2014年3月第34卷第3期文章编号:1001.6325(2014)03—0305—05基础医学与临床Basic&ClinicalMedicineMarch2014V01.34No.3研究论文无雄激素条件下表皮生长因子诱导前列腺癌细胞系增殖及雄激素受体磷酸化孙雪飞悼,赵晖硝,李扬1,钱筠1,白雪燕1,周永建3,朱红1,张勇3,刘元波1’24(首都医科大学附属北京天坛医院1.【血液肿瘤科;2.输血科;3.泌尿外科,北京,100050)摘要:目的探讨在无雄激素的条彳,|.]:,表皮,#长因子对前列腺癌细胞增殖及雄激素受体磷酸化的影响。方法以LNCaP及IAPC4AR为研究对象,在尢雄激素的条件下,EGF处理后,Westernblot力‘法测定LNCaP及LAPC4AR磷酸化状态;siRNA转染方法敲除Src基阂或Ackl基|大l,观察对AR磷酸化的影响;CCK-8检测细胞增殖;定时定量RT—PCR检测前列腺特异抗原及人体激肽释放酶2mRNA表达。结果EGF通过Src激酶和另一未知激酶导致ARTyr-534及ARTyr一267特异位点磷酸化;相比朱HjEGF对照组,EGF能够促进前列腺癌细胞增殖(P<0.05),增加前列腺特异抗原(P<0.05)及人体激肽释放酶2mRNA表达(P<0.05)。结论EGF通过细胞内1F受体酪氨酸激酶使AR特异位点磷酸化,诱导前列腺癌细胞增殖。关键词:表皮生长因子;去势抵抗性前列腺癌;雄激素受体;酪氨酸激酶;磷酸化中图分类号:R737.25文献标志码:AProliferationandandrogenreceptorphosphorylationofprostatecancercellsinducedbyepidermalgrowthfactorYan91,QIANattheabsenceofandrogenYong-jian3,SUNXue—fei㈨,ZHAOHui斗,LIJunl,BAIXue—yan‘,ZHOUZHUHon91,ZHANGYon93,LIUYuan—bo。’2+(1.Dept.ofHematologyandOncology;2.Dept.ofBloodTransfusion;3.Dept.ofUrologicalSurgery,BeijingTianTanHospitalCapitalMedica|University,Beijing100050,China)Abstract:ObjectiveToinvestigatetheeffectofepidermalgrowthfactorcancerontheproliferationandandrogenreceptorLNCaPandLAPC4ARwerephosphorylationofprostatecellsintheabsenceofandrogen.Methodstousedforthestudy,afterEGFtreatment,WesternblotwasusedSreandAcklgeneswithsiRNAtransfectionphorylation;CellCountingtoweredetectARphosphorylationinLNCaPandLAPC4cells;toknockeddowntoobservetheeffectonandrogenreceptorphos・RT—PCRcanKit一8(CCK一8)wasusedmeasurethecellproliferation;Quantitivewasusedanalyzetheexpressionofprostate—specificantigenandhumankallikrein一2mRNA.ResultsatEGFinduceARspecificsitephosphorylationTry-534andTry-267bySrckinaseandanotherunknownkinase;Comparedwithcanceruntreatedcontrol,EGFenharcedtheproliferationofprostateprostate—specificcells(P<0.05)andincreasetheexpressionofcanantigen(P<0.05)andhumankallikrein-2(P<0.05).ConclusionsEGFinduceproliferation收稿日期:2013—07—05修回日期:2013—09—26基金项目:1日家rj然科学基金(81272842,81302594)’通信