组织特异性PSMA启动子/增强子驱动mTOR-shRNA双重靶向诱导前列腺癌细胞凋亡并抑制血管生成的实验研究

侵袭、转移是恶性肿瘤最具本质和破坏性的特征，血管新生则是肿瘤进展和转移的限速步骤。AKT/mTOR信号途径位于细胞生长调节的中心环节，调控细胞生长、代谢、细胞恶变及血管新生，阻断该通路将抑制血管生成、阻止细胞恶变、诱发细胞凋亡，促使其停止分裂生长。本课题拟明确AKT/mTOR信号通路在前列腺正常细胞恶变、前列腺癌侵袭、转移及肿瘤血管形成和维持中的作用机制及调控方式；利用PSMA特异性高表达于前列腺癌细胞及肿瘤血管内皮细胞的特点，制备PSMA启动子/增强子驱动的mTOR-shRNA逆转录病毒，靶向阻断前列腺癌细胞及其新生血管AKT/mTOR信号通路，研究通过诱导前列腺癌细胞凋亡、抑制其恶性增殖及血管生成的双重抑癌效应对前列腺癌侵袭、转移的影响，为研发针对前列腺癌尤其是激素非依赖前列腺癌侵袭、转移的高效、低毒副反应的预防和治疗新方法奠定实验基础，并为其他肿瘤和缺血性疾病相关研究提供新思路。

研究按原定计划按时结题。证实AKT/mTOR位于前列腺癌细胞生长调节的中心环节，调控细胞生长、恶变及血管新生，阻抑其通路能抑制癌细胞增殖、诱导凋亡、降低肿瘤转移。（1）mTOR的表达水平与前列腺癌细胞的种类和自身固有特性相关。不同前列腺癌细胞其mTOR表达水平不同。筛选不同转移潜能前列腺癌细胞，高转移潜能前列腺癌细胞mTOR呈高表达，其下游相关蛋白PI3K/AKT、S6K、4EBP1、TSC 表达显著增强，表现为更强的恶性增殖、迁移及侵袭转移能力，下调mTOR表达可以明显抑制肿瘤细胞恶性增殖、迁移转移能力。体内证实：高表达mTOR的肿瘤细胞具有更强的肿瘤转移能力、更旺盛的肿瘤生长能力，且其远端转移灶mTOR表达明显上调。（2）过表达mTOR将促使前列腺癌细胞恶性增殖、迁移、侵袭转移能力显著增强，而抑制mTOR表达则阻缓细胞恶性增殖、诱导凋亡，抑制其侵袭、转移能力。（3）mTOR表达与其诱导肿瘤血管增生能力呈正相关，高表达mTOR前列腺癌细胞诱导血管增生的能力更强。加入含有mTOR的培养基能促使前列腺癌细胞获得更强的血管增生能力,高表达mTOR前列腺癌细胞其HIF1α、VEGF表达明显上调。（4）完成由PMSA p/e驱动且同时抑制mTORC1 和mTORC2的表达的慢病毒载体，其慢病毒高效感染、靶向，特异性抑制前列腺癌细胞mTOR表达及肿瘤细胞增殖、血管生成和侵袭转移。（5）重建慢病毒能显著抑制肿瘤生长，延长荷瘤裸鼠生存时间，降低肿瘤组织血管密度。重建慢病毒对心脏、肝脏、肾脏等其他器官无影响。利用研究标本，合作开展了基因C2orf43、 FoxP4、GPRC6A、RFX6在陕周边前列腺癌患者的复制和测绘，初步探讨了其基因在特定患者中的分布规律（PlOS ONE May 2012; 7(5)5.共同第一作者）。初步探讨了DNMT在前列腺癌恶性进展中的相关作用（Genetics and Molecular Biology 35.1.164-171(2012) 第一作者）。2012年-2013年受邀作为访问学者赴UTSW在著名学者Jer-Tsong Hsieh指导下开展本项目研究。已发表两篇与本研究相关内容SCI收录论文。另外向SCI杂志投稿三篇，一篇已录用（Int J Clin Exp Med 2013;6(2):in press），另两篇投稿SCI杂志，目前修回再审。