LSD1介导前列腺癌侵袭、转移的机制研究

发布时间：2018-10-20 18:10

【摘要】：赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶(Lysine specific demethylase 1,LSD1)属于单胺氧化酶家族,它的活性依赖于黄素腺嘌呤二核苷酸(Flavin adenine dinucleotide,FAD),能够特异性使单甲基化和二甲基化H3K4和H3K9位点上的甲基基团去除,从而调节靶基因的转录活性。染色质是真核细胞遗传物质的载体。核小体是构成它的基本结构单位,是由DNA和组蛋白共同构成的。每个组蛋白通常含有一个由核小体DNA包绕形成的球形芯和一个N-末端尾部,N-末端尾的核心/DNA结构域受到多种翻译后修饰的调节,例如乙酰化、磷酸化、甲基化和泛素化等。在2004年以前,人们一直认为组蛋白的乙酰化、磷酸化和泛素化等都是可逆的,但是组蛋白甲基化是不可逆的,而第一个组蛋白去甲基化酶LSD1的出现改变了人们的这一观点。LSD1在哺乳动物的发育过程中发挥着至关重要的作用,它参与许多生物学过程,如细胞分化、基因活化和基因抑制等。研究发现,LSD1在多种肿瘤中表达增高,也包括前列腺癌。在前列腺癌中,LSD1通过影响细胞转录、DNA甲基化和P53的功能,来促进肿瘤形成。LSD1的高表达不仅预示着前列腺癌的术后可能复发率增高,还预示着疗效差。第一部分LSD1和E-cadherin在前列腺癌中的表达关系目的：为了探讨LSD1和E-cadherin在前列腺癌中的表达、两者之间表达关系以及它们跟前列腺癌预后的联系。方法：用免疫组织化学方法检测LSD1和E-cadherin在良性前列腺增生组织和前列腺癌组织中的表达,然后用相关性分析分析LSD1和E-cadherin两者之间的表达关系。同时,我们用或不用LSD1抑制剂优降宁处理雄激素依赖性前列腺癌细胞株LNCap,然后用免疫印迹的方面检测优降宁处理前后LNCap细胞内LSD1和E-cadherin的表达水平。结果：跟良性前列腺增生组织比较,LSD1在前列腺癌组织中表达明显增加,差异有统计学意义(P0.05)；同时,LSD1在前列腺癌中的表达跟Gleason评分、远处转移和预后不良呈明显正相关(P0.05)。然而,跟良性前列腺增生组织比较,E-cadherin在前列腺癌组织中表达明显减少,差异有统计学意义(P0.05)；同时,E-cadherin在前列腺癌中的表达跟Gleason评分、远处转移和预后不良呈明显负相关(P0.05)。我们进一步用相关性分析分析LSD1和E-cadherin两者之间在良性前列腺增生组织和前列腺癌组织中的表达关系发现,两者呈明显的负相关(rs=-0.486, P=0.001)。LSD1高表达和E-cadherin氐表达预示前列腺癌患者两年内更容易进展为去势抵抗性前列腺癌以及较低的五年生存率(P0.05)。另外,我们的细胞实验发现,用优降宁抑制LNCap细胞内LSD1活性,可以上调E-cadherin蛋白的表达水平。结论：LSD1在前列腺癌中高表达,并跟Gleason评分、远处转移和预后不良呈正相关；而E-cadherin在前列腺癌中低表达,并跟Gleason评分、远处转移和预后不良呈负相关。LSD1和E-cadherin的表达在前列腺癌组织中呈负相关。LSD1高表达联合E-cadherin低表达可能能作为判断前列腺癌进展和转移的一个标志。抑制LSD1活性可能为治疗前列腺癌提供新的治疗方向。第二部分LSD1抑制剂优降宁抑制前列腺癌EMT发生并延缓前列腺癌的进展目的：探讨LSD1在前列腺癌上皮间质转化过程以及向去势抵抗性前列腺进展中发挥的作用。方法：首先,我们用优降宁处理激素依赖性前列腺癌细胞株LNCap进行体外实验,用免疫印迹的方法检测H3K4me1、H3K4me2、H3K9me1、H3K9me2、 AR、PSA、E-cadherin、N-cadherin和Vimentin等蛋白的表达水平；用免疫荧光的方法检测优降宁处理前后LNCap细胞E-cadherin的表达改变；用transwel细胞侵袭和迁移实验检测优降宁处理前后LNCap细胞的侵袭能力改变。另外,我们用NOD/SCID小鼠皮下种植LNCap细胞建立皮下肿瘤模型,再切除小鼠的双侧睾丸建立去势抵抗性前列腺癌模型；用免疫印迹的方法检测LSD1、H3K4me1、 H3K4me2、H3K9me1、H3K9me2、AR、PSA、E-cadherin、N-cadherin和Vimentin等蛋白的表达水平；观察优降宁处理对肿瘤生长的影响和对去势后小鼠血清PSA变化的影响。结果：在体外,优降宁降低LNCap细胞的侵袭和迁移能力；优降宁处理LNCap细胞后抑制LSD1功能,减少H3K4me1、H3K4me2、H3K9me1、 H3K9me2的表达；优降宁处理LNCap细胞后不改变AR的表达,但是减少PSA的表达；优降宁处理LNCap细胞后,增加E-cadherin蛋白的表达,同时减少N-cadherin蛋白和Vimentin蛋白的表达,从而抑制上皮基质转化过程。在动物模型体内实验,LSD1蛋白的表达随着前列腺癌向激素抵抗性前列腺癌进展而增加；优降宁处理小鼠后抑制LSD1功能,减少H3K4me1、H3K4me2、H3K9me1、 H3K9me2的表达；优降宁处理小鼠后不改变AR的表达,但是减少PSA的表达；优降宁处理小鼠后,增加E-cadherin蛋白的表达,同时减少N-cadherin蛋白和Vimentin蛋白的表达,从而抑制上皮基质转化过程。结论：抑制LSD1功能能够抑制前列腺癌的侵袭、转移能力,抑制上皮基质转化过程,LSD1抑制剂也许可以作为抗雄激素治疗治疗局部进展性前列腺癌和转移性前列腺癌的的辅助治疗。
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【学位授予单位】：武汉大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R737.25

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