作者(correspondingauthor):ybliul955@163.corn”对本文有相同贡献万方数据306基础医学与临床cancerBasic&ClinicalMedicine2014.34(3)andARphosphorylationofprostatebyintracellularnon—receptortyrosinekinasesprostateKeywords:epidermalgrowthfactor;castration—resistantcancer;androgenreceptor;tyrosinekinase;phosphorylation前列腺癌的发生及发展与雄激素有密切关系,通过外科去势(castration)或者药物从患者体内剔除雄激素是治疗前列腺癌的有效方法之一,但是,患者最终对该治疗失去作用并逐渐进展为去势抵抗性前列腺癌(castration—resistantprostatecancer,CRPC),其机制尚不完全明了。有研究表明,低睾酮环境下雄激素受体(androgenreceptor,AR)激活在CRPC发病中起关键作用。1“1。在阉割动物,AR的过度表达具有促进前列腺癌移植瘤的形成作用,AR敲除后便抑制其肿瘤源性。2o。AR激活可能存在多种机理,包括AR基因扩增,AR过度表达,AR点突变,AR共激活因子的过度表达以及肿瘤自身产生的雄激素等。5J。近年来有研究发现非雄激素依赖的细胞内信号传导导致AR磷酸化是AR激活的重要途径之一。3‘4・…。表皮生长因子受体(epidermalgrowthfactorreceptor,EGFR)通过增加AR与性激素受体转录介导因子2(tran—scriptionalintermediaryfactor2,TIF2)的相互作用而增强AR的转录活性,人表皮生长因子受体2(humanepidermalreceptor2,HER2)通过增加AR蛋白稳定性及与DNA结合力而激活AR的转录功能"]。有研究报道在难治性前列腺癌中,表皮生长因子(epidermalgrowthfactor,EGF)能够增加AR的活性呻]。本研究旨在探讨,在无雄激素的条件下,EGF对前列腺癌细胞增殖及雄激素受体磷酸化的影响。1材料与方法1.1试剂EGF(R&D公司);ARTyr一267位点磷酸化特异性多克隆抗体及ARTyr一534位点磷酸化特异性抗体(美国北卡罗来那大学综合肿瘤研究中心YoungE.Whang教授惠赠);鼠抗一AR单克隆抗体(Biogenex公司)。Ackl—siRNA、Src—siRNA及阴性对照scrambledsiRNA(DharmaconRNATech—nologies)。1.2细胞及分组雄激素依赖性前列腺癌细胞系LNCaP与万方数据LAPC4(美国菌种保藏中心);分组为EGF处理组;DHT处理组;对照组。1.3AR磷酸化在无雄激素环境下,EGF(100rig/mL)处理LNCaP或LAPC-4细胞60min,提取蛋白后Western—blot方法测定ARTyr-267位点及Tyr一534位点磷酸化状态。1.4转染及基因敲除利用转染试剂siPortLipid(Ambion公司),将100nmol/LAckl—siRNA或Src—siRNA及阴性对照scrambledsiRNA转染进入LNCaP或LAPC-4细胞,24h后,给予EGF处理。1.5细胞增殖实验将104个s-K,的LNCaP或LAPC-4细胞培养于96孔培养板,给予二氢睾酮(dihydmtestostemne,DHT10nmol/L)或EGF(100rig/ml。)培养3d,按照CCK一8说明书步骤检测细胞增殖情况。1.6定时定量RT-PCRLNCaP及LAPC4细胞由EGF或DHT处理后,使用RNeasyMiniKit(Qiagen公司)提取细胞总RNA,采用TaqmanuniversalPCR体系(ABl)。引物及探针序列如下:PSAmRNA上游,57一GGCAGCATFGAACCAGAGGAG一3’;PSA下游,57。GCATGAACTFGGTCACCrFFCTG一3’;PSA探针,5’一6一rAM—ATGACGTGTGTGCGCAAG。111CACCC—BHQ一1—37;hK2上游,5’一GCCTFAGACCAGATGAAGACTCCA一37;hK2下游,57一GCCCAGGACCTFCACAACATC一3’;hK2探针,57-6一FAM—TCACCTCATGCTGCTCCGCCTGT—BHQ—l一3’:GAPDH上游,5’一GTCATGGGTCTGAACCATGAGA一3’;GAPDH下游,5’.GGTCATGAGTCCTTCCACGATAC一3’;GAPDH探针,57-6一FAM.CAGCCTCAAGATCATCAGCAATGCCTC—BHQ一1—37。