PKD3的激活及核定位在前列腺癌侵袭和转移中的作用及机制

申请人前期的工作发现，PKD3的过表达促进前列腺癌细胞的增殖、存活和侵袭，且在前列腺癌中核内激活的PKD3增多与肿瘤的分级密切相关，异常激活的PKD3及核内定位可能作用于核内转移相关基因的表达而促进前列腺癌的转移。因此研究PKD3激活和核内定位在前列腺癌侵袭、转移中的作用及机制具有重要的意义。本研究拟首先通过免疫沉淀、体外激酶测定、siRNA探讨前列腺癌细胞中内源性的PKC-ε/PKD3的异常激活；并利用PKD3 mDECOY引诱表达系统研究对前列腺癌细胞的迁移、粘附和侵袭以及胞外基质蛋白酶MMP2/9的表达的影响及机制；最后，通过裸鼠体内原位接种和活体跟踪肿瘤细胞的转移来证实异常激活的PKC-ε/PKD3对前列腺癌细胞的侵袭及肿瘤转移的作用。该研究将为评价PKD3作为前列腺癌新的标记分子和或治疗靶分子的可能性奠定基础,并为前列腺癌的诊断、预后以及设计更为有效的药物提供新的作用靶点。

PKDs属于一类新的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，已证实PKDs参与细胞高尔基体反面膜转运、细胞存活、细胞分化、细胞增殖和凋亡等多种细胞功能的调节。我们的前期研究表明，前列腺癌细胞中PKD3通过ERK1/AKT促进前列腺癌的生长和存活，但PKD3是否参与前列腺癌细胞的侵袭和转移及其可能的机理并不清楚。本研究通过一系列细胞和分子生物学研究和策略观察了PKD3及其亚型在前列腺癌细胞中的迁移和侵袭作用和详细机理。结果发现，（1）PKD2和PKD3通过调节NF-kB信号通路的激活，促进uPA的表达和激活，从而最终调控前列腺癌的迁移和侵袭；（2）前列腺癌细胞中内源性PKD2和/或PK3的敲低显著降低前列腺癌细胞的迁移和侵袭，并下调uPA及其受体uPAR的表达，而增加纤溶酶原激活抑制分子(PAI-2)的表达；（3）内源性的PKD2 和PKD3 与IKKβ相互作用，PKD2 主要调节pIKK (pIKK)-pIkB-IkB降解通路、促进NF-kB的p65的核转位和p65 的Ser276位点的磷酸化，而PKD3则更多地调节p65的Ser536位点的磷酸化；（4）荧光素酶报告基因活性检测和染色质免疫共沉淀（CHIP）更进一步证实PKD2和PKD3均调节NF-kB与uPA的启动子序列特异性结合和uPA的转录激活作用；（5）更为重要的是，我们的研究首次证实，PKD3特异性的抑制核内HDAC1的表达及其与uPA启动子的特异结合，相反，p65的过表达或内源性HDAC1表达的敲低都能拯救前列腺癌细胞中因敲低内源性PKD3的表达而导致的uPA转激活的下调作用。上述研究提示PKD2和PKD3可能调节NF-kB p65和HDAC1的平衡，促进uPA的表达和激活，从而调节前列腺癌细胞的迁移和侵袭。本研究为进一步揭示前列腺癌的侵袭和转移机理以及临床治疗晚期前列腺癌潜在靶标的筛选提供了新的思路。