NTS/NTSRs/SOX2在雄激素剥夺治疗诱导的前列腺癌神经内分泌转化中的作用及机制

Prostate cancer (PCa) with neuroendocrine differentiation (NED) can develop into high aggression and androgen independence that identified as castration resistant prostate cancer with NED (NeCRPC). The mechanism of NED in the development of castration-resistant prostate cancer (CRPC) remains indistinct. There is no standard treatment for patients with NeCRPC accounted for in part by its poorly understood mechanism. In pre-stage experiments, the NeCRPC model was induced from LNCaP xenografts by androgen deprivation therapy (ADT). The we studied the gene profiling of NeCRPC model using gene-array. In addition, our previous results uncovered that exogenous neurotensin (NTS) drove NED in prostate cancer following androgen-deprivation therapy (ADT). However, the mechanism of NED induced by NTS have remained unclear. We hypothesized that: 1. Although killing sensitive prostate cancer cells, ADT also triggered a parallel reaction leading to activation of NTS/TSRs/SOX2 in cancer cells through inhibiting androgen/androgen receptor (A/AR) signaling. 2. NTS block could prevent NED in castrated tumor, and impede tumor regrowth in vivo. At the last, this study would partly reveal the mechanism of NED and might provide potential therapeutic target of NeCRPC.

神经内分泌转化（NED）导致的前列腺癌去势抵抗称为神经内分泌亚型的CRPC（NeCRPC）。在我们建立的异植瘤CRPC模型中发现，神经降压素（NTS）和NED标记物在CRPC模型异常升高。体外还发现NTS可诱导NED，同时NTS的表达受AR负性调节。但NTS诱导NED的作用机制有待进一步探讨。对我们基因芯片和公共数据库的数据分析均发现NTS与SOX2显著相关，我们提出两个假设：ADT激活NTS/NTSRs (NTS受体)/SOX2诱导NED；阻断NTS通路可预防NeCRPC。为验证假说，我们对NTSRs做降表达，找到NED相关受体及相应信号通路，用基因报告质粒联合流式分选法找到NeCRPC前体细胞。此外，我们引入异植瘤和TRAMP鼠两个鼠模型，体内验证阻断NTS通路对预防NED的作用。本研究将对揭示前列腺癌NED机制提供理论基础，为NeCRPC的预防和治疗提供新思路。

神经内分泌分化（neuroendocrine differentiation，NED）后的前列腺癌具有高侵袭性，并迅速发展成为雄激素非依赖性的生长，在此，我们将NED导致的转移性去势抵抗性前列腺癌（metastatic castration resistant prostate cancer，mCRPC）命名为神经内分泌样亚型的mCRPC（NeCRPC）。其作为mCRPC的主要亚型之一，缺乏特异性治疗方案，预后非常差。到目前为止，NED的发生机制并不十分清楚，由于NeCRPC对雄激素信号通路的非依赖性及其旁分泌作用造成的复杂微环境使得对其治疗变得十分困难，而且对NeCRPC的进展评估也依赖于PSA，缺乏更特异性的标记物。在本研究中，我们发现了雄激素剥夺治疗（androgen-deprivation therapy，ADT）导致激活的肿瘤微环境中的神经降压素（neurotensin，NTS）网络可以诱导NED的发生。NTS是一种由13个氨基酸组成，是一种可作为神经递质或神经调节物质并可在血清中检测到的分泌蛋白。ADT治疗可以杀死或抑制大部分激素敏感性前列腺癌细胞的同时又可以致使非依赖或抵抗性的基底细胞或CK8+/CK14+的中间过渡细胞比例升高，并可触发副反应导致肿瘤相关的基质细胞产生NTS增多。体外实验证明NTS的表达受AR负性调节。当肿瘤微环境中有足够的NTS积聚后，其可诱导肿瘤上皮中的或CK8+/CK14+细胞发生NED。体外实验证明NTS的这种诱导作用是通过同时激活神经降压素受体1（neurotensin receptor 1，NTSR1）和受体3（NTSR3），进而激活NTSR1-PRKACB和NTSR3-AHNAK两条信号通路轴来完成的。此外，我们在活体实验中通过抗雄药物联合NTSR1抑制剂实现了对ADT诱导的NED的阻断，并有效的延迟甚至抑制了ADT后的肿瘤复发。更加有趣的是，在mCRPC患者中血清NTS的水平与肿瘤组织中的NED现象呈正相关性，而且其在去势治疗的早期即升高。所以与PSA相比，NTS血清水平对NeCRPC的早期预测和诊断有绝对优势。因此，NTS不仅被视为NeCRPC的早期预测因子，也是其有效的治疗靶点。