GAPDH为内参。1.7统计学分析数据均采用SPSS13.0统计软件分析。经过Kolmogorov—Smirnov和Shapira—Wilk检验为正态性分布、方差一致的数据用均值±标准差(i±S)表示,两组问比较采用样本t检验。孙雪飞无雄激素条件下表皮生长因子诱导前列腺癌细胞系增殖及雄激素受体磷酸化2结果2.1307的ARTyr.267位点磷酸化(图2B)。因此,EGF是通过两条不同的途径导致两个不同位点的磷酸化:1)通过细胞内Src激酶导致ARTyr-534位点磷酸化;2)通过Ackl以外未知的细胞内激酶导致ARTyr-267特异位点磷酸化。2.3在无雄激素的条件下,EGF能够促进前列腺癌细胞增殖EGF可诱导AR特异位点磷酸化在无雄激素环境下,EGF可诱导LNCaP细胞及LAPC-4细胞ARTyr-534和Tyr-267位点磷酸化(图1)。2.2EGF通过两条不同的途径导致AR两个不同通过siRNA转染方法敲除LNCaP细胞Src基因位点的磷酸化在无雄激素的条件下,EGF和DHT处理的LNCaP细胞吸光度值均明显高于对照组(P<0.01),LAPC-4细胞中也得到相似结果(图3)。2.4后,可有效抑制EGF诱导的ARTyr-534位点磷酸化(图2A)。用同样方法敲除已知的引起ARTyr-267EGF促进前列腺癌细胞PSA及hk2mRNA位点磷酸化的Ackl基因H】,却不能抑制EGF诱导NCal’细朐colltrolEGI・々雌辑表达EGF处理的LNCaP细胞删mRNA和hk2mRNA表达水平均较对照明显上调(P<0.01),椭黔P-Y534删脚■融謦蛳ARL趾’C-4.-N胞conlroI≥獭添卜Ⅵ67仙LAPC-4细胞中也得到相似结果(图4)。■■一霸■_蛳AR3讨论近年来国外研究报道,低或无循环雄激素环境下前列腺癌细胞AR的磷酸化在CRPC发生中具有重要作用阳‘4t6’9I,而AR磷酸化机制尚不完全清楚。目前认为细胞外配体通过与前列腺癌细胞表面存在的EGF受体家族,包括EGFR,HER2等结合,通过细胞内非受体激酶信号传导最终导致AR磷酸化[1’4’6]。_p-Y53IAREGF《■謦糟麓繁AR_獭爹豢藤…从图1Fig1EGF诱导ARTyr-534和Tyr-267位点磷酸化ARisphosphorylatedatTyr-267andTyr-534afterEGFstimulation∥《∥∥◇卜潮_|簟一P-Y53・4∥黪谚∥棚簟紫删簟搿IP-Y267嘲麟硼斓-鬻麓鳓斓黼簟AR鬻国嘲簟A懒嘲静镧脚嗍嘲嗍阀黼嘲阑静AR纂■麟霸懒謦斓黔mBSrcA.SrcknockdowninhibitedAKphosphorylabon267wasnotinhibitedbyAckiknockdownat7fyr-534inducedbyEGnB.EGI,、-inducedARphosphorylationatTyr.图2Fig2SrcsiRNA沉默对EGF诱导的ARTyr-534及ARTyr-267磷酸化的影响ORTheinfluenceofSrcknockdownEGF-inducedARTyr-534phosphorylationandARTyr-267phosphorylation万方数据基础医学与临床1・5Basic&ClinicalMedicine252O号i1‘o15乓o.5lOO50.0controlOODHTEGFcontrolDHTEGF.P<O.05comparedwithcontrol图3在无雄激素的条件下。EGF刺激雄激素依赖性前列腺癌细胞增殖Fig3EGFstimulatesproliferationofandrogen・dependentprostateEGFtreatmentconditionsbothalecancercelllinesintheabsenceofandrogenDHTandsignificantlydifferentfromuntreatedcontrols8过Ackl激酶导致的ARTry-267位点磷酸化存在不同通路HJ,详细机制正在进一步研究中。在无雄激素的条件下,EGF处理前列腺癌细胞后,仍可刺激细胞增殖,并且接近DHT刺激下细胞的增殖水平;前期也有报道,无雄激素条件下,hereg-ulin[9】、bombesin【l0|、白介素6[tt]均可刺激前列腺癌642O细胞增殖,说明在无雄激素的条件下,非雄激素配体≯<0.Olcomparedwithcontrol圈4Fig4EGF促进前列腺癌细胞PSA及hK2mRNA表达EGFincreasedPSAandh92mRNAexpression能够激活AR进而促进前列腺癌细胞增殖。