摘要
研究背景和目的： 前列腺癌(prostate cancer, PCa)的患病人数位居所有恶性肿瘤中第三位，是美国男性发病率第一的癌症。根据最新数据显示，2020年全球新发前列腺癌达140多万例，占所有恶性肿瘤的7.3%；而其死亡病例达37万例，占所有恶性肿瘤的3.8%。由于人们日益偏离健康的饮食习惯，中国前列腺癌的患者数量正在迅速增加。目前，前列腺癌的诊断、治疗以及预后评估仍然是一个重大挑战。前列腺癌的治疗手段主要包括手术、放化疗和观察等。晚期前列腺癌，也可以用雄激素剥夺治疗(ADT)等药物治疗方法来控制病情。大多数前列腺癌都会进展为去势抵抗性前列腺癌(CRPC)并导致死亡，且目前的治疗方法已经不能满足患者的预期，因此，我们迫切希望能够找到更有效的治疗靶点来改善患者的预后。PDLIM1(PDZ and LIM domain protein 1)是一类关键的细胞骨架蛋白，它能够参与肌动蛋白细胞骨架组织的形成、精子的激活和发育，以及激活NF-κB信号传导，从而发挥着多种关键的生物学功能。它可通过与肌动蛋白丝等蛋白相互作用，调控恶性细胞的增殖、稳态和存活，并最终影响癌症的进展。已有研究表明PDLIM1参与了多种肿瘤的上皮间质转化过程并显示出组织特异性作用，可抑制结直肠癌、肝细胞癌的转移，促进乳腺癌、慢性粒细胞白血病的进展。目前，尚无研究报道PDLIM1在前列腺癌疾病进程中扮演的作用及具体机制，进一步研究PDLIM1是否影响PCa进展过程以及潜在的分子机制，有望进一步全面了解前列腺癌疾病的特征以及为前列腺癌的治疗提供新的靶点。 材料和方法： 生物信息学用于分析前列腺癌中PDLIM1的表达情况，以及PDLIM1表达水平与前列腺癌患者生存结局的关系。收集来自四川大学华西医院临床标本，进行免疫组化染色，验证前列腺癌组织中PDLIM1的表达水平，根据PDLIM1的表达水平将患者分成两组，探究两组间临床特征的差异。体外实验，使用蛋白免疫印迹实验(WB)检测在PC3、22Rv1、DU145前列腺癌细胞系中PDLIM1的表达水平。随后，采用慢病毒转染的方法在这三种前列腺癌细胞系中进行PDLIM1过表达，并筛选PDLIM1过表达稳转株。EdU实验、CCK8实验、克隆形成实验和流式细胞学(细胞周期检测、细胞凋亡检测)鉴定用于评估PCa细胞的增殖能力变化，迁移实验和划痕实验则用于检测细胞迁移、侵袭能力的变化；小干扰RNA(siRNA)用于沉默PC3细胞中PDLIM1的表达，并对沉默了PDLIM1后的PC3细胞增殖转移能力进行了检测。体内实验，通过对雄性裸鼠皮下接种PC3-PDLIM1细胞，进行皮下移植瘤造模，观察肿瘤生长大小、速度及裸鼠生存状态。进一步，将22Rv1-PDLIM1与对照组细胞进行转录组测序，根据转录组测序结果筛选出两组间差异表达基因及富集通路，使用WB等实验进一步验证，探究PDLIM1调控前列腺癌进程的潜在分子机制。 结果： 利用TCGA数据库，我们发现在前列腺癌中PDLIM1的表达水平显著低于癌旁，在N0亚组中PDLIM1表达水平高的患者具有更长的生存期。通过收集44名前列腺癌病人的手术标本和其他的临床资料，进行免疫组学检测和相关研究发现，前列腺癌组织标本内PDLIM1的水平明显高于前列腺增生组织，PDLIM1水平较低的病人更容易发生GS评分gt;8、周围神经侵犯和包膜外侵犯等不利的症状。用慢病毒转染使PC3、22Rv1和DU145细胞稳定过表达PDLIM1，进行体外实验发现过表达PDLIM1对细胞短期的增殖能力没有明显的作用，反而有效地阻止了前列腺癌细胞的转移和侵袭，以及促进了细胞的克隆形成。动物模型上，在过表达PDLIM1组的裸鼠皮下移植瘤模型中，未见明显肿瘤形成，肿瘤生长大小受到显著抑制。对过表达PDLIM1组和对照组的细胞进行转录组测序，根据转录组测序结果筛选出642个显著上调基因和1033个显著下调的基因，随后进行KEGG富集分析，发现黏着斑通路显著富集，并且测序结果显示黏着斑相关基因表达水平显著下调。使用WB实验检测黏着斑通路相关蛋白，结果显示PDLIM1过表达能够明显降低黏着斑激酶(FAK)和桩蛋白(Paxillin)的蛋白表达水平，并且整合素α4(ITGA4)的蛋白表达水平显著下降。通过STRING蛋白互作分析发现PDLIM1，FAK，paxillin，ITGA4与ACTN家族存在交互作用，但PDLIM1是否通过α-肌动蛋白调控ITGA4的表达，还是通过其他分子，或者直接调控ITGA4的表达还需要进一步实验探索。 结论： 本研究表明PDLIM1在前列腺癌的发生发展中扮演着重要的角色，它可能是通过降低ITGA4的表达抑制黏着斑通路的激活，从而抑制前列腺癌细胞的转移和侵袭以及细胞克隆形成。研究结果提示PDLIM1可能作为前列腺癌新的治疗靶点和转移标志物。
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