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前列腺癌是一种常见的男性生殖系统肿瘤,其发病率和死亡率在美国男性癌症患者分别占第一位和第二位,而在中国其发病率也在快速上升。放射疗法和激素疗法是目前除手术外治疗前列腺癌的主要方法。然而,有相当一部分前列腺癌患者对这两种疗法效果欠佳并进展为转移癌。因此,新型且有效的靶向药物的研发迫在眉睫。
前列腺癌患者经常发生PI3K/AKT/mTOR信号通路蛋白的突变,该通路调控细胞的生长、增殖、存活和自噬等过程,可促进肿瘤的发生和发展。DEPTOR蛋白是mTORC1和mTORC2两个激酶复合物的共同成分,可直接与这两者结合从而抑制其活性。然而,在细胞水平,DEPTOR对增殖和生存过程的调控作用取决于肿瘤细胞的类型。此外,目前尚未明确DEPTOR在体内各种肿瘤中的作用。
本研究中,我们使用免疫组化实验检测人前列腺癌组织中DEPTOR的蛋白表达变化,结合TCGA数据库中的信息分析DEPTOR的mRNA水平,并与患者的病理及临床资料进行相关性分析。然后,我们构建DEPTOR敲除、敲低以及过表达的前列腺癌细胞系,在细胞水平证实DEPTOR发挥促癌还是抑癌作用,并通过免疫印迹法、药物处理等实验探究该作用的分子机制。最后,我们构建了Deptor敲除小鼠模型,并且结合Pten全身杂合性敲除以加速前列腺癌的发生,更直接并且有力证明其在前列腺癌发生发展中的调控作用。
根据上述实验,我们首先证实了DEPTOR的蛋白和mRNA水平在人前列腺癌组织中发生显著下调,并且这种变化与疾病的进展程度呈正相关。此外,在细胞水平,DEPTOR敲除和敲低都可以促进人前列腺癌细胞株的增殖、存活、迁移和侵袭能力。具体机制研究证明,DEPTOR敲除和敲低不仅通过同时激活mTORC1和mTORC2信号通路以促进细胞增殖和存活,还通过激活AKT一方面上调上皮标记物负调控转录因子Snail的水平,另一方面促进β-catenin蛋白入核,从而诱导细胞上皮间质转化过程以增强细胞迁移和侵袭能力。mTOR或AKT失活可以逆转DEPTOR敲除对细胞迁移和侵袭过程的促进作用。最后,在动物模型中,Deptor敲除通过激活mTOR信号通路促进由Pten缺失所诱导的前列腺癌的发生和发展,进一步证明了DEPTOR在前列腺癌中可抑制肿瘤的发生,发挥抑癌因子的作用。综上所述,本研究证实了在前列腺癌中,DEPTOR发挥了抑癌因子的作用,即DEPTOR敲除可通过激活mTORC1和mTORC2信号通路促进肿瘤的发生和发展。因此,通过小分子化合物或其他途径稳定DEPTOR的蛋白水平防止其降解,可通过抑制mTOR信号通路对前列腺癌有潜在的治疗作用。
前列腺癌患者经常发生PI3K/AKT/mTOR信号通路蛋白的突变,该通路调控细胞的生长、增殖、存活和自噬等过程,可促进肿瘤的发生和发展。DEPTOR蛋白是mTORC1和mTORC2两个激酶复合物的共同成分,可直接与这两者结合从而抑制其活性。然而,在细胞水平,DEPTOR对增殖和生存过程的调控作用取决于肿瘤细胞的类型。此外,目前尚未明确DEPTOR在体内各种肿瘤中的作用。
本研究中,我们使用免疫组化实验检测人前列腺癌组织中DEPTOR的蛋白表达变化,结合TCGA数据库中的信息分析DEPTOR的mRNA水平,并与患者的病理及临床资料进行相关性分析。然后,我们构建DEPTOR敲除、敲低以及过表达的前列腺癌细胞系,在细胞水平证实DEPTOR发挥促癌还是抑癌作用,并通过免疫印迹法、药物处理等实验探究该作用的分子机制。最后,我们构建了Deptor敲除小鼠模型,并且结合Pten全身杂合性敲除以加速前列腺癌的发生,更直接并且有力证明其在前列腺癌发生发展中的调控作用。
根据上述实验,我们首先证实了DEPTOR的蛋白和mRNA水平在人前列腺癌组织中发生显著下调,并且这种变化与疾病的进展程度呈正相关。此外,在细胞水平,DEPTOR敲除和敲低都可以促进人前列腺癌细胞株的增殖、存活、迁移和侵袭能力。具体机制研究证明,DEPTOR敲除和敲低不仅通过同时激活mTORC1和mTORC2信号通路以促进细胞增殖和存活,还通过激活AKT一方面上调上皮标记物负调控转录因子Snail的水平,另一方面促进β-catenin蛋白入核,从而诱导细胞上皮间质转化过程以增强细胞迁移和侵袭能力。mTOR或AKT失活可以逆转DEPTOR敲除对细胞迁移和侵袭过程的促进作用。最后,在动物模型中,Deptor敲除通过激活mTOR信号通路促进由Pten缺失所诱导的前列腺癌的发生和发展,进一步证明了DEPTOR在前列腺癌中可抑制肿瘤的发生,发挥抑癌因子的作用。综上所述,本研究证实了在前列腺癌中,DEPTOR发挥了抑癌因子的作用,即DEPTOR敲除可通过激活mTORC1和mTORC2信号通路促进肿瘤的发生和发展。因此,通过小分子化合物或其他途径稳定DEPTOR的蛋白水平防止其降解,可通过抑制mTOR信号通路对前列腺癌有潜在的治疗作用。