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前列腺癌在美国和西欧等国家依然是导致男性死亡疾病的主要因素之一。在我国随着人民健康意识的提高和前列腺特异性抗原普查的开展,前列腺癌的发病率逐年上升。已经成为威胁我国男性健康的主要疾病之一。前列腺癌的临床特点是发病隐匿,病程较为缓慢。目前主要的治疗方式是根治性前列腺切除术,其次为内分泌治疗,最后为化疗或新型的靶向治疗。虽然早期前列腺癌的治疗效果较好,但是术后复发和中晚期前列腺癌患者的治疗效果却较差。尤其是癌症发展为激素抵抗型前列腺癌后,无论是化疗还是靶向治疗均不能令人满意的延长患者的生存时间。造成上述困扰的原因之一是人们对于前列腺癌的发病机制尚不完全清楚。在前列腺癌发病机制的研究过程中,人们发现前列腺癌的发生和进展经常伴随多个抑癌基因的缺失,这些基因的缺失可以通过对其他信号传导通路或重要基因表达的调节来调控前列腺上皮细胞的分化或恶变。之前的研究发现雄激素应答基因之一----EAF2经常缺失于高级别(Gleason≥7)前列腺癌组织细胞中,其功能之一是抑制细胞的增殖和诱导细胞的凋亡。通过敲除基因EAF2在小鼠模型中的表达可以诱导小鼠前列腺的增殖倾向,形成局部前列腺PIN病变,但是不足以诱导癌症的形成。p53是另外一个重要的抑癌基因,经常缺失于高级别(Gleason≥7)或转移性前列腺癌组织细胞中,也被报道缺失于约30%的原发前列腺癌细胞中,但是p53敲除小鼠前列腺内却没有明显变化。此外,文献报道p53和ELL1(Eleven-Nineteen Lysine-Rich Leukemia1)在蛋白水平可以稳定结合,EAF2和ELL2可以异常稳定的结合,而ELL1、ELL2和EAF2共同属于一个蛋白复合体,以上结果提示p53和EAF2可能在蛋白水平互相结合。另一项研究发现在小鼠前列腺内EAF2可以通过p53调节重要的抗血管生成抑制蛋白TSP-1的表达从而抑制了小鼠前列腺内的血管生成。综上,我们提出假设:蛋白p53和EAF2在前列腺细胞内互相结合并共同抑制了前列腺癌的发生和发展。研究目的:1.研究p53和EAF2在前列腺癌中可能存在的关系;2.探讨抑癌基因p53和EAF2在前列腺癌发生发展过程中可能发挥的协同性作用;研究方法:1.在前列腺癌细胞系C4-2中共沉默p53和EAF2的表达,从而建立p53和EAF2双沉默细胞模型,通过检测增殖性和迁移性等变化观察癌细胞活性的变化;2.通过免疫共沉淀技术进一步检测p53和EAF2在蛋白水平的结合,并找到彼此的结合位点或者结合性结构域;3.通过基因测序技术分析p53和EAF2共沉默后的基因变化,探讨双沉默模型中哪些重要的基因或信号传导通路发生了明显的改变;4.通过杂交p53和EAF2转基因敲除小鼠获得p53和EAF2双敲除小鼠模型,并观察其前列腺内发生的变化;研究结果:1.在前列腺癌细胞系C4-2中共沉默p53和EAF2后细胞迁移性和增殖性的变化在C4-2细胞中共沉默p53和EAF2明显增强了前列腺癌细胞的增殖性和迁移性。提示两者在前列腺癌细胞内发挥了某种协同性抑制作用。2.发现p53和EAF2在蛋白水平互相结合的结合性结构域通过免疫共沉淀技术,证实了p53和EAF2可以在蛋白水平互相结合,并发现p53的DNA结合性结构域可以和EAF2相结合,EAF2蛋白序列中161-260aa片段(C’端)可以和p53相结合。3.利用基因测序技术获得了p53和EAF2沉默后前列腺癌细胞内发生的基因表达变化利用p53和EAF2双敲除细胞模型,通过下一代基因测序技术获得了基因表达变化图谱。检测了每个样品超过25000个基因的表达变化,通过交叉比较我们发现多个受STAT3信号传导通路调控的下游基因表达明显升高,提示STAT3信号通路可能在双沉默模型中被异常激活。STAT3主要功能是调控细胞的增殖、抑制凋亡,文献报道提示在前列腺癌细胞内正常功能的p53可以抑制STAT3信号传导通路的激活。所以,我们进一步检测了STAT3信号传导通路在p53和EAF2双沉默模型中的状态,并发现STAT3在Tyr705的磷酸化位点明显激活于前列腺癌细胞模型中。1.小鼠模型的建立和观察前期研究结果发现单敲除基因p53小鼠前列腺内无异常病变,单敲除基因EAF2小鼠前列腺内有增殖倾向并出现mPIN病变;随着p53和EAF2功能的共同缺失,小鼠前列腺癌内mPIN的发生率明显增加,最终发现p53和EAF2双敲除小鼠前列腺内成癌。研究结论:1.p53和EAF2在前列腺癌发生过程中具有重要的作用,双敲除小鼠模型诱导了前列腺癌形成;2.p53和EAF2双敲除模型中STAT3在Tyr705位点的磷酸化明显增强,可能是促使前列腺癌形成的主要因素之一。3.p53和EAF2可以在蛋白水平相互结合,其中p53的DNA结合性结构域可以和EAF2相互结合,EAF2的C’端蛋白片段(161-260)可以和p53相互结合;