异染色质蛋白HP1γ促进激素抵抗性前列腺癌多西他赛耐药性的机制研究

Chemoresistance in cancer cells is often accompanied by epigenetics changes. However, how these changes regulate the development of chemoresistance is remain unclear. Our preliminary data shows that heterochromatin protein 1γ (HP1γ) is required for the development of docetaxel resistance and that miR-451a is suggested to increase the docetaxel sensitivity in castration-resistant prostate cancer (CRPC). Our previous research has proved that miR-451a is directly inhibited by HP1γ and mediates the effect of HP1γ on progression of prostate cancer. Hence, we propose the hypothesis that HP1γ may promote the formation and maintenance of docetaxel resistance in CRPC through miR-451a inhibition. First of all, we will further demonstrate the importance of HP1γ during the development and maintenance of docetaxel resistance in CRPC. Secondary, we plan to confirm the increase of docetaxel sensitivity by miR-451a in CRPC. Moreover, we will explore whether miR-451a mediate the role of HP1γ on docetaxel resistance in CRPC. Finally, we will analyze the correlation between HP1γ/miR-451a expression and prognosis of CRPC patients, in order to determine whether HP1γ/miR-451a may predicate the prognosis and guide therapy of prostate cancer patients. Taken together, this research will reveal a new molecular mechanism how HP1γ play role on decetaxel resistance in CRPC and also provide a new possibility for therapy of CRPC.

肿瘤细胞产生耐药的过程会出现表观遗传状态的改变，而这些状态的改变如何影响肿瘤耐药的分子机制目前研究尚少。我们以激素抵抗性前列腺癌（CRPC）为研究对象，初步发现异染色质蛋白HP1γ会增加CRPC对多西他赛的耐药性，且miR-451a作为HP1γ的直接靶基因，能增强CRPC对多西他赛的敏感性。因此，我们提出假设：HP1γ通过抑制miR-451a来促进CRPC对多西他赛的耐药性。首先，我们将在初步结果的基础上进一步证明在CRPC中HP1γ促进多西他赛耐药性的形成和维持；其次，我们将验证miR-451a能增加CRPC对多西他赛的敏感性；再次，我们将探究miR-451a能否介导HP1γ在耐药性形成和维持中的作用；最后，我们将分析病人组织中二者表达情况与预后相关性。本研究将充分阐述HP1γ在CRPC中促进多西他赛耐药性形成和维持的分子机理，为CRPC的治疗提供新的可能性。

前列腺癌的发病率位居我国男性肿瘤的前十位，并在逐年增加。而前列腺癌的难点在于激素抵抗性前列腺癌的治疗。多西他赛（Docetaxel）是紫杉醇类抗肿瘤药物，是针对CRPC的一种重要化疗药物。目前，多西他赛以独立或者顺铂类药物联用的方式广泛应用于治疗恶性前列腺癌，并已被证明能够延长CRPC病人的寿命然而，几乎所有经多西他赛治疗的CRPC病人最终都会发生耐药。因此, 亟需进一步阐明多西他赛耐药性形成机制，优化多西他赛治疗方案。在肿瘤耐药形成过程中存在着表观遗传状态的改变，其中包括组蛋白的修饰和染色体的重组。异染色质蛋白1γ(HP1γ)作为一类“阅读者”，不仅参与到染色体结构组建，还参与到多种细胞过程。先前研究工作发现，HP1γ在前列腺癌组织中过表达，并且与前列腺癌的预后负相关。这提示HP1γ可能参与到前列腺癌细胞耐药性形成过程。本项目首先明确了HP1γ在前列腺癌中是必须的，分别在体内和体外验证抑制HP1γ会阻碍肿瘤细胞的生长和成瘤。其次在CRPC细胞系PC3和C4-2细胞中敲降HP1γ，经过多西他赛不同浓度的处理后，发现HP1γ敲降组IC50显著低于对照组；凋亡和干细胞成球实验结果显示HP1γ缺失可增加多西他赛对细胞凋亡和干性的影响。这说明CRPC中HP1γ对于多西他赛耐药性的形成是必要的。在机制方面，我们通过RNA_Seq分析发现HP1γ靶基因富集于脂代谢代谢通路，通过OilRed实验证明HP1γ对于脂滴形成至关重要；通过QPCR和ChIP实验证明HP1γ直接调控脂肪从头合成代谢关键基因SCD1和ACACA。并证明脂肪合成抑制剂TOFA可增CRPC细胞对多西他赛的敏感性。本研究充分阐述HP1γ促进CRPC多西他赛耐药性形成和维持的分子机理，也为前列腺癌的治疗提供新的可能性。