研究背景和目的磷酸核糖焦磷酸合成酶 2（phosphoribosyl pyrophosphate synthases 2,PRPS2）是嘌呤生物合成途径中的关键限速酶,在Mg2+-ATP的帮助下催化5-磷酸核糖转化为磷酸核糖焦磷酸（phosphoribosylpyrophosphate,PRPP）的不可逆反应,从核苷酸生物合成和控制细胞代谢两方面导致疾病发生。课题组前期研究表明PRPS2表达受雄激素及雄激素受体的调控,但在前列腺癌（prostate cancer,PCa）中的功能和机制仍不明确。本研究旨在探索PRPS2在PCa细胞中所扮演的角色,以期阐明PRPS2对PCa细胞的功能表型的影响和分子机制。研究方法我们采用免疫组织化学（immunohistochemistry,IHC）染色明确PRPS2蛋白在人PCa组织标本和正常前列腺组织中的表达差异,明确其临床意义。然后通过实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR,RT-qPCR）和蛋白质免疫电泳（western blotting,WB）明确PRPS2在人PCa细胞系和正常前列腺上皮细胞之间的表达水平,选取符合临床差异的PCa细胞系作为研究PRPS2的细胞模型。使用慢病毒载体构建稳定沉默PRPS2的PCa细胞株和对照细胞株,通过CCK-8、细胞克隆形成实验、5-乙炔基-20-脱氧尿苷（5-ethynyl-20-deoxyuridine,EdU）掺入实验检测PRPS2对PCa细胞增殖的影响。采用流式细胞术分析PRPS2对PCa细胞周期和凋亡（apoptosis）的影响。体内实验采用裸鼠皮下成瘤研究沉默PRPS2对PCa细胞生长的影响,对不同处理组皮下瘤组织采用脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法（TdT-mediated dUTP Nick-End Labeling,TUNEL）检测凋亡,IHC检测Ki-67抗原明确细胞增殖活性。最后筛查表型相关下游关键分子,明确PRPS2在PCa中的部分分子机制,为进一步理解PRPS2在PCa发生发展中的重要作用提供证据并发掘其临床价值。研究结果1.PRPS2在人PCa组织中较正常或癌旁前列腺组织中的表达阳性率显著增高,且癌组织中高表达的PRPS2与PCa患者的临床分期和癌组织Gleason评分呈正相关;在DU145和PC-3中PRPS2高表达（以RWPE-1为对照）。2.沉默PRPS2后DU145、PC-3细胞增殖被抑制,PRPS2沉默诱导G0/G1期前列腺癌细胞增多,S期细胞减少;此外PRPS2沉默还诱导DU145、PC3细胞凋亡增加。3.体内实验发现沉默PRPS2抑制PC-3细胞裸鼠皮下移植瘤生长,沉默PRPS2组皮下瘤PCa细胞凋亡增加,Ki-67阳性细胞百分比更低。4.沉默PRPS2上调促凋亡蛋白Bax表达,抑制凋亡抑制蛋白Bcl-2表达,使caspase-9、caspase-3发生剪切并激活,导致PARP剪切和激活,促进细胞凋亡;另一方面,沉默PRPS2通过抑制细胞周期素D1（cyclin D1）表达,阻遏cyclinD1/CDK4/6复合体形成,并上调p27kip1强化G1/S期限制点,抑制PCa细胞增殖。研究结论我们的研究表明,PRPS2在癌组织中显著高表达且与PCa患者的临床特征相关。沉默PRPS2能够有效抑制PCa细胞增殖,诱导细胞周期停滞在G1期并诱导细胞发生线粒体凋亡。这些结果揭示了 PRPS2可能在PCa的发生发展中起关键作用,靶向抑制PRPS2对具有PRPS2高表达的PCa患者有潜在的治疗价值。