AR靶基因PSA及hk2的表达可作为前列腺癌的肿瘤标志,与肿瘤负荷密切相关。无雄激素环境下,EGF处理的前列腺癌细胞的PSAmRNA及hk2mRNA较对照显著增高。本项研究发现EGF通过Src酪氨酸激酶和另一Ackl激酶以外的途径导致ARTyr-534及Ty卜267位点磷酸化;在无雄激素存在环境下,促进前列腺癌细胞LNCaP及LAPC4增殖,增强前列腺癌细胞标志基因PSA及hk2mRNA表达。结果提示EGF可EGF可能通过Src激酶导致ARTry-534位点磷酸化怕1;Heregulin与HER2结合通过细胞内Ackl酪氨酸激酶而导致前列腺癌细胞ARTry-267位点磷酸化【4J。本研究发现EGF可诱导ARTyr-534和Tyr-267位点磷酸化,当Src敲除后,EGF诱导ARTyr-534位点的磷酸化能够被抑制,说明Src激酶参与EGF下游信号通路,结果与报道MJ一致。然而,敲除引起ARTyr-267位点磷酸化的Ackl基因,却不能抑制EGF诱导的ARTyr-267位点磷酸化,说明EGF诱导的ARTry-267位点磷酸化与heregulin通能与CRPC发生有密切关系。通过动物实验及人体肿瘤标本的AR磷酸化研究将进一步验证本结果并将有助于最终揭示CRPC的发病机制。参考文献:[1]LamontKR,TindailDJ.Minireview:AlternativeactivationtedCkinase1(RACKI)andSrcregulatethetyrosinepathwaysfortheandrogenreceptorinprostateMolEndocrinol。2011,25:897—907.cancer[J].phosphorylationandfunctionoftheandrogenCancerRes,2006,66:11047一11054.receptor[J].[2]ChenCD,WelsbienantsDS,TranC,eta/.Moleculardetermi—[4]MahajanNP,LiuY,MajumderS,eta/.ActivatedCde42.cancerofresistancetoantiandrogentherapy[J].NatMed,msociatedkinaseAcklpromotesprostateviaandrogenreceptortyrosineprogression2004.10:33—39.phosphorylation[J].Proc[3]KrausS。GioeliD,VomastekT,ela/.Receptorforactiva-NatlAcadSciUSA,2007.104:8438—8443.万方数据孙雪飞无雄激素条件下表皮生长因子诱导前列腺癌细胞系增殖及雄激素受体磷酸化[5]ScherHI,SawyersCL.Biologyofprogressive,castration-prostate’7119—7130.309resistantcancer:directedtherapiestargetingthe[9]GregoryCW,WhangYE,MccallW,eta1.Heregulin-in-re-androgen—receptorsignaling23:8253—8261.axis[J].JClinOncol,2005,ducedactivationofHER2andHER3increasesandrogenceptortransactivationandCWR-Rlcellhumanrecurrentpros—[6]Guoz,DaiB,JiangT,eta1.Regulationofandrogenactivitybytyrosinere—talecancergrowth[J].ClinCancerRes,2005,11:ceptorphosphorylation[J].Cancer1704一1712.Cell,2006,10:309—319.