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背景:前列腺癌是欧美国家男性发病率最高的恶性肿瘤。随着社会老龄化的加剧、人们生活方式的转变以及PSA早期筛查的普及,近年来我国前列腺癌的发病率呈明显的上升趋势,目前已居男性恶性肿瘤第六位。去势抵抗性前列腺癌以及转移性前列腺癌患者的生活质量与预后差,严重危害老年男性健康。而对其治疗也一直是泌尿外科的棘手问题,为明确其具体分子机制为早期诊断与治疗前列腺癌显得尤为重要。RNA m6A是发生于RNA腺苷酸第6位N元素上的甲基化修饰,其在真核生物mRNA上具有高丰度与高保守性。本质上m6A是一个由甲基化酶复合体(Writer)催化形成甲基,下游RNA识别蛋白(Reader)结合执行功能,以及可以被去甲基化酶(Eraser)消除的动态可逆性过程。在此过程中Reader作为修饰执行介导者在实现功能表型上起到重要作用。越来越多的证据表明,m6A修饰参与了众多疾病过程,尤其是肿瘤。YTHDF2作为最早发现的Reader在m6A介导的调控中发挥重要作用,其主要通过靶向识别m6A修饰的mRNA并诱导其降解。目前已有报道发现YTHDF2可以调控某些肿瘤的进展,但YTHDF2及其介导m6A相关调控在前列腺癌中的功能与作用机制却一直不够明确。目的:明确YTHDF2与METTL3在前列腺癌中的表达模式及其与预后的关系;鉴定YTHDF2以及METTL3在前列腺癌中的生物学功能;进一步筛选YTHDF2以m6A依赖方式调控的靶基因并阐明其具体分子机制;探讨YTHDF2下游靶基因在前列腺癌中的表达模式、生物学功能以及作用机制。最终揭示YTHDF2介导的m6A调控机制在前列腺癌进展中的作用。方法:(1)利用TCGA、Oncomine等数据库进行生物信息学分析,明确YTHDF2、METTL3在前列腺癌中的表达模式,Kaplan-Meier单因素生存分析两者表达水平与前列腺癌总生存率的关系;(2)通过慢病毒感染技术构建稳定敲低YTHDF2或METTL3的前列腺癌细胞系;利用RNA dot blot技术检测YTHDF2与METTL3对前列腺癌细胞的总m6A水平的影响;通过体内外实验明确YTHDF2、METTL3对前列腺癌细胞的增殖、转移等生物学功能的影响;(3)利用MeRIP-seq等测序技术、生物信息学分析、RIP-RT-qPCR、RT-qPCR、western blot等技术筛选并验证YTHDF2直接作用的靶mRNA,并通过生物信息学m6A位点预测、MeRIP-RT-qPCR、以及去甲基化药物处理等方法进一步明确YTHDF2调控靶mRNA的m6A依赖性。(4)通过TCGA、Oncomine等数据库生物信息学分析LHPP在前列腺癌中的表达模式及其与总体生存率的关系;利用体外细胞功能学与western blot实验明确LHPP对前列腺癌增殖与转移的影响以及LHPP下游的作用通路。结果:(1)与正常的前列腺癌旁组织(或正常细胞系),YTHDF2以及METTL3在前列腺癌组织(或细胞)中均显著上调,并且与Gleason评分、肿瘤分期相关。高表达YTHDF2或METTL3的患者均具有更低的总体生存率;(2)敲低YTHDF2显著上调RNA总m6A水平,而敲低METTL3则显著下调RNA总m6A水平。在生物学功能方面,敲低YTHDF2或METTL3均促进细胞凋亡、抑制细胞增殖与迁移能力,并且伴随AKT磷酸化水平下调。裸鼠实验同样验证敲低YTHDF2或METTL3均抑制裸鼠成瘤的生长速度与远处转移;(3)分子机制方面,YTHDF2可以直接靶向降解LHPP与NKX3-1 mRNA,敲低YTHDF2显著提高LHPP与NKX3-1的mRNA与蛋白水平,RIP实验证实YTHDF2可以直接结合LHPP与NKX3-1 mRNA。敲低METTL3后同样可以上调LHPP与NKX3-1 mRNA与蛋白水平,并且MeRIP-RT-qPCR验证敲低METTL3后显著抑制LHPP与NKX3-1的m6A水平。去甲基化药物模拟METTL3敲低,一致的上调上述两靶基因的mRNA水平,进一步证实YTHDF2调控靶基因的m6A依赖性;(4)YTHDF2靶基因LHPP在前列腺癌组织与细胞中均显著下调,过表达LHPP后能够促进前列腺癌细胞凋亡、抑制细胞增殖与迁移,并且同样可以阻断AKT磷酸化。最终AKT磷酸化作为METTL3/YTHDF2/LHPP/NKX3-1轴作用的共同终末靶点,促进前列腺癌进展。结论:本研究发现前列腺癌中显著上调的YTHDF2预示更低的总体生存率,并且YTHDF2通过m6A依赖方式靶向降解LHPP与NKX3-1,并通过其下游介导AKT磷酸化,最终促进前列腺癌增殖与转移。我们希望该研究为前列腺癌发生发展提供新的机制。