YAP1在前列腺癌中促进正常成纤维细胞向癌相关成纤维细胞转化的机制研究

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目的:前列腺癌(Prostate cancer,PCa)作为全球范围内男性致死率最高的疾病之一,其增殖和转移的机制一直是研究热点。而“肿瘤微环境”(Tumour microenvironment,TME)已经被认为在肿瘤的发生与发展过程中,发挥着不可或缺的作用。本研究旨在探讨Yes-相关蛋白1(Yes-associated protein 1,YAP1)蛋白在前列腺TME中的作用及机制。具体为前列腺癌中,YAP1蛋白如何将正常成纤维细胞(Normal fibroblast,NF)转化为癌症相关的成纤维细胞(Cancer associated fibroblast,CAF)的可能机制。方法:收集临床病人的手术标本,分为良性前列腺增生病人和前列腺癌病人,通过免疫荧光的方法,检测上述两组病人之间基质细胞中YAP1蛋白的表达情况,并利用统计学方法计算上述两组间差异。运用免疫组化方法再次检测前列腺癌病人组的基质细胞YAP1的表达情况,并根据染色评分将前列腺癌病人组再次分为YAP1高表达组与YAP1低表达组。通过卡方检验,计算YAP1在前列腺癌基质细胞中的高低表达与前列腺癌的病理分级、淋巴结转移、精囊侵犯等的关系。运用免疫荧光和蛋白质印迹法检测所用细胞系中相关蛋白标志物(α-SMA和FAP)的表达量,从而完成对所用细胞系的鉴定。通过质粒转染,构建CAF稳定敲低YAP1的细胞系CAFshYAP1以及NF过表达YAP1的细胞系NFoverexpress YAP1。运用实时定量PCR、蛋白印记法和免疫荧光检测YAP1的改变对α-SMA和FAP的影响。运用MTT和Transwell侵袭实验检测上述四种细胞系的条件培养基对向上皮细胞TrampC1和RM1的增殖和侵袭能力的改变。蛋白印记法再次检测经上述四种细胞系的条件培养基处理后,上皮细胞TrampC1和RM1是否发生“上皮间质转化”。通过生物信息学网站与文献检索,找到在前列腺癌中与YAP1有相关性的蛋白SRC。运用蛋白印记法检测磷酸化YAP1与磷酸化SRC在上述四种细胞系中的表达情况。运用蛋白印记法、免疫共沉淀、染色质免疫共沉淀和双荧光素酶报告实验分析了YAP1/TEAD1蛋白复合物与SRC之间的相互作用。并再次运用蛋白印记法和q-PCR检测SRC下游细胞骨架蛋白和肌动蛋白的表达水平。将上述四种细胞分别混合TrampC1细胞种植于裸鼠的皮下。记录皮下移植瘤的生长情况。运用蛋白印记法与免疫组化检测每组皮下移植瘤中YAP1、SRC、α-SMA,Ki67和MMP2的表达情况。取前列腺癌手术标本(癌组织与癌旁组织)进行原代细胞培养获得人源的hCAF与hNF。运用免疫荧光和蛋白质印迹法检测hCAF和hNF中α-SMA和FAP的表达量,并再次验证YAP1和SRC的作用关系,以及hCAF对LNCaP和PC3增殖和侵袭能力的影响。结果:与良性前列腺增生组织基质细胞相比,前列腺癌组织基质细胞中YAP1的表达水平显着上调。YAP1在肿瘤基质细胞中的高表达提示前列腺癌患者的肿瘤恶性程度较高并会伴有不良的预后。当CAF中的YAP1表达水平被敲低后,其α-SMA和FAP的水平也随之下调,提示CAF转化为NF;而当NF中的YAP1的表达水平上调后,其α-SMA和FAP的水平也随之上调,提示NF转化为CAF。CAF和NFoverexpress YAP1的条件培养基都增强了肿瘤上皮细胞的增殖和侵袭能力,并促进肿瘤细胞发生“上皮间质转化”。YAP1作为转录辅助因子,其与转录因子TEAD1形成蛋白复合物。TEAD1结合在SRC的启动子区,调节SRC的转录,进而影响SRC下游细胞骨架蛋白与肌动蛋白的表达水平。因此达到了从NF向CAF转化的结果。结论:前列腺癌基质细胞YAP1升高提示病人的病情恶化与不良预后。YAP1可以在前列腺癌的肿瘤微环境中将NF转化为CAF,从而促进前列腺癌的生长和转移。在前列腺肿瘤基质细胞中沉默YAP1可有效抑制肿瘤生长。前列腺肿瘤间质中的YAP1蛋白可用作肿瘤诊断和治疗的潜在靶标。
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