一、研究背景前列腺癌（Prostate cancer,PCa）是威胁中老年男性健康和生命的最为常见的肿瘤。近年来随着人们生活方式的改变和社会老龄化,前列腺癌的发病率和死亡率呈显著上升的趋势,且超过75%的前列腺癌病例会发生骨转移。大量研究表明,从原发部位通过血行转移到达骨髓的肿瘤细胞绝大多数被免疫系统清除或发生凋亡,但仍有少部分的残留细胞-播散肿瘤细胞（Disseminated tumor cells,DTCs）在骨中定植（colonisation）下来而处于休眠（Tumor dormancy）状态。这些休眠的DTCs被认为是抵抗传统放化疗并引起肿瘤复发和转移的根源,它们在合适的条件下被重新激活、分裂增殖,最终成为临床转移性病灶。然而,目前人们对肿瘤休眠的调节机制及肿瘤细胞与骨髓微环境如何相互作用而调节肿瘤休眠等关键问题尚不清楚。因此,进一步深入了解DTCs在骨髓微环境中休眠的分子机制将为阐明前列腺癌的骨转移分子机理奠定理论基础,具有重要的科学意义和临床指导价值。PKD（Protein Kinase D,PKD）是一类新发现的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族,目前已鉴定出三种PKD亚型（PKD1,PKD2和PKD3）。已证实PKD参与高尔基体反面膜转运、细胞存活、衰老、血管新生、细胞增殖和凋亡等多种细胞功能调节。我们前期的研究发现PKD1促进成骨细胞的分化,但并不清楚其是否调节肿瘤的骨转移。为此,我们假设成骨细胞中PKD1的表达参与调节骨髓微环境中播散性前列腺癌（DTCs）的休眠并展开实验研究。二、研究目的探讨成骨细胞龛中的PKD1对骨髓播散前列腺癌细胞的休眠的影响及其分子机制,为揭示成骨细胞壁龛的形成与DTCs定居、休眠的内在关联及分子机制提供新的视野,为临床治疗前列腺癌的骨转移提供新的潜在靶点和治疗策略。三、研究方法本研究一方面通过慢病毒方法过表达或敲低PKD1,通过体外共培养模式探讨成骨细胞中PKD1的改变对前列腺癌细胞的影响,从中筛选出成骨细胞分泌的相关休眠蛋白进行功能验证,另一方面确定成骨细胞分泌的相关蛋白对前列腺细胞休眠的作用机制。最后对TCGA上的临床数据进行分析,构建由PKD1介导的调控骨髓播散前列腺癌细胞休眠的信号通路。四、研究结果1、成骨细胞中过表达PKD1促进前列腺癌细胞的休眠,表现为前列腺癌细胞表面DiD的代谢速率减缓、KI-67的表达降低以及ERK/p38活性比下降。2、敲低成骨细胞中的内源性PKD1抑制前列腺癌细胞的休眠,表现为前列腺癌细胞表面DiD的代谢加快、KI-67的表达增加以及ERK/p38活性比值回升。3、成骨细胞中上调PKD1的表达促进GAS6的表达和分泌。相反的,敲低PKD1则抑制GAS6的表达和分泌。4、成骨细胞中PKD1调节CREB1与Gas6基因启动子区的特异性结合和转录激活。5、前列腺癌的临床TCGA数据分析显示,AXL和MERTK的表达与生物钟基因PER1、PER2、PER3、CLOCK、BM4L1 和 DEC22 的表达相关,且CLOCK、BMAL1和DEC2的表达与前列腺癌的复发相关。6、成骨细胞的PKD1促进前列腺癌细胞中节律相关基因CLOCK、BMAL1、PER1、PER2 和 DEC2 的转录。7、成骨细胞PKD1可通过下调前列腺癌细胞CDK1和PCNA的表达以及上调前列腺癌细胞p21和p27的表达来诱导前列腺癌细胞的休眠。五、结论本研究阐明了成骨细胞中PKD1可通过调节CREB1的表达和活性来促进GAS6的表达和分泌,进而调节前列腺癌细胞的休眠。这些发现提示:成骨细胞中的PKD1可通过诱导骨髓微环境中的前列腺癌细胞的休眠而在化疗抗性中发挥重要作用。