论文部分内容阅读
背景: 前列腺癌(prostate cancer,PCa)是男性泌尿生殖系统肿瘤中生物学行为最复杂的恶性肿瘤。作为一种典型的雄激素依赖性肿瘤,根治性前列腺切除术与去势治疗(睾丸切除和/或药物去势)是PCa常规的治疗方式。最初多数患者可获得满意的疗效,但多在2年内复发,发展为去势抵抗型肿瘤(castration resistant prostate cancer,CRPC)。CRPC对激素治疗无效,对放化疗不敏感,导致患者因临床难治、广泛转移而死亡。目前其发生、发展的具体机制仍不清楚。 持续活化的雄激素受体(androgen receptor, AR)信号通路被认为在CRPC发生、发展中扮演着重要角色。尽管去势可以有效降低PCa患者血清中雄激素水平,但由于前列腺局部雄激素高水平和AR本身活性的增强,使得PCa在低水平雄激素配体的刺激下仍能够继续生长,继而引起CRPC的发生。多种复杂的分子机制参与了CRPC中AR信号通路的持续活化:(1)AR基因扩增,表达增加;(2)AR基因突变,可被非特异性配体激活;(3)AR剪接突变体产生,如配体结合域(ligand binding domain, LBD)缺失,无需配体结合即持续活化;(4)AR蛋白分子伴侣改变,如共激活因子(coactivator)或共抑制因子(corepressor)改变;(5)与其它信号通路相互作用。 DAB2IP是Ras-鸟苷三磷酸酶激活蛋白(Ras GTPase activating protein,Ras-GAP)家族的新成员。作为一种抑癌基因,其表达在多种类型肿瘤组织细胞中普遍缺失。全基因组关联研究提示,DAB2IP基因的单核苷酸多态性与高度恶性前列腺癌发生的风险系数密切相关。免疫组化结果证实,其在前列腺上皮内瘤与PCa中的表达低于正常前列腺上皮,且随着Gleason评分的增加表达显著减少。目前研究认为,DAB2IP是维系前列腺上皮细胞自身稳定的重要分子支架蛋白,协调细胞内部多种信号通路的平衡,如PI3K-Akt、Ask1-JNK、Wnt/β-catenin和Ras-NF?B,其表达缺失可促发细胞内部信号紊乱,引起PCa细胞耐受凋亡、生长失控和侵袭转移。 DAB2IP缺失是否在CRPC的发生、发展过程中起到作用,是否参与了AR信号通路持续活化过程的调控?其确切的作用分子机制是什么?目前尚不清楚。 目的: 本试验旨在通过细胞、基因敲除小鼠、人组织标本三个层次,探讨 DAB2IP表达变化对多种途径(雄激素配体、Wnt非配体、无雄激素配体)介导 AR信号通路激活和PCa细胞生长的影响,研究DAB2IP在PCa由雄激素依赖到非依赖转变过程中可能的作用,并初步探讨其作用可能的分子机制,为阐明 CRPC发生、发展的机制并寻找PCa新的治疗靶点奠定基础。 方法: 1.利用构建的稳定过表达 DAB2IP的前列腺癌 C4-2细胞和稳定低表达 DAB2IP的永生化正常前列腺PZ-HPV-7细胞,应用MTT、Pull-down、免疫共沉淀、Western blot检测 DAB2IP表达变化对雄激素刺激诱导的前列腺(癌)细胞的体外生长能力和AR非基因组信号通路的影响; 2.利用上述稳定过表达或低表达 DAB2IP的前列腺(癌)细胞,应用 RT-PCR、染色质免疫共沉淀(ChIP)、荧光素酶报告基因、Western blot、免疫荧光染色-激光共聚焦检测DAB2IP表达变化对雄激素刺激诱导的AR特异性靶基因表达、AR磷酸化和AR细胞核转位的影响; 3.对比DAB2IP基因敲除小鼠(DAB2IP-/-)和野生型小鼠(DAB2IP+/+)前列腺组织中AR的表达。H&E染色对比两种小鼠前列腺组织形态学差异;免疫组织化学染色检测两种小鼠去势、睾酮补给前后前列腺组织AR表达的差异;Western blot检测两种小鼠去势、睾酮补给前后前列腺组织AR磷酸化、Src-Erk磷酸化的差异; 4.应用 Wnt条件培养基(Wnt3a-CM)干预或在去雄激素条件下过表达不同的持续活化的AR剪接突变体(ARv7、AR3和ARv567es)来激活AR,应用Western blot和荧光素酶报告基因检测 DAB2IP表达变化对这些非配体或无配体激活的AR活性的影响; 5.利用组织芯片(TMA)免疫组织化学染色,分析前列腺癌组织标本中 DAB2IP和AR的表达及相关性。 结果: 1. DAB2IP过表达可抑制雄激素诱导的C4-2细胞体外增殖、Src-Erk磷酸化,而DAB2IP敲除可增强雄激素诱导的PZ-HPV-7细胞体外增殖、Src-Erk磷酸化;DAB2IP可通过其PR结构域与Src的SH3结构域结合;DAB2IP结合Src可抑制Src及下游Erk的磷酸化;DAB2IP结合Src还可竞争性抑制AR与Src间相互作用。 2. DAB2IP过表达可抑制雄激素诱导的C4-2细胞AR靶基因(如PSA、PDE9A和TMPRSS2)mRNA的表达,抑制AR与这些靶基因启动子或ARE的结合,抑制PSA蛋白的表达;DAB2IP过表达可抑制雄激素诱导的AR核转位;DAB2IP过表达可抑制雄激素诱导的AR Ser81位点磷酸化;特异性化学抑制剂抑制PP2A活性或siRNA敲除PP2A可逆转DAB2IP对AR Ser81位点磷酸化、ARE活性的抑制作用。 3. DAB2IP基因敲除小鼠(DAB2IP-/-)前列腺发生不良增生,其AR胞核染色、 AR磷酸化、Src-Erk磷酸化均高于野生型小鼠(DAB2IP+/+);尤其在去势并重新补给睾酮后,AR胞核染色、AR磷酸化、Src-Erk磷酸化的升高显著强于野生型小鼠。 4. DAB2IP过表达可抑制Wnt诱导的AR Ser81位点磷酸化、ARE活性和PSA蛋白的表达;DAB2IP过表达可抑制多种不同AR剪接突变体(ARv7、AR3和ARv567es)介导的持续的AR Ser81磷酸化、ARE活性和Src-Erk磷酸化;siRNA敲除PP2A可逆转DAB2IP对AR剪接突变体介导的AR Ser81位点磷酸化、ARE活性的抑制作用。 5.在CRPC临床标本中DAB2IP染色显著降低,其表达与AR胞核染色呈负相关。 结论: 1. DAB2IP可通过其特异性的PR结构域结合Src并抑制其磷酸化,继而抑制雄激素诱导的AR非基因组信号,影响PCa细胞的体外增殖能力。 2. DAB2IP可抑制多种途径(雄激素配体、Wnt非配体、无雄激素配体)介导的AR靶基因的表达、AR Ser81位点磷酸化和AR的核转位;其中PP2A参与了DAB2IP对AR磷酸化、AR转录活性的抑制过程。 3. DAB2IP-/-小鼠前列腺发生不良增生,AR活性显著增加;DAB2IP在CRPC临床标本中表达显著降低,其表达与AR胞核染色呈负相关。