于PSMB4的若干信号通路,对PSMB4对下游基因的调控方式有了初步的理解。接下来,我们设计特异性敲减PSMB4的si-RNA,在肾癌的两种细胞系内利用PSMB4敲减组及对照组细胞,进行了CCK-8、克隆形成、EdU、RTCA等增殖相关的功能实验,并检测了增殖相关蛋白PCNA的表达水平。与此同时,我们利用长效si-RNA构建了PSMB4稳定敲减的ACHN细胞系,对balb/c免疫缺陷小鼠行皮下成瘤实验,动态监测小鼠皮下肿瘤大小变化,观察6周后取瘤称重,利用Western Blot法检测实验组及对照组的PSMB4表达差异,在体外、体内证实了PSMB4与肾透明细胞癌增殖的相关性。最后,我们结合GSEA基因集富集分析的相关结果,选定NF-κB信号通路来进一步研究,在敲减PSMB4后,检测肾透明细胞癌细胞内NF-κB通路相关蛋白P50、P65、p-iKBα的表达水平变化,结合回复实验及microRNA相关实验结果,证明了PSMB4经由NF-κB信号通路,调控肾透明细胞癌的增殖,从而发挥促肿瘤作用,此过程受miR-524-5p调控。结果:1、在对TCGA数据库中的肾透明细胞癌组织及正常组织进行分析后,我们得知PSMB4在肾透明细胞癌组织中的表达量升高。与此同时,结合数据库中的临床资料与PSMB4表达水平,可知PSMB4与肾透明细胞癌患者总体生存率、肿瘤分期、分级等存在相关性。GSEA分析显示,PSMB4高表达表型富集于包含NF-κB在内的多种信号通路中。2、在肾透明细胞癌组织与细胞系中,利用实时定量PCR与Western Blotting法检测PSMB4的转录与翻译水平均有明显增加。3、在利用si-RNA敲减PSMB4后,肾透明细胞癌细胞在CCK-8、EdU、克隆形成、RTCA等功能实验及裸鼠皮下成瘤实验中,均表现出了增殖能力的下降。可见PSMB4与肾透明细胞癌的增殖密切相关。4、利用si-RNA敲减PSMB4在细胞中的表达,能够降低NF-κB信号通路关键分子P50、P65在细胞核中的表达量。利用TNF-α作为信号通路激动剂,我们结合回复实验,证明了PSMB4经由NF-κB信号通路调控了肾透明细胞癌的增殖。同时利用双荧光素酶报告实验、实时定量PCR、Western blot及功能实验证明miR-524-5p与PSMB4的联系。结论:1、PSMB4的高表达与肾透明细胞癌的进展、较高的病理分级、较差的患者生存率密切相关。2、PSMB4在肾透明细胞癌的组织和细胞系中表达量升高。3、PSMB4经由NF-κB信号通路,促进了肾透明细胞癌的增殖,同时受miR-524-5p调控。