SIRT1在前列腺癌发生发展中的作用及机制研究

Numerous studies showed that SIRT1 is closely related with the tumor, SIRT1 sumoylation improve its deacetylase activity. Our previous study showed that, compared with androgen dependent prostate cancer, SIRT1 and ID1 selectively expressed in androgen independent prostate cancer, meanwhile, SIRT1 inhibits FOXO1 activity by deacetylation. The project intends to further investigate the role of SIRT1 in the initiation and progression of prostate cancer, by RNA interference, immunoprecipitation, immunoblotting, and so on. We will elucidate the mechanism of how HDAC4 increasing SIRT1 activity, through observing SUMO reaction, and examining the expression of SIRT1, SUMO-SIRT1, and AR target gene (CDC20, UBE2C, CDK1). We will further explore the relationship of SIRT1 with FOXO1 mediating apoptosis, by detecting the expression of BMP-4, ID1 and FOXO1 target gene (TRAIL, Bim, cyclin D1, cyclin D2). SIRT1 plays an important part in prostate cancer development, which may provide promising therapeutic strategies for prostate cancer, and provide a theoretical basis for the treatment of prostate cancer.

大量研究表明SIRT1与肿瘤关系密切，SUMO化SIRT1提高其去乙酰化酶活性。前期研究显示，与雄激素依赖性前列腺癌相比，SIRT1、ID1在雄激素非依赖性前列腺癌中选择性表达，SIRT1通过去乙酰化抑制FOXO1活性。本项目拟通过RNA干扰、免疫沉淀、免疫印迹等方法，进一步探讨SIRT1在前列腺癌发生发展中的作用。通过观察SUMO化反应，同时检测SIRT1及SUMO化SIRT1的表达，明确HDAC4增加前列腺癌中SIRT1活性的机制；通过检测AR转录基因的表达，明确AR依赖性前列腺癌中SIRT1与AR转录程序的关系；通过检测BMP-4、ID1及FOXO1靶基因的表达，进一步明确SIRT1与FOXO1调控的前列腺癌细胞凋亡的关系。SIRT1在前列腺癌的发生与发展中具有重要作用，以其为治疗靶点可能前列腺癌治疗提供新的治疗策略，并为前列腺癌的临床治疗提供理论依据。

前列腺癌是男性泌尿生殖系统最常见的恶性肿瘤，在美国男性癌症患者中发病率居第一位，病死率居于第三位，目前我国发现的患者多为晚期或转移性前列腺癌，其生存时间仅为2-3年，严重危害男性健康，为家庭和社会带来巨大负担。大多数前列腺癌患者初始对抗雄激素治疗反应较好，但均不可避免的转变为去势抵抗性前列腺癌，其过程复杂，成为目前前列腺癌治疗的热点与难点。研究发现SIRT1在很多病理、生理过程中如DNA修复、DNA损伤、细胞生存、细胞增殖、细胞分化等发挥重要作用，同时其与肿瘤关系密切，SIRT1在前列腺癌的发生、发展过程中的作用一直存在争议。本研究通过设计siRNA，RT-PCR和western blot实验检测并筛选siRNA，通过免疫荧光实验检测HDAC4的亚细胞定位，发现HDAC4可调节SIRT1的表达；通过MTT、细胞周期检测及流式实验发现抑制SIRT1的表达可通过阻滞细胞周期、促进细胞凋亡来抑制前列腺癌细胞的增殖；RT-PCR实验发现siRNA下调SIRT1的表达可影响AR靶基因CDC20、UBE2C 及CDK1 mRNA的表达水平；ChIP实验发现siRNA下调SIRT1的表达可抑制FOXO1调控的凋亡；通过Trans-well实验明确了SIRT1在BMP-4调控前列腺癌细胞凋亡过程中的作用；通过建立前列腺癌裸鼠模型，western blot和免疫组化实验发现SIRT1在早期雄激素依赖性前列腺癌中低表达，而在晚期雄激素非依赖性前列腺癌中高表达；免疫组化实验显示SIRT1在人前列腺癌组织中高表达，与肿瘤的分级与分期无明显相关性，而在前列腺增生组织中低表达。因此，我们认为SIRT1在前列腺癌发生雄激素阻断治疗抵抗过程中具有重要作用，可能通过调控AR靶基因、FOXO1靶基因来实现，HDAC4为SIRT1发挥作用所必需，以SIRT1为靶点治疗前列腺癌具有重要临床意义，以SIRT1为靶向为雄激素阻断治疗抵抗的前列腺癌治疗提供了新的方案。