miR-449a调控PrLZ信号通路在前列腺癌干/前体细胞干性维持及肿瘤恶性进展中作用机制研究

Castration-resistant prostate cancer (CRPC) progression mechanisms are very popular in prostate cancer (PCa) research fields. Tons of studies already demonstrated that after the failure of androgen deprivation therapy, the Prostate Cancer Stem/progenitor Cells (PCSCs) population are increased, cancer cell invasion capacity are enhanced, and also cells are resistant to many therapeutic approaches.However, the detailed molecular mechanisms are unclear. Our preliminary data showed that miR-449a could specific targeting PrLZ mRNA expression. Knocking-down the expression of miR-449a will increase PrLZ expression, induce PCSCs cells formation, promote cancer cell "Epithelial-mesenchymal transition (EMT)" change, and also increase PCa cells invasion abilities. Base on our results, we proposed that targeting miR-449a could inhibit PrLZ signaling and PCSCs formation, and further inhibit the progression of CRPC. In present project we will analyze the role of miR-449a/PrLZ signaling in the sustaintion of PCSCs characteristics, regualtion of the resistance to chemotherapy, and also manupaltion of cancer progression by using the expressing/knocking-down miR-449a/PrLZ PCa cell models, PCa subcutaneous and orthotopic mice models, and PrLZ TRAMP prostate cancer-specific knockout mice model. Our project will dissect the new mechanisms of PCa progression.

前列腺癌(PCa)恶性进展分子机制是PCa研究的热点领域之一。研究表明PCa在内分泌治疗失败后癌干/前体细胞(PCSCs)数目增加，肿瘤侵袭能力增强，对多种治疗措施疗效不佳，但其分子调节机制不清。本项目在前期研究中证实miR-449a是PrLZ特异性调节分子，减少miR-449a表达将增加PrLZ基因表达并诱导PCSCs细胞产生，促进PCa细胞"上皮间质转化"发生，增加PCa细胞体外侵袭能力。在此基础上，我们大胆提出miR-449a靶向PrLZ信号可能是调控PCSCs的产生并促进PCa恶性进展重要原因之一。本项目以不同表达miR-449a/PrLZ的PCa细胞模型、PCa裸鼠皮下和原位模型、及PrLZ特异性敲除TRAMP前列腺癌小鼠模型为研究对象，模拟PCa进展过程，分析miR-449a/PrLZ信号变化对PCSCs干性特征、化疗耐药、及PCa进展的影响，阐明对PCa恶性进展调控的新机制。

在本项目的支持下，我们主要取得了一下研究成果：.1、PrLZ在前列腺癌EMT中的作用及机制研究：我们在前期预实验研究结果的基础上进一步明确了PrLZ可促进前列腺癌EMT，并对其机制进行了深入探讨。我们发现，PrLZ可通过miR-200家族成员及miR-205调控ZEB1表达，进而促进EMT。但PrLZ介导的前列腺癌干细胞表型是否也与此信号通路有关尚需进一步证实。该部分研究结果待发表。.2、miR-449a抑制前列腺癌雄激素信号并介导Capsaicin的抗肿瘤活性的研究：我们发现miR-449a可引起前列腺癌细胞AR的表达下调，进而抑制肿瘤细胞生长。而Capsaicin正是通过miR-449a/AR这一机制发挥抗肿瘤作用。本部分研究结果已发表《oncology report》（Oncol Rep. 2015 Aug;34(2):1027-34.）。.3. PrLZ在前列腺癌化疗耐药中的作用及机制研究：我们发现PrLZ可通过抑制LKB1/AMPK信号抑制自噬，进而参与前列腺癌细胞对多西他赛的化疗耐药。该部分主要研究成果已发表于《Theranostics》（Theranostics. 2018 Jan 1;8(1):109-123.）。.在本研究的前期预实验工作中，我们通过人前列腺癌PC3细胞系建立了PrLZ过表达模型并初步发现PrLZ过表达可诱导EMT及干性。在PrLZ高表达的LNCAP、C4-2细胞系中，我们导入miR-449a后观察到了PrLZ表达下调。但在本研究实施过程中，我们发现在LNCAP、C4-2细胞中尽管miR-449a可下调PrLZ，但并不能改变EMT及干细胞表型。在LNCAP、C4-2细胞敲低PrLZ后EMT及干细胞表型的改变亦不明显。因此PrLZ介导的EMT及干细胞表型可能只发生于某些特殊类型的前列腺癌，这还需要进一步研究。