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经典NF-κB通路在去势抵抗性前列腺癌中的作用

解螺旋  · 公众号  · 医学  · 2017-05-04 18:02

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作者:米粒儿 (转载请注:解螺旋·医生科研助手)

转移性前列腺癌给予雄激素剥夺治疗可使80%的患者病情稳定或者缓解,但缓解期仅为12-18个月,几乎所有患者最终都会发展为去势抵抗性前列腺癌(CRPC),对抗雄激素产生耐药性。那么普通的转移性前列腺癌是如何发展为CRPC的呢?CRPC的耐药机制是什么?


虽然,目前的研究还不能完全回答这些问题,但是学者们已展开相关研究,认为NF-kappa B通路在CRPC形成过程中起关键作用。


今天为大家精选了3篇论文,初步了解NF-kappa B通路与CRPC的关系。这3个研究虽然出自不同的研究机构,却有着完整的内在逻辑统一性。(回复 170504 可下载文献,一周有效)


第一个研究指出临床上一个现象:CRPC的形成和NFκB信号通路的活化相关。


第二篇论文回答NFκB信号通路在CRPC细胞耐药中的作用机制,分别从细胞水平和动物水平进行了研究,发现NFκB通过调节雄激素受体剪切变异体(ARVs)表达影响CRPC细胞的增殖。提出NFκB信号通路抑制剂和抗雄激素的联合应用可以用于治疗CRPC。


第三篇论文是对机制的应用,找寻到一种NFκB抑制剂,该抑制剂通过以上机制影响CRPC肿瘤的增殖和转移。通过以上三步,完成了从发现问题-分析问题-解决问题的全过程。



NFκB通路活化参与CRPC的形成


2012年,Edwards等以临床病人为研究对象,比较了相同病人在CRPC时期和非CRPC时期,NFκB通路的活化水平,并分析其与疾病复发和死亡的相关关系。结果表明NFκB通路活化参与CRPC的形成。


在CRPC肿瘤中,p65, IkBa ser32/36 和 MMP-9与肿瘤复发周期和生存时期有显著的关系。p65,pIkBα和MMP表达量越高,疾病越容易复发。


参考文献:Mccall P, Bennett L, Ahmad I, et al. NFκB signalling is upregulated in a subset of castrate-resistant prostate cancer patients and correlates with disease progression.[J]. British Journal of Cancer, 2012, 107(9):1554-63.

抑制NFκB信号通路可逆转CRPC对抗雄激素的耐药性


雄激素受体剪切变异体与CRPC的发展相关,也与高亲和力的抗雄激素的抗性相关。但是雄激素受体剪切变异体(ARVs)的表达调控机制还未被揭示。Robert 等2015年的研究对该机制进行了初步探索。


研究指出NF-κB信号通路活化增强前列腺癌细胞(PCs)ARVs表达,并且影响药物抗性的产生。降低NF-κB信号通路活性可抑制ARVs表达并逆转CRPC对抗雄激素的耐药性。


并且联合使用抗雄激素和NF-κB通路靶向药物显著抑制CRPC小鼠肿瘤增长。以上实验结果表明NF-κB信号通路活化导致的ARVs表达升高是前列腺癌细胞(PCs)发展为CRPC的重要机制。


(a)NF-κB信号通路活化增强前列腺癌细胞(PCs)ARVs表达


首先,作者在前列腺癌细胞中采用IKK2-EE和RelA两种载体活化NF-κB信号通路(Figure 1a 和1d),通过qPCR和Western blot两种手段检测三种ARVs(AR-PL,Exon1和AR-V7)表达,发现NF-κB活化后,ARVs表达量显著增加(Figure 1b 和1c)。


接下来,采用IKK2-KD载体进行回复实验抑制NF-κB活化后,ARVs表达量显著减低(Figure 1e 和1f)。此外作者还在PCs细胞中加入NF-κB抑制剂(BMS345541),也得到了类似的结论。



(b)降低NF-κB信号通路活性可抑制ARVs表达并逆转CRPC对抗雄激素的耐药性


接下来为了找寻NF-κB信号通路活性和ARVs表达引起耐药性的关系,作者首先在PC细胞分别活化和抑制NF-κB活性后,加入抗雄激素药物Bic后,检测细胞增殖情况。发现NF-κB通路抑制可逆转细胞的耐药性。



同时发现加入NF-κB抑制剂(Bortezpmib)后,ARVs的mRNA和蛋白表达量降低。



(C)联合使用抗雄激素和NF-κB通路靶向药物显著抑制CRPC小鼠肿瘤增长


最后作者通过皮下注射方式建立CRPC动物模型,并暴露抗雄激素和NF-κB抑制剂,结果显示二者联合暴露可显著减低肿瘤体积和重量,并通路免疫组化方法确定了NF-κB通路活性和ARVs表达降低。


参考文献:Jin R, Yamashita H, Yu X, et al. Inhibition of NF-kappa B signaling restores responsiveness of castrate-resistant prostate cancer cells to anti-androgen treatment by decreasing androgen receptor-variant expression[J]. Oncogene, 2014, 34(28):3700-10.


青蒿酯(AS)靶向NFκB信号通路逆转CRPC对抗雄激素的耐药性


青蒿酯(AS)具有抗细胞增殖,血管生成,细胞转移的活性。它的作用机制包括抑制NF-κB通路活性,因此作者假设青蒿酯可能靶向NFκB信号通路逆转CRPC对抗雄激素的耐药性。


(a)   AS可逆转CRPC对抗雄激素的耐药性


作者分别将PC3,22RV1和LNCaP细胞单独或联合暴露于AS和抗雄激素Bic,发现与Bic单独暴露相比,AS和抗雄激素Bic联合暴露可显著降低细胞增殖,细胞克隆形成能力,细胞侵袭转移能力。



(b)AS通过抑制NFκB信号通路逆转CRPC对抗雄激素的耐药性


接下来,作者进一步探讨NFκB信号通路是否参与AS对抗雄激素耐药性的作用。结果表明,与Bic单独作用相比,AS和Bic共同作用可抑制NFκB信号通路的活性,并且降低ARVs的表达。


(c)AS和Bic联合暴露可抑制CRPC小鼠肿瘤生长和远端转移


最后,通过体内实验作者进一步证实AS逆转CRPC对抗雄激素的耐药性。AS和Bic联合暴露时,肿瘤的体积显著性减小,肿瘤转移显著性下降。


参考文献:Nunes J J, Pandey S K, Yadav A, et al. Targeting NF-kappa B Signaling by Artesunate Restores Sensitivity of Castrate-Resistant Prostate Cancer Cells to Antiandrogens12:[J]. Neoplasia, 2017, 19(4):333.

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