[10]LeeLF,GuanJ,QiuY,eta1.Neuropeptide—inducedcanceran-[7]LiuY,MajumderS,MccallW,eta1.InhibitionofHER一androgenreceptorrecruitmenttotheRes,2005,65:drogenindependenceinprostatereceptorsioncells:rolesofnon-2/neukinaseimpairsandrogenresponsive3404—3409.tyrosinekinasesEtk/Bmx,Src,andfocaladhe-CellBiol,2001,21:8385—8397.an.enhancer[J].Cancerkinase[J].Mol[1I]UedaX,PongutaLA,eta1.Epidermalgrowthre・T,BruchovskyN,SadarMD.Activationofthereceptor[8]GregoryCW,FeidrogenN-terminaldomainbyinterleukin-6viafactorincreasescoactivationoftheandrogenreceptorincurrentMAPKandSTAT3signaltransduction01Chem,2002.277:7076—7085.pathways[J].JBi-prostatecancer[J].JBiolChem,2004,279:新闻点击白米饭吃太多会增加糖尿痛风险据英国《BBC新闻》(BBCNEWS)2012-03-16报道,研究人员表示,白米饭摄取量和患第2型糖尿病风险呈现正相关。糖尿病在某些国家非常普遍。哈佛大学公卫学院(HarvardSchoolofPublicHealth)的孙齐(SunQi)表示:“我们发现白米饭可能会提高患第2型糖尿病的风险,特别像是在亚洲摄取量高的地区。不过民众同时也应该仔细注意其它摄取食物。不要只看单一种食物,而是整体摄取些什么。这非常重要。”该研究团队在这篇发表在《英国医学期刊》(BMJ)的研究报告表示,结论得自已发表研究的分析,研究分剐在中国、日本、澳洲与美国进行。研究对象有35万人,追踪时间从4年至22年,其中有13000多人患第2型糖尿病。在中国与日本进行的研究发现,白米饭摄取量最多的人患第2型糖尿病的几率,比最少的人高55%;至于白米饭摄取量远不及中日的美国与澳洲,白米摄取量最多的人患第2型糖尿病的几率,比最少的人高12%。高果糖玉米糖浆与糖尿病有关据美国WebMD医学新闻网2012-12-08报道,最新研究显示,在加工食品和饮料中混入高果糖玉米糖浆的国家,糖尿病患者比不使用甜味剂的国家多。研究人员在全球健康(GlobalHealth)期刊发表的研究中,比较43个国家平均使用高果糖玉米糖浆与糖尿病比例的关联性。在研究中,大约有50%的国家很少或根本没有在食物中添加高果糖玉米糖浆。在其它20个国家中,德国平均每人每年使用1磅高果糖玉米糖浆;美国平均每人每年大约55镑。研究人员发现,在使用高果糖玉米糖浆的国家中,糖尿病的比例较没有混用甜味剂的国家高了约20%,即使考虑了体型、人口以及财富的差别之后,这些差异依然存在。但这是否代表着使用较多高果糖玉米糖浆的国家,只是吃进了更多的糖或是摄取较多热量而已?研究人员认为不是。因为不论有没有使用高果糖玉米糖浆,糖与总热量的摄取量没有整体上的差异,所以高果糖玉米糖浆和糖尿病之间是的关系。这项研究是在一个可疑、极具争议的前提下,显示高果糖玉米糖浆在生理效应上与蔗糖显著不同。结果是,任何种类的糖只要太多就不健康。有一些科学证据显示,身体处理果糖的方式与处理葡萄糖是不同的。蔗糖是50%的果糖和50%的葡萄糖,但高果糖玉米糖浆中的果糖比例没有标示在标签上,一般认为是42%~55%,可能会更高。Goran博士在2011年的肥胖(Obesity)期刊中发表,加高果糖玉米糖浆的饮料中,果糖比例从47%一65%不等。万方数据无雄激素条件下表皮生长因子诱导前列腺癌细胞系增殖及雄激素受体磷酸化
作者:作者单位:
孙雪飞, 赵晖, 李扬, 钱筠, 白雪燕, 周永建, 朱红, 张勇, 刘元波
孙雪飞,李扬,钱筠,白雪燕,朱红(首都医科大学附属北京天坛医院血液肿瘤科,北京,100050), 赵晖(首都医科大学附属北京天坛医院输血科,北京,100050), 周永建,张勇(首都医科大学附属北京天坛医院泌尿外科,北京,100050), 刘元波(首都医科大学附属北京天坛医院血液肿瘤科,北京,100050;首都医科大学附属北京天坛医院输血科,北京,100050)基础医学与临床
Basic & Clinical Medicine2014,34(3)
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