Akt1介导的上皮间质转化在前列腺癌转移中的作用及机制研究

Prostate cancer (Pca) metastasis is the major cause of death for this disease, so far there is no effective treatment, because the mechanism is not clear. Many studies found epithelial mesenchymal transition (EMT) involved in cancer progression and metastasis, suggesting that study the mechanisms of EMT in cancer cells, has important value for comprehensive treatment strategies. Akt1 is an important endothelial barrier regulator which involved in the regulation of cell adhesion molecules. The cell-cell junction protein expression levels change of cancer cells is an important characteristic of EMT. Therefore, the Akt1 might regulate Pca cell metastasis via EMT. To address this hypothesis, Akt1 knockout Pca cells were generated by Crispr-Cas9 technology and Akt1 gene inducible knockout TRAMP+ mice (rtTA-Akt1-TRAMP+ mice) by crossing rtTA-Akt1 mice with TRAMP+ mice. To study the function of Akt1 gene on Pca metastasis, Pca cells invasion and metastasis ability are evaluated by serials experiment in vivo and in vitro. Wnt and TGF-beta pathway inhibitors are used to explore the possible mechanisms by which Akt1 regulates EMT and the possible mechanism of Akt1 regulation of EMT, so as to provide effective target for prevention and treatment of the disease.

前列腺癌（Pca)的转移是Pca患者致死的重要原因；上皮间质转化（EMT)参与调控癌细胞的转移。因此，研究Pca细胞的EMT及其机制, 可为防治Pca的转移提供新思路。EMT过程将导致众多粘附分子的表达变化；而Akt1分子参与了细胞间粘附分子的表达调控。我们前期发现：在Pca中，敲除Akt1基因，可诱发EMT，并伴有Wnt和TGF-β信号通路改变。据此，我们提出Akt1可能通过Wnt和TGF-β信号通路，调控Pca细胞的EMT，在其转移中发挥重要作用，但尚需实验加以证实。我们拟在建立包括四环素诱导Akt1基因敲除Pca小鼠等多种Pca转移动物模型和Akt1基因敲除Pca细胞的基础上，利用多种方法探讨Akt1基因对Pca转移的影响；并特异性抑制或过表达Wnt和TGF-β通路的关键分子，检测其对EMT及细胞侵袭力的影响，以对Akt1调控EMT的机制进行探讨。

癌细胞转移是癌症区别于良性肿瘤的重要病理特征，也是导致癌症患者死亡的重要原因之一。据统计，约90%癌症患者的死亡是由于癌细胞的转移所致。前列腺癌（Prostate Cancer, PCa）是临床上最常见的泌尿外科肿瘤之一。据报道，在美国，每年大约有近3万的PCa患者死于该疾病的转移。近十年来，经过各国学者的不懈努力，在转移性 PCa的治疗方面取得了一定的进展，随着多西他赛衍生物的化疗，新的雄激素合成阻断药物，PDL1类免疫治疗和放射性药物等治疗方法在临床上的运用，在一定程度上延长了患者的中位生存期，改善了患者的生活质量。然而，这些疗法的远期疗效却差强人意，多数患者终因癌细胞的全身转移而死亡，因此，至今转移性 PCa 仍然是一种不治之症。造成这一困境的重要原因之一是PCa细胞转移的机制尚不清楚所致。研究证实，癌细胞的失巢凋亡(Anoikis)，肿瘤血管发生，癌细胞的免疫逃逸，雄激素受体突变和癌干细胞（Cancer stem cells, CSCs）等众多因素与癌细胞的转移有关。然而，由于癌细胞转移的机制十分复杂，仍有大量的重要问题亟待解决。. 本项目的研究证实，1 Akt1分子可通过EMT通路调控前列腺癌转移，沉默该分子可促进前列腺癌转移。2 Akt1分子可显著增强前列腺癌细胞对于饥饿的耐受性，过度间质化的癌细胞在血液循环中不利于形成转移灶。3 CT影像学检查可较好地预测预测肌层浸润性膀胱尿路上皮癌(muscle-invasive bladder urothelial carcinoma, MIBUC)伴盆腔淋巴结转移的可行性，为临床上对该类患者制定治疗方案提供依据。. 本项目的结果为研究转移性前列腺癌细胞的转移机制提供了新的信息，对于采用Akt1抑制剂治疗前列腺癌具有很重要的意义，即提示，采用该抑制剂治疗前列腺癌时，虽然可能抑制肿瘤的生长，但是具有促进前列腺癌转移的潜在风险。此外，本研究对于前列腺癌患者循环系统肿瘤细胞的研究，也为我们进一步研究循环系统肿瘤细胞打下了良好的基础。期待随着课题的研究深入，可以进一步揭示前列腺癌转移的机制。.