PCA3在前列腺癌发生发展中的分子调控机制

Prostate cancer gene 3（PCA3） is a kind of long non-coding RNA which is specific overexpression in protate cancer. Currently, PCA3 is used for early diagnosis of prostate cancer. However, the studies on its role in prostate cancer tumorigenesis and development are rare. In our previous studies， we used siRNA to inhibit the expression of PCA3 in the prostate cancer, and found that the proliferation and colony formation functions of prostate cancer cells are significantly inhibited, suggesting PCA3 has an important role in the tumorigenesis and development of prostate cancer. In addition, we found that PCA3 can be combined with protein EZH2 by EMSA experiment. Therefore, we put forward a new hypothesis that PCA3 recruit the PRC2 protein complex by combining with the protein EZH2， thereby regulating the expression of downstream target genes to regulate and control of the proliferation and cell cycle. Simultaneously, we will study the relationship between PCA3 and BMCC1. We will use RIP, RNA pull down, deletion mapping, lentiviruse-based inducible systems, ChIP technology and so on to explore the role of PCA3 in prostate cancer development and tumorigenesis, elucidate the molecular mechanism of PCA3 in the tumorigenesis and development of prostate cancer. This study will originally reveal a new mechanism of prostate cancer tumorigenesis and development from lncRNA angle, and provide new therapeutic targets for prostate cancer.

前列腺癌基因3(PCA3)是一种在前列腺癌中特异性表达的长链非编码RNA。目前，PCA3被用于前列腺癌的早期诊断，其在前列腺癌中的作用还少见研究。我们在前期工作采用siRNA 干扰PCA3后，前列腺癌细胞生长受到明显抑制，提示PCA3在前列腺癌发生发展中具有重要作用。此外，我们还通过EMSA实验发现PCA3可与EZH2蛋白结合。因此，本项目提出PCA3可能通过结合EZH2蛋白来招募PCR2，进而调节下游靶基因的表达，实现对前列腺癌细胞周期和增殖的调控的假说。同时，我们还将研究PCA3与BMCC1的关系。为此，我们将采用RIP和RNA pull down、缺失作图、腺病毒载体转染、RNA干扰、ChIP等手段，从分子、细胞、组织及动物整体水平多方面探讨PCA3异常表达在前列腺癌发生发展中的作用机制。本项目将从长链非编码RNA角度揭示前列腺癌发生发展的新机制，为前列腺癌的治疗提供新靶点。

课题组明确了前列腺癌基因3(PCA3)是一种在前列腺癌中特异性表达的长链非编码RNA。我们在前期工作采用siRNA 干扰PCA3 后，前列腺癌细胞生长受到明显抑制，提示PCA3 在前列腺癌发生发展中具有重要作用。此外，我们还通过EMSA 实验发现PCA3 可与EZH2 蛋白结合。因此，本项目提出PCA3 可能通过结合EZH2 蛋白来招募PCR2，进而调节下游靶基因的表达，实现对前列腺癌细胞周期和增殖的调控的假说。课题组还研究了PCA3 与BMCC1 的关系，采用RIP 和RNA pull down、缺失作图、腺病毒载体转染、RNA 干扰、ChIP 等手段，从分子、细胞、组织及动物整体水平多方面探讨和验证PCA3 异常表达在前列腺癌发生发展中的作用机制。以上问题的解决验证了我们提出的“PCA3 可能通过结合EZH2 蛋白来招募PCR2，进而调节下游靶基因的表达，实现对前列腺癌细胞周期和增殖的调控”的前期设想。本课题得出了以下结论：1、PCA3 表达水平同Gleason 评分，前列腺癌预后有关，且在前列腺癌早期即高表达，提示PCA3 同前列腺癌发生发展有密切联系；2、PCA3 在LNCaP 中低表达能抑制细胞增殖和明显的克隆形成， 且PCA3 的表达水平与Ras、AKT 的激活水平相关，暗示了PCA3 在前列腺癌细胞生长调节方面的生物学作用；3、PCA3 通过结合EZH2 蛋白来招募PCR2，进而抑制下游靶基因的表达，实现对前列腺癌细胞周期和增殖的调控。本课题的完成，从长链非编码RNA(lncRNA)的角度揭示了前列腺癌发生发展的新机制，为前列腺癌的治疗提供新的靶点和思路，我们证实了PCA3 仅在前列腺癌中高表达，具有高度的特异性，这为我们进一步和下一步地研究和明确前列腺癌发生、发展的分子机制，寻找有效的、特异性高的治疗靶点，提供了新的方向。