剪接因子DHX15调控E3泛素连接酶Siah2致前列腺癌雄激素受体持续活化的机制研究

The persistent activation of androgen receptor(AR) under castration conditions plays a key role in castration-resistant prostate cancer(CRPC), however, the mechanism is largely unknown. It is reported most recently that E3 ligase Siah2 promotes AR persistent activation in CRPC by mediating the selective AR ubiquitination. Our previous experiments showed splicing factor DHX15 stabilizes Siah2 expression in CRPC cells, and regulates ubiquitination and activity of AR. Interestingly, both DHX15 and Siah2 bind to AR via the same peptide which mediates the ubiquitination of AR. Our hypothesis is: DHX15 may play as a key factor stabilizing Siah2; DHX15, Siah2 and AR complex together, and DHX15 stabilizes Siah2 which results persistent activation of AR and CRPC. In this project, we try to figure out the key role of DHX15 in AR persistent activation in CRPC both in vitro and in vivo levels, and to demonstrate the mechanisms of DHX15 regulating Siah2. The ultimate goal of this project is to provide a new sight into the mechanism of CRPC.

去势条件下雄激素受体（AR）的存在并持续活化是去势抵抗性前列腺癌（CRPC）发生及进展的核心因素，其机制尚未阐明。最新研究发现E3泛素连接酶Siah2能选择性调控AR泛素化使AR信号通路持续激活，在CRPC中发挥关键作用。我们前期研究发现，CRPC细胞中剪接因子DHX15能稳定Siah2表达，并调控AR的泛素化及其转录活性；DHX15与Siah2可通过AR的同一肽段与之结合，而这一肽段恰恰是介导AR泛素化的关键结构域。据此提出假设： CRPC中DHX15可能是调控Siah2表达的关键分子；DHX15，Siah2和AR三者形成复合体，DHX15稳定Siah2，后者致AR持续活化，最终促进CRPC发生发展。本课题拟从分子、细胞、组织及动物层面探讨DHX15在Siah2介导的AR持续活化中的关键性作用；阐明DHX15对Siah2的调控作用及其详细分子机制。期望为揭示CRPC的机制提供新的线索。

去势条件下雄激素受体（AR）的持续活化是去势抵抗性前列腺癌（CRPC）发生和进展的核心机制。但是AR持续活化的机制尚不清楚。雄激素受体出核信号肽（nuclear export signal of AR, NESAR）在AR核转运、AR泛素化等多个环节发挥重要作用。利用酵母诱变筛选法，我们发现剪接因子DEAH 盒多肽15（DEAH-box polypeptide 15, DHX15）能与NESAR结合，并影响NESAR的出核和泛素化。在前列腺癌细胞系中发现，DHX15是AR的共激活因子。敲减DHX15能显著降低AR的转录活性，过表达DHX15能促进AR的转录活性。进一步研究发现，DHX15能调控前列腺癌细胞系中AR的泛素化，敲减DHX15显著下调AR泛素化程度，而过表达DHX15能增强AR的泛素化，且这种调控与DHX15的ATP酶活性无关，同时发现，DHX15是通过E3泛素连接酶Siah2的介导来实施对AR泛素化的调控的。DHX15能稳定Siah2表达，延长其半衰期，同时能增强其E3连接酶活性。进一步研究发现，DHX15，Siah2和AR形成复合体，其结合部位正是在NESAR。体外实验发现DHX15对于AR阳性表达的前列腺癌细胞系生长是必需的。通过SCID小鼠皮下成瘤实验证实，Siah2敲减的细胞成瘤效率显著下降，肿瘤生长缓慢。最后，利用组织芯片发现，人前列腺癌组织标本中DHX15的表达显著高于良性增生组织和癌旁正常组织。前列腺癌组织中DHX15高表达者易发生生化复发。本课题揭示了前列腺癌进展的一个新机制，DHX15有望成为治疗前列腺癌的新靶标。