炎症微环境与EMT在前列腺癌浸润转移和耐药中的作用

慢性炎症与前列腺癌的发生发展密切相关，前列腺癌的进展、转移和激素耐药与炎症微环境相关。上皮向间质转化（EMT）是恶性肿瘤浸润和转移的重要机制。项目组前期研究发现，炎症趋化因子受体CXCR4在前列腺癌中高表达，并与肿瘤的恶性程度和预后相关；EMT调控关键因子ZEB1基因在前列腺癌组织中的表达显著高于癌前病变组织，且与前列腺癌的恶性程度相关；常规激素疗法后残留的前列腺癌细胞呈显著EMT表现。但在前列腺癌浸润、转移和激素治疗耐药的临床病理演进过程中，炎症微环境与EMT的相互作用和分子机制尚不清楚。本课题以PIA－HGPIN－激素依赖PCa－激素非依赖PCa为模型，在细胞水平、动物模型水平和临床组织标本水平，研究炎症微环境与EMT的相互作用及分子机制，分离和鉴定炎症微环境中EMT的诱导因素和关键分子，探索通过拮抗和干预炎症微环境与肿瘤细胞相互作用逆转前列腺癌进展、转移和耐药的方法。

肿瘤微环境在前列腺癌进展中的作用及其机制尚未完全明了，本项目第一部分以前列腺癌炎症微环境为研究对象，着重探索前列腺癌肿瘤细胞-基质细胞-免疫细胞之间存在的交互作用网络，发现并阐明CXCL1-LCN2旁分泌网络对肿瘤细胞迁移能力的增强效应及其机制。该部分主要发现包括：.1.肿瘤细胞促进基质细胞增殖和活化；前列腺癌肿瘤细胞-基质细胞共培养模型显著增强肿瘤细胞增殖和迁移能力。.2.趋化因子CXCL1在前列腺癌肿瘤细胞-基质细胞共培养模型中大幅增高；CXCL1的主要靶细胞——中性粒细胞与前列腺癌细胞共培养后大量分泌细胞因子脂质运载蛋白-2（LCN2）。.3.CXCL1通过特异性受体CXCR1和CXCR2作用于前列腺癌肿瘤细胞，直接活化其Src/FAK信号通路，促进肿瘤细胞迁移。LCN2能够通过自分泌/旁分泌途径促使肿瘤细胞发生EMT并活化Src/FAK信号通路，进而增强肿瘤细胞迁移能力。CXCL1和LCN2均促进肿瘤细胞在裸鼠体内转移。.4.CXCL1-LCN2旁分泌网络在前列腺癌组织样本中确实存在，且与肿瘤临床特征密切相关。.其次，由于目前前列腺癌研究的主要动物模型是前列腺特异性Pten/P53基因敲除小鼠，该模型能够发生前列腺癌但不出现肿瘤转移。为此，我们在第二部分进行了动物模型的改进和构建工作，成功建立端粒保护蛋白POT1a（鼠POT1基因主要亚型）联合Pten/P53三基因在前列腺特异性条件敲除的小鼠前列腺癌模型，并发现：.1.该模型肿瘤组织新生血管生成显著增加，早期即可出现淋巴结转移。.2.该高转移性前列腺癌表型可能归因于POT1a缺失引起的DNA损伤增加以及基因组不稳定。.3.该模型发生前列腺癌后，在不同时段予以去势干预对生存时间和荷瘤指数均无影响。结合临床资料，证实POT1在局限性前列腺癌中的表达与正常前列腺类似，但在转移灶中的表达显著低于原发灶；在雄激素抵抗性前列腺癌伴转移的样本中的表达水平显著低于雄激素敏感性前列腺癌原发灶，进一步提示POT1的表达水平与前列腺癌的进展和转移密切相关。.综上所述，本项目首先发现并阐明前列腺癌肿瘤细胞与基质细胞-免疫细胞之间存在的旁分泌网络对肿瘤恶性表型的增强效应及其机制，同时成功构建了前列腺癌侵袭表型的转基因小鼠模型，并对该表型的生物学特点进行深入阐述，为进一步研究奠定基础。