一、研究背景:前列腺癌是中老年男性群体中较为常见的泌尿系肿瘤,2014年在西方男性肿瘤新发病例数中排名第一,死亡病例数排名第二。随着早期前列腺特异性抗原(Prostate Specific Antigen,PSA)筛查在中国的普及,前列腺癌在中国的新发病例数也呈现出上升趋势。2014年中国新发前列腺癌病人高达到十万分之60.3,病人死亡达到十万分之26.6,位居男性泌尿系肿瘤首位。自2000至2011的十余年间,前列腺癌发病率呈现出稳步上升的趋势,部分患者在接受根治性手术后仍出现生化复发,且在行内分泌去势治疗的一至两年后进而转化为去势抵抗前列腺癌,并出现转移。关于前列腺癌转移的机制至今尚不清楚,探索前列腺癌转移相关的分子机制为预测前列腺癌转移及治疗的新靶点提供可能。G蛋白偶联受体(G Protein-Coupled Receptors,GPCRs)在细胞信号传导控制中起到主要作用。越来越多文献表明GPCR家族蛋白除了在信号传导的作用外,在细胞的增殖、成长及再生等发挥着重要功能。G蛋白偶联受体137(GPR137),也叫C11orf4,GPR137A或TM7SF1L1,其细胞质中包含了4次跨膜结构,同时在N端和C端具有信号肽的结构。该基因定位于11cen-q13.1,最早在人类海马体结构中被发现,并发现在肺部和泌尿系统中高表达。已有报道显示,在消化系统、神经系统肿瘤中沉默GPR137可以抑制肿瘤细胞的增殖。本课题通过在前列腺癌患者的组织样本中检测GPR137的表达水平,并收集比较Oncomine数据库前列腺癌样本中癌与癌旁的GPR137的表达水平;进一步在细胞水平中用慢病毒载体构建稳定沉默GPR137的表达的细胞株,研究其低表达后对前列腺癌细胞的迁移、侵袭、克隆增殖等肿瘤生物学变化及相关下游分子的调控研究。二、实验目的研究GPR137在前列腺癌标本样本中的表达水平,并进一步探索GPR137在肿瘤细胞中的生物学变化及分子水平变化。三、实验方法(一)、检测GPR137在前列腺癌标本及前列腺癌细胞株中的表达水平并在Oncomine数据库中验证相关表达收集在2015年长征医院泌尿外科前列腺癌病人住院行前列腺癌根治术的临床组织样本37例(癌21例、癌旁16例)。运用quantitativereal-timepcr(qpcr)、免疫组化等方法检测癌和癌旁组织标本中gpr137的表达水平。收集oncomine数据库中的前列腺癌样本信息,验证gpr137在癌和癌旁的差异表达。运用qpcr及westernblot检测前列腺癌细胞株中的gpr137的表达水平。(二)、构建能够稳定沉默gpr137的慢病毒质粒及相应的前列腺癌细胞株模型选取转移的前列腺癌细胞株du145和pc-3作为研究对象细胞株模型,并将构建完成定向沉默基因gpr137的慢病毒质粒shrnagpr137感染上述两株转移模型。观察记录相应质粒上的报告基因荧光表达情况,并进一步用westernblot和qpcr来验证gpr137的沉默效率,确认低表达gpr137的细胞株模型的建立。(三)检测在前列腺癌转移模型pc-3和du145中低表达gpr137后,相应细胞株增殖、克隆形成、迁移、侵袭能力的影响并检测细胞周期的变化情况在前期成功沉默gpr137后的细胞株模型基础上,通过mtt比色法、克隆形成实验、划痕实验及transwell实验来检测对细胞株生物学的影响;同时通过流式细胞分析来观察细胞株的各细胞周期的变化情况。(四)gpr137对前列腺癌侵袭转移的下游分子机制的初步验证上述实验发现沉默gpr137后,前列腺癌细胞的迁移侵袭能力出现显著的抑制,推测该基因对细胞的转移具有明显的影响。我们进一步对相应的转移相关分子,用westernblot的方法进行了初步的探索和验证。四、实验结果1、前列腺癌癌和癌旁中gpr137的表达水平存在明显差异(p<0.0001),癌中的表达明显高于癌旁;2、成功构建沉默gpr137的慢病毒载体后,前列腺癌细胞株du145和pc-3的增殖、迁移、侵袭及克隆形成能力都受到了显著的抑制,同时大量细胞出现g0/g1期阻滞的现象;3、在沉默gpr137的du145和pc-3细胞株中,蛋白westernblot验证了转移相关下游分子snail、slug下调,同时e-cadherin出现上调。五、实验结论本课题研究表明,GPR137在前列腺癌的发生及进展中都发挥着重要作用。沉默GPR137在转移的前列腺癌细胞株模型DU145和PC-3中的表达,其生物学特性显示细胞的增殖、克隆形成、迁移、侵袭水平都出现下调,预示着该受体具有潜在的治疗前列腺癌分分子靶标。