摘要
目的 探讨特异性蛋白1(SP1)参与雄激素受体(AR)转录调控通路的分子机制和SP1对去势抵抗性前列腺癌(CRPC)的影响;探讨靶向SP1在CRPC中的治疗价值。 方法 通过SP1和AR的ChIP-seq和RNA-seq数据,利用BETA(结合和表达靶向分析)方法研究SP1是否参与AR转录调控网络,并利用qPCR、Westernblot、ChIP、荧光素酶报告基因实验等验证SP1参与AR转录调控通路的具体过程;借助相关性分析、细胞和组织免疫荧光、蛋白质互作、邻位连接等实验验证SP1与AR的相互作用情况;研究在低雄激素环境CRPC中SP1的表达情况,利用生物信息学、CRISP-Cas9技术、超级增强子干扰实验等分析SP1在CRPC表达升高的机制;通过对敲降SP1的CRPC细胞系进行RNA-seq和通路富集分析,研究SP1在CRPC中参与的生物学通路和其中的分子机制;利用MTT、克隆形成、Transwell、异种移植瘤模型等实验研究SP1对CRPC细胞增殖和侵袭的影响。最后利用反义寡核苷酸设计流程,完成筛选、合成和验证特异性靶向SP1的反义寡核苷酸,利用体外、体内实验验证靶向SP1的反义寡核苷酸对CRPC的治疗价值。 结果 1.在前列腺癌细胞中,SP1参与AR介导的转录调控功能(包括转录激活和转录抑制),协同AR对KLK3等经典AR信号通路靶基因进行转录调控。同时在雄激素(DHT)的刺激下,SP1与AR发生蛋白-蛋白相互作用; 2.在CRPC中SP1受到超级增强子的激活而高表达,这种表观遗传学上的修饰改变与基因的遗传变异无关; 3.从机制上看,在CRPC中SP1通过调控PI3K/AKT和mTOR等信号通路参与对CRPC细胞的调控; 4.SP1对CRPC细胞的生长和侵袭能力起着关键作用,SP1可促进CRPC的增殖和侵袭,提示SP1是CRPC的重要治疗靶点; 5.靶向SP1对CRPC具有明确治疗价值,同时特异性靶向SP1的反义寡核苷酸有望成为CRPC治疗的新方案。 结论 在前列腺癌细胞中,当DHT刺激活化AR后,SP1可以与AR发生相互作用并与AR共同转录调控(转录激活与转录抑制)下游靶基因。当进入到CRPC阶段后,SP1会受到超级增强子的调控而高表达,同时由于环境中DHT的缺失,SP1会独立发挥作用。结合RNA-seq的整合分析,我们发现SP1在CRPC中会倾向于激活PI3K/AKT和mTOR信号通路,说明SP1在CRPC中发挥着重要的功能,这也提示SP1可以成为CRPC的药物作用靶点,同时具有潜在的临床价值。