雌激素通過誘導(dǎo)雄激素抑制性基因SOX4的表達(dá)促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞的惡性進(jìn)展.pdf

1、研究背景：
　　前列腺癌(Prostate Cancer，PCa)是男性生殖系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤，其發(fā)病率和死亡率在歐美國家僅次于肺癌，位居男性第二位。雄激素剝奪治療(Androgendeprivation therapy, ADT)是進(jìn)展期前列腺癌最常用的一線治療方法。然而ADT對于進(jìn)展期前列腺癌僅僅起到緩解的作用，而非治愈性的。大部分男性只有在治療早期出現(xiàn)短暫的癌瘤縮小。治療12～18個(gè)月后，幾乎所有患者最終轉(zhuǎn)為去勢抵抗性前列

2、腺癌(Castration resistant prostate cancer, CRPC)，預(yù)后極差。目前，關(guān)于CRPC的發(fā)生機(jī)制極為復(fù)雜，主要包括雄激素受體(Androgen receptor,AR)依賴性和AR非依賴性兩類機(jī)制。其中，AR依賴性的機(jī)制主要涉及AR基因擴(kuò)增、AR基因突變，共調(diào)節(jié)因子異常及AR的非配體依賴性激活等。事實(shí)上，在去勢治療后，盡管體內(nèi)雄激素水平顯著下降，但AR及其介導(dǎo)的通路仍保持活躍狀態(tài)。
　　自從Hi

3、ggins和Hodges兩位科學(xué)家報(bào)道類固醇激素在前列腺癌進(jìn)展和治療中的重要性以來，雌激素(17β-estradiol，E2)，作為一種典型的類固醇激素，在前列腺正常組織及前列腺癌中發(fā)揮的作用受到了越來越多的關(guān)注。眾所周知，E2在體內(nèi)主要是通過它的兩個(gè)經(jīng)典受體雌激素受體α(ERα)和雌激素受體β(ERβ)發(fā)揮各種各樣的生物學(xué)作用。在前列腺組織中，ERα主要表達(dá)于組織的間質(zhì)中，而ERβ主要表達(dá)于前列腺上皮的基底層和分泌層。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為:E

4、Rα介導(dǎo)E2對于生物體有害的效應(yīng)，而ERβ介導(dǎo)著E2的抑癌效應(yīng)。ERβ被認(rèn)為在細(xì)胞增殖功能上可以拮抗ERα，并表現(xiàn)出一種抗侵襲和抗轉(zhuǎn)移的潛能。然而，越來越多的證據(jù)表明ERβ在前列腺癌中也發(fā)揮著類似癌基因的作用。因此，ERβ在前列腺癌中的具體作用仍需更加深入的研究。
　　SOX家族是一類SRY(Sex Determination Region ofY Chromosome)相關(guān)基因構(gòu)成的基因家族，編碼一系列SOX（SRY-relat

5、ed HMG-box）轉(zhuǎn)錄因子。迄今，已發(fā)現(xiàn)SOX家族包括20個(gè)成員，可分為A-H共8個(gè)亞族。SOX4基因是C亞族成員，參與胚胎發(fā)育、干細(xì)胞的維持和調(diào)控細(xì)胞分化。在許多癌癥中，SOX4這個(gè)關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子的異常表達(dá)可以通過誘導(dǎo)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(Epithelial-mesenchymal transition，EMT)和轉(zhuǎn)移的方式，與細(xì)胞加速增殖和凋亡抑制相關(guān)。SOX4在前列腺癌中可能扮演著一個(gè)轉(zhuǎn)化性癌基因的角色。雖然已在接近三分之一的前列腺

6、癌患者體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了SOX4的過表達(dá)，但SOX4基因過表達(dá)的分子機(jī)制仍不明確。
　　實(shí)驗(yàn)方法：
　　免疫組織化學(xué)染色(Immuohistochemistry, IHC)用于檢測SOX4蛋白的表達(dá)、分布特點(diǎn)，及其與ERβ之間的相關(guān)性，實(shí)時(shí)定量PCR和Western blotting被用于研究轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá)水平。細(xì)胞免疫熒光染色和免疫共沉淀(co-Immunoprecipitation，co-IP)評估ERβ和AR的亞細(xì)胞定位及相互

7、作用。通過染色質(zhì)免疫沉淀實(shí)驗(yàn)(chromatin-Immunoprecipitation，ChIP)和熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)探討ERβ和AR與SOX4啟動子區(qū)的結(jié)合以及對啟動子活性的影響。MTS，侵襲和劃痕實(shí)驗(yàn)評估細(xì)胞功能。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
　　我們的研究發(fā)現(xiàn)，相比于激素依賴性前列腺癌(Hormone dependent prostate cancer,HDPC)病例，在CRPC中SOX4表達(dá)上調(diào)。前列腺癌的細(xì)胞LNCaP經(jīng)過

8、長期的雄激素剝奪后也觀察到SOX4蛋白表達(dá)上調(diào)，這證實(shí)了IHC結(jié)果，并進(jìn)一步提示SOX4在去勢抵抗性前列腺癌中的潛在作用。體外數(shù)據(jù)表明， DHT以劑量依賴的方式顯著下調(diào)LNCaP和VCaP細(xì)胞系中SOX4的mRNA和蛋白表達(dá)。我們還發(fā)現(xiàn)，DHT抑制SOX4表達(dá)的過程呈現(xiàn)時(shí)間依賴性。ChIP實(shí)驗(yàn)證實(shí)SOX4是AR的靶基因。在缺乏雄激素的情況下，E2通過ERβ和AR之間的蛋白復(fù)合物的形成上調(diào)SOX4表達(dá)。敲除AR或ERβ可以抵消E2誘導(dǎo)SO

9、X4表達(dá)，這表明，這兩種受體是E2誘導(dǎo)SOX4表達(dá)所必需的。ChIP實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在E2刺激后，ERβ和AR均結(jié)合到SOX4啟動子。因此，無論是由DHT或E2激活，AR起著SOX4表達(dá)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控的根本性作用。此外，AR可以在于不同的配體結(jié)合時(shí)可表現(xiàn)出不同的轉(zhuǎn)錄行為。在功能上，沉默SOX4顯著減弱的E2促進(jìn)PCa細(xì)胞增殖、侵襲和遷移的作用。在HDPC和CRPC的臨床樣本中，SOX4的過表達(dá)與ERβ陽性有顯著相關(guān)性。
　　結(jié)論：