PrLZ调控AMPK信号抑制自噬促进前列腺癌化疗抵抗的机制研究

Docetaxel-mediated chemotherapy is one of the standard strategies for the late stage of the castration resistance prostate cancer (CRPC). It prolongs the 3-6 months overall survival for the late stage patients, however, most of patients eventually developed into chemo-resistance stage, and the detailed molecular mechanisms are unclear. Our preliminary data showed that over-expression of PrLZ in prostate cancer cells could inhibit docetaxel-mediated apoptosis, and also activation of AMPK signals and inhibit the cell autophagy simultaneously. While specific knocking-down the expression of PrLZ will reverse the chemo-sensitive in prostate cancer cells. Base on those data, we proposed that PrLZ-mediated AMPK signaling may be one of the important causes for prostate cancer chemo-resistance by regulating autophagy. In present project, we will analyze the role of PrLZ between autophagy and chemo-resistance by using docetaxel-resistant prostate cancer cell models, prostate cancer subcutaneous and in situ nude mice models, and PrLZ-specific knockout TRAMP prostate cancer mouse models. We also try to dissect the detailed molecular mechanisms of PrLZ in autophagy and chemo-resistance, and also try to figure out the new strategy for targeting prostate cancer via binding chemotherapy and autophagy manipulation.

多西他赛紫杉醇类化疗是各国指南新近强烈推出对晚期去势抵抗性前列腺癌(CRPC)患者可以延长生存时间的标准治疗方法之一，但仅仅3-6月就出现化疗抵抗，患者最终死亡，其调控分子机制不清。本项目在前期研究中发现高表达PrLZ可抵抗多西他赛诱导的前列腺癌(PCa)细胞凋亡，抑制细胞自噬形成，伴随着AMPK信号的激活，特异性敲除PrLZ可恢复PCa对化疗药敏感性这一现象基础上，提出“PrLZ介导的AMPK信号可能通过调控自噬形成是PCa化疗抵抗的重要原因之一”科学假设。本项目以不同表达PrLZ的PCa多西他赛化疗抵抗细胞模型、PCa化疗耐药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疾病进展和临床化疗耐药过程，观察 PrLZ对自噬及其关键信号影响和化疗抵抗之间关系，揭示其调节的确切分子机制，探索化疗联合靶向调控自噬对抑制PCa进展的新策略。

去势抵抗性前列腺癌（CRPC）的治疗一直是泌尿外科临床上最棘手的难题，CRPC的进一步进展是导致前列腺癌患者疾病特异性死亡的主要原因。导致这一临床难题的根本原因在于激素敏感性前列腺癌进展为CRPC的分子机制尚不完全明确，无法从药物开发的角度有效指导CRPC的临床治疗。我们也是在围绕这一泌尿外科的热点和难点开展关于介导CRPC进展的相关分子机制研究。我们前期研究发现PrLZ通过抑制MA并激活CMA抵抗在前列腺癌化疗和内分泌治疗诱导的死亡，同时明确了PrLZ通过与CMA关键性调节蛋白Hsc70相结合对CMA进行正向调节。PrLZ赖氨酸163位点乙酰化抑制了CMA的激活，同时我们发现HDAC抑制剂romidepsin抑制PrLZ介导的CMA激活，体内实验发现，ROM能显著抑制P C-3 WT异种移植瘤的增殖，但对PrLZ K163R突变体的抑制能力减弱。.近年来，CRPC中MEK/ERK激酶介导的信号作为雄激素信号外的靶点越发受到关注。我们前期研究发现了PrLZ可通过E3泛素转移酶连接蛋白SPOP介导泛素化修饰及降解、PrL Z与SPOP的相互作用不依赖于AR；ERK1可与PrLZ相互作用以及SPOP突变的前列腺癌组织中可富集到KRAS/MEK信号的抑制，因此，我们从雄激素信号以外的激酶靶点出发，发现CRPC阶段ERK1/2的持续活化导致PrLZ泛素化降解受阻，SPOP基因突变进一步促进了PrLZ的异常堆积，进而促进CRPC的进展；在C4-2细胞中，ERK1/2抑制剂SCH772984显著降低PrLZ 蛋白水平。靶向PrLZ联合ERK1/2抑制剂可能为CRPC的治疗带来新的选择。.本团队长期研究的前列腺组织特异性基因PrLZ为研究靶点，先后阐明了PrLZ与AR以及PrLZ与大自噬之间的关系。在本研究中发现PrLZ通过促进Hsc70结合底物能力激活分子伴侣介导的自噬（Chaperone-mediated autophagy，CMA），PrLZ赖氨酸163位点乙酰化抑制了CMA的激活，同时我们发现HDAC抑制剂romidepsin抑制PrLZ介导的CMA激活。同时阐明ERK1磷酸化PrLZ在SPOP介导的PrLZ泛素化修饰及降解的分子机制，力求突破CRPC进展分子机制研究瓶颈，为提高CRPC临床治疗效果提供坚实的理论及实践基础。