雄激素受体在前列腺癌活性基质细胞中的作用

Prostate cancer (PCa) is one of the most common cancers in western world, and has an increasing incidence in China. The androgens, through their receptor (AR), play key roles in the development and progression of PCa. Androgen deprivation therapy (ADT) could induce massive apoptosis of cancer cells. Prostate reactive stroma (cancer-associated fibroblasts, CAF) are key determinants in the malignant progression of PCa by supporting its tumorigenesis and metastasis. The CAFs are more active in supporting the epithelial growth than normal stromal fibroblasts. Our previous study has shown that the AR is necessary in the secretion activity of prostate normal fibroblasts. However, the roles of AR in CAF are still obscure. In this project, we plan to use the immortalized human CAF cells, and knock down their AR, then co-culture the resultant CAFs with PCa cell lines by in vitro and in vivo models to study the CAFs' AR roles in PCa progression and metastasis. Then we will further probe the possible mechanism by using cDNA-array. The success of this application is expected to explore the role of the AR in CAF and its mechanism, which might supply new hint to the PCa prevention and treatment.

雄激素通过其受体（AR）在前列腺癌的发生发展中发挥核心作用，雄激素去除疗法可促使前列腺癌细胞凋亡。前列腺癌组织内除癌细胞外，还有癌细胞赖以生存的活性基质细胞（CAF）。CAF为前列腺癌的发生发展提供必要的微环境支持，但AR在CAF中的作用尚不清楚。我们前期研究发现，正常基质细胞对前列腺上皮细胞的支持作用必须依赖于AR，据此，我们提出假说：活化的基质细胞对前列腺癌的支持作用同样需要AR的存在。本课题以CAF为研究对象，原代培养并永生化CAF细胞，利用基因沉默技术及过表达技术，干预CAF中AR表达水平。将不同AR水平的CAF与前列腺癌细胞共培养，从体外细胞共培养、前列腺癌动物模型、临床前列腺癌标本等方面，研究CAF中的AR对前列腺癌生长、侵袭、转移等生物学行为的影响，并利用基因芯片技术筛选AR调控基因，揭示AR在CAF中的作用及其机制，为前列腺癌的进展及临床防治研究提供新的切入点。

雄激素受体（AR）在前列腺癌（PCa）的发生发展中发挥关键作用，阻断AR信号系统可使PCa上皮细胞大量凋亡。PCa组织中除了上皮细胞，还有其赖以生存的基质细胞，其中以肿瘤活性基质细胞，即癌相关成纤维细胞（CAF）为主。今年来，以 CAF为靶点的治疗越来越受到人们的重视。AR在CAF中发挥何种作用？本研究以此为切入点展开工作。. 本项目主要研究成果：1）成功原代培养CAF细胞，并用SV40-T将CAF细胞永生化，用基因沉默方法建立AR低表达细胞（CAF-ARsi）和阴性对照细胞（CAF-sc）； 2）将CAF-ARsi、CAF-sc细胞与PCa细胞株PC3体外共培养，发现干扰CAF中的AR能够抑制PC3细胞的体外贴壁生长能力（MTT实验）、悬浮生长能力（软琼脂糖凝胶实验）及侵袭转移能力（Transwell侵袭实验）；3）将CAF-ARsi、CAF-sc细胞与PC3细胞混合后种植到裸鼠肾周筋膜下，发现干扰CAF中的AR能够减小PC3细胞的体内原位瘤及转移瘤大小，并且能够降低肿瘤的生长指数；4）用实时定量PCR方法检测CAF细胞分泌的各种生长因子，发现AR能够调控IGF1, FGF7, FGF10, SDF1, HGF等生长因子在CAF细胞中的表达水平。. 本研究的特色之处：1）本研究创新性提出：活化的基质细胞CAF需要AR的存在，干扰CAF细胞中AR表达水平可显著抑制前列腺癌细胞的生长及侵袭转移能力，对PCa的进展具有重要的基础研究价值和潜在的临床指导意义；2）本研究首次将CAF细胞永生化。CAF非永生化细胞体外培养5~7代后逐渐老化，增殖能力减弱，细胞活性降低，无法进行深入研究。CAF细胞永生化可克服细胞老化的瓶颈，能够一次扩增大量细胞，排除其他干扰因素，最大限度保证实验结果的一致性。3）本研究成功建立裸鼠肾周筋膜下前列腺重组肿瘤模型，目前国内尚未见报道。该模型较传统皮下成瘤模型具有显著优点：肾周筋膜下血流丰富，血液供应良好，利于肿瘤细胞成瘤、生长及转移，可用于PCa转移课题的研究，而皮下成瘤模型基本不发生转移。. 本研究成果证实了前列腺癌相关成纤维细胞中的雄激素受体对前列腺癌的进展及侵袭转移发挥了重要的作用，对前列腺癌的治疗提供了重要的实验基础及理论依据。