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研究背景及目的:前列腺癌(prostate cancer,PCa)是常见的泌尿系恶性肿瘤之一,目前我国的发病率和病死率呈现逐年上升的趋势。前列腺癌根治术是早期阶段的优选治疗方法,内分泌治疗可作为肿瘤晚期的主要治疗手段。近年来以阿比特龙(Abiraterone)为代表的内分泌治疗及分子靶向治疗显现出一定优势,但疗效尚未确定。然而几乎所有患者最终发展成激素非依赖性前列腺癌,目前尚无有效的治疗方法。既往的研究和我们先前的实验已经证实了 miR-30d在前列腺癌中表达上调,并发挥关键的促癌作用。因此,我们利用基因表达谱芯片技术对过表达miR-30d的LNCaP和DU145细胞株进行基因表达谱分析,获得一批miR-30d调控的差异表达下调的基因,其中Arrestin domain-containing protein 3(ARRDC3)基因表达水平明显下调。含有Arrestin结构域的蛋白3(ARRDC3)是哺乳动物a-抑制蛋白家族的成员,已被确定为肿瘤抑制基因,但其在人类前列腺癌中的功能仍未见报道。DraheimKM等一项研究显示ARRDC3直接与磷酸化形式的ITGβ4结合,导致其内化,泛素化并最终降解,抑制乳腺癌的进展。本研究旨在确定ARRDC3在前列腺癌中的表达情况及ARRDC3与前列腺癌的进展和预后的相关性,探索ARRDC3-ITGβ4通路在前列腺癌中的作用。方法:1.构建miR-30d抑制表达和过表达的LNCaP细胞株,通过qRT-PCR和蛋白质印迹法分别验证miR-30d和ARRDC3之间的表达相关性。2.免疫组织化学分析ARRDC3在临床前列腺癌组织芯片中的表达情况。利用统计学方法,分析Taylor数据库中ARRDC3表达水平与前列腺癌患者的临床特征和预后的相关性,通过生存曲线分析及Cox回归分析研究ARRDC3的表达与总体生存率、无生化复发生存率的关系及是否可作为预后的预测因子。3.构建ARRDC3抑制表达和过表达的DU145和LNCaP细胞株,细胞功能实验分析ARRDC3对前列腺癌细胞功能的影响。4.过表达DU145细胞株接种至裸鼠皮下组织构建皮下移植瘤模型,用于分析ARRDC3在体内对前列腺癌成瘤的影响。5.免疫组织化学分析裸鼠皮下肿瘤组织中Ki67,MMP-9和ITGβ4的表达情况。蛋白质印迹法检测裸鼠皮下肿瘤细胞中ITGB4的表达情况。结果:1.在过表达miR-30d的基因表达谱分析中,我们获得一批差异性表达下调的基因,其中ARRDC3明显下调。qRT-PCR和蛋白质印迹法分析结果显示ARRDC3和miR-30d存在负相关性。2.组织芯片免疫染色分析显示前列腺癌组织标本的ARRDC3低表达与高Gleason评分显著相关(P = 0.045)。Taylor数据库分析ARRDC3结果显示ARRDC3的下调表达与Gleason评分、术后发生转移和生化复发呈相关性(P分别为0.0001,0.01 和 0.02)。3.Kaplan-Meier法和Log rank法分析结果显示低表达ARRDC3与前列腺癌患者不良预后相关(P = 0.010),在前列腺癌中作为抑癌基因。COX回归模型单因素和多因素分析显示,ARRDC3是前列腺癌患者无生化复发生存的独立预测因子。4.细胞功能实验显示过表达的ARRDC3能降低DU145和LNCaP细胞株的增殖、迁移和侵袭能力(P<0.05),ARRDC3的抑制表达能增强细胞的增殖、迁移和侵袭能力(P<0.05)。5.动物实验结果显示过表达ARRDC3能够显著抑制裸鼠皮下移植瘤的生长速度(P<0.05)。与对照组相比,Ki67和MMP-9的免疫组化评分明显降低(P<0.05),证实过表达ARRDC3抑制肿瘤细胞的增殖和侵袭。6.蛋白质印迹和免疫组织化学结果显示ARRDC3和ITGβ4呈负相关性(P<0.05)。结论:1.ARRDC3在前列腺癌中起抑癌作用,抑制前列腺癌进展,并作为独立预测指标预测术后生化复发和转移的风险。2.ARRDC3可通过ARRDC3-ITGβ4通路抑制前列腺癌的进展,ARRDC3-ITGβ4通路可作为前列腺癌新的治疗目标。