HPA轴在慢性应激诱导前列腺癌细胞神经内分泌化中的作用及机制研究

Prostate cancer cells can be induced to neuroendocrine-like cells, which are the key for the growth of tumor cells and the resistant to therapies, but the mechanism is unclear. Clinical and epidemiological studies showed that chronic stress could promote cancer development, people who encounter more stressful experiences have a higher risk of cancer. Our previous studies showed that chronic stress could promote the development of PCa, induce neuroendocrine differentiation (NED), which might be related to glucocorticoid (GC) and hypoxia inducible factor -1α (HIF-1α). Based on the above information, we hypothesis that GC induced by activation of HPA axis under chronic stress induce the NED in PCa through the HIF pathway. This project intends to carry out the following researches: (1) Investigate the effect of chronic stress promoting PCa and CRPC through the activation of HPA axis. (2) Investigate the effect and mechanism of GC induced NED in cells, investigate the possible signal pathways. (3) Further investigate the effect of GC inducing NED in clinical samples. This project will elucidate the important mechanism of chronic stress promote PCa, further will provide the theoretical guidance and experimental basis for optimizing the use of GCs in clinical.

前列腺癌（PCa）细胞向神经内分泌细胞转化（NED）形成NE样细胞，是PCa生长及复发的关键，但机制不明。临床及流行病学研究发现，慢性应激促进肿瘤发生发展，长期暴露在压力刺激下的人群比正常人群具有更高罹患癌症的风险。我们前期研究发现慢性应激能促进小鼠PCa发展，增加NED产生，且其作用可能与HPA轴糖皮质激素（GC）及缺氧诱导因子HIF-1α有关。基于以上信息，本课题提出假说：慢性应激下增加的GC通过HIF信号通路激活NED产生进而促进PCa及去势抵抗前列腺癌（CRPC）进程。主要工作内容：（1）慢性应激通过HPA轴促进PCa、CRPC进程及诱导NED产生。（2）从细胞、分子及整体水平研究GC诱导NED产生的作用及机制。（3）利用临床标本进一步验证GC促NED产生的作用。本课题将阐释慢性应激促进PCa进展的重要机制，为临床优化和调整GC的使用提供理论指导及实验基础。

慢性应激却会打破机体原本的生理平衡，影响机体的免疫系统、神经内分泌系统和中枢神经系统，与肿瘤的发生发展及不良预后密切相关。本研究通过慢性应激对前列腺癌的作用，系统研究了慢性应激促进肿瘤的作用及机制。.结果发现，临床前列腺癌患者的抑郁程度与前列腺癌侵袭转移性成正比。GSEA分析发现相比于抑郁程度低的肿瘤患者，抑郁程度高的肿瘤患者主要富集的信号通路是细胞黏附分子和细胞外基质受体，而黏着斑激酶（FAK，基因名PTK2）是调控这两个通路的关键分子，且在前列腺癌中其表达随前列腺癌的Gleason评分增加而增高，并且我们发现其磷酸化在高抑郁程度的前列腺患者中增加。为了进一步研究抑郁如何促进FAK激活调控前列腺癌侵袭转移，我们在自发前列腺癌的转基因小鼠Hi-myc小鼠中建立慢性不可预知性应激模型来模拟临床抑郁。我们发现抑郁促进Hi-myc小鼠前列腺侵袭性增加，肿瘤间质胶原增加，且FAK磷酸化增加，交感神经密度增加。体外实验发现交感神经递质去甲肾上腺素处理后的前列腺癌细胞FAK磷酸化增加，且肿瘤细胞侵袭迁移能力增加；而糖皮质激素对前列腺癌细胞的增殖、侵袭能力没有明显影响。使用FAK抑制剂PF-562271或敲除PTK2均能阻断去甲肾上腺素诱导的肿瘤细胞微丝骨架重塑能力及MMP2/9分泌能力。最后我们发现去甲肾上腺素是通过激活β2-AR-cAMP-PKA信号通路促进了FAK磷酸化。我们的研究发现抑郁通过激活交感神经促进去甲肾上腺素在前列腺中累积，激活β2-AR-cAMP-PKA信号通路促进FAK磷酸化，进而一方面通过调控细胞骨架增强肿瘤细胞运动能力，另一方面通过促进MMP2/9分泌促进肿瘤间质胶原重塑，共同促进前列腺癌侵袭转移，为研究神经-肿瘤相互调节作用提供的实验依据，为转移性前列腺患者的治疗提供了新的策略。.综上所述，本研究发现慢性应激可以通过激活β2-AR-cAMP-PKA信号通路促进FAK磷酸化，促进前列腺癌侵袭转移。我们的研究增加了慢性应激对疾病促进作用的认识，为神经对肿瘤的调控作用提供了实验依据，并为临床上抑郁及肿瘤的治疗提供了新的治疗方向。