PSMA通过TRAF6和TTC3调控前列腺癌细胞自噬在CRPC产生过程中的机制研究

Autophagy has a critical role in maintaining cell stability, and is an important way of tumor cells drug resistance. Our previous studies have confirmed the participation of autophagy during the generation of castration-resistant prostate cancer (CRPC), while PSMA prostate specific membrane antigen (PSMA) in the generation of the CRPC play a catalytic role for autophagy, and under normal culture conditions inhibiting autophagy. The opposite mechanism of PSMA in different environments on the regulation of autophag is unclear. We confirmed PSMA could activate PI3K/AKT/mTOR pathway, ubiquitination involved in the activation of AKT phosphorylation by PSMA. E3 ubiquitin ligase TRAF6 promotes phosphorylation of AKT, while TTC3 degrades phosphorylated AKT. Combined mTOR is a key inhibition pathway of autophagy, we hypothesized that: PSMA in different environments can adjusted PI3K/AKT/mTOR pathway by TRAF6 and TTC3, thereby regulating autophagy in prostate cancer cells to produce CRPC. On the basis of preliminary studies, the project intends to focuse on the mechanism of CRPC generation, through enhance or inhibit PSMA, AKT, TRAF6, TTC3 and mTOR, co-IP, immunoblotting, silver staining, mass spectrometry and electron microscopy techniques to verify the hypothesis.

自噬在维持细胞稳定方面起关键作用，是肿瘤细胞产生耐药的重要途径。我们前期研究证实自噬参与前列腺癌细胞产生去势抵抗CRPC的过程，同时前列腺癌特异性膜抗原PSMA在产生CRPC的过程中对自噬起到促进作用，而在常规培养条件下抑制细胞自噬。PSMA在不同环境中对自噬的调控呈相反的机制不明。我们前期研究证实PSMA可激活PI3K/AKT通路，泛素参与PSMA激活AKT的过程。而E3泛素连接酶TRAF6可促进AKT的磷酸化，TTC3可降解p-AKT。结合mTOR是抑制细胞自噬的关健通路，我们推测：PSMA在不同环境中可通过TRAF6和TTC3对PI3K/AKT/mTOR通路进行调节，从而调控前列腺癌细胞的自噬以产生CRPC。本项目拟在前期基础上对CRPC产生过程中的机制进行研究,增强或抑制PSMA、AKT、TRAF6、TTC3及mTOR，通过免疫共沉淀、免疫印记、银染质谱分析、电镜等技术来验证假设。

自噬在维持细胞稳定方面起关键作用，是肿瘤细胞产生耐药的重要途径。我们前期研究证实自噬参与前列腺癌细胞产生去势抵抗CRPC的过程，但其机制仍不清楚。本项目旨在研究自噬影响CRPC产生和进展的机制。通过本项目的开展，首先我们发现PSMA在不同环境中可通过TRAF6和TTC3对PI3K/AKT/mTOR通路进行调节，从而调控前列腺癌细胞的自噬以产生CRPC。接着我们发现MAP1S是促进自噬的重要标志物，抑制MAP1S的表达将导致小鼠体内纤维连接蛋白沉积并导致小鼠死亡，紧接着，我们发现自噬标志物MAP1S可能是线性泛素链相关蛋白SHARPIN的上游，然后进一步实验表明SHARPIN可以通过NF-κB/ERK/Akt通路促进前列腺癌的转移并降低患者生存率。其次，我们发现中药提取物苦参碱可能可以作为一种临床用药使前列腺癌患者受益，并阐明了相关机制：苦参碱主要通过Akt/FoxO3a及GADD45B/NF-κB通路抑制前列腺癌CRPC的产生，并抑制前列腺癌的增殖、迁移及侵袭能力。再次，我们证明多种基因与前列腺癌的预后相关，包括GLTSCR1（胶质瘤抑癌候选区基因1）、SERPING1(丝氨酸蛋白酶抑制剂家族G1)、DEPDC1B（DEP结构域蛋白1B）、PLK3(Polo样激酶3)及上皮细胞转化序列2癌基因(Ect2)等与前列腺癌的增殖、浸润、转移等临床特性息息相关，为后续的研究提供明确的方向。最后，我们探索出体内条件下追踪外源性细胞在体内迁移运动的方法，为后续前列腺癌的细胞治疗提供理论基础。