CDCP1过表达驱动前列腺癌进展并可在体内靶向治疗

CDCP1 overexpression drives prostate cancer progression and can be targeted in vivo

作者信息Abdullah Alajati, Mariantonietta D'Ambrosio, Martina Troiani, Simone Mosole, Laura Pellegrini, Jingjing Chen, Ajinkya Revandkar, Marco Bolis, Jean-Philippe Theurillat, Ilaria Guccini, Marco Losa, Arianna Calcinotto, Gaston De Bernardis, Emiliano Pasquini, Rocco D'Antuono, Adam Sharp, Ines Figueiredo, Daniel Nava Rodrigues, Jonathan Welti, Veronica Gil, Wei Yuan, Tatjana Vlajnic, Lukas Bubendorf, Giovanna Chiorino, Letizia Gnetti, Verónica Torrano, Arkaitz Carracedo, Laura Camplese, Susumu Hirabayashi, Elena Canato, Gianfranco Pasut, Monica Montopoli, Jan Hendrik Rüschoff, Peter Wild, Holger Moch, Johann De Bono, Andrea Alimonti
PMID32250342
发布时间2020-05-01
DOI10.1172/JCI131133

实验完整度

包含人类肿瘤组织芯片、转基因小鼠、果蝇模型、细胞实验、异种移植模型等多层级验证,并进行了机制和功能验证。

主要模型

CDCP1转基因小鼠(CDCP1+) CDCP1/Pten双突变小鼠(CDCP1Ptenpc–/–) 果蝇(Drosophila melanogaster) LNCaP细胞系 PC3细胞系

重点核对

CDCP1在CRPC和转移性前列腺癌中的表达水平:通过IHC评估990例TMA样本 CDCP1与PTEN缺失的关联:通过IHC、FISH及生物信息学分析 CDCP1过表达对前列腺肿瘤发生的影响:通过转基因小鼠模型观察肿瘤发生率和病理分级 CDCP1与Pten缺失协同促进转移:通过双突变小鼠的转移灶分析 雄激素剥夺对CDCP1表达的影响:通过LNCaP细胞在FAD条件下的培养和DHT刺激实验

摘要

前列腺癌从惰性的去势敏感表型转变为致死性的去势抵抗性前列腺癌(CRPC)的机制尚不清楚。识别导致CRPC的临床相关遗传改变可能揭示癌症治疗的潜在靶点。在这里,我们发现CUB域包含蛋白1(CDCP1),一种作为SRC家族激酶(SFKs)底物的跨膜蛋白,在部分CRPC中过表达。值得注意的是,CDCP1与肿瘤抑制基因PTEN的缺失协同促进转移性前列腺癌的出现。机制上,我们发现雄激素抑制CDCP1表达,而雄激素剥夺联合PTEN缺失促进CDCP1上调和随后的SRC/MAPK通路激活。此外,我们证明载有化疗药物的抗CDCP1免疫脂质体(anti–CDCP1 ILs)与恩杂鲁胺联合给药时抑制前列腺癌生长。因此,我们的研究将CDCP1确定为前列腺癌进展的强大驱动因素,并揭示了治疗转移性前列腺肿瘤的不同潜在治疗策略。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
CDCP1在前列腺癌从去势敏感向去势抵抗转变过程中是否发挥作用及其机制
核心机制
雄激素通过AR抑制CDCP1转录,雄激素剥夺(ADT)促进CDCP1上调,进而激活SRC/MAPK通路,增加c-Myc表达,上调COUP-TFII,抑制Smad4依赖的转录,从而解除细胞衰老屏障,驱动肿瘤进展和转移。
主要证据
人类前列腺癌组织芯片显示CDCP1在CRPC和转移灶中过表达且与PTEN缺失相关;CDCP1/Pten双突变小鼠模型出现侵袭性腺癌和转移;细胞实验证实雄激素剥夺上调CDCP1并激活SRC/MAPK通路。
研究意义
CDCP1是前列腺癌进展的驱动因素,靶向CDCP1联合ADT可能成为治疗PTEN缺失前列腺癌的有效策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床样本分析

评估CDCP1在前列腺癌中的表达水平及其与PTEN缺失的相关性

利用两个包含990例样本的组织芯片进行IHC染色,分析CDCP1表达,并通过FISH或IHC检测PTEN状态,进行生存分析。

2

转基因小鼠模型建立

验证CDCP1过表达能否启动前列腺肿瘤发生

构建前列腺特异性CDCP1过表达转基因小鼠(CDCP1+),观察肿瘤发生发展。

3

果蝇模型验证

验证CDCP1过表达是否诱导肿瘤样表型及其SRC依赖性

在果蝇中过表达人CDCP1-WT或CDCP1-delta,观察额外刚毛形成,并通过降低src42A/src64B表达验证SRC依赖性。

4

CDCP1与Pten缺失协同作用研究

验证CDCP1与PTEN缺失是否协同促进前列腺癌进展和转移

将CDCP1小鼠与Ptenpc–/–小鼠杂交,观察双突变小鼠的肿瘤进展、转移和生存。

5

机制研究:SRC/MAPK/Myc轴

阐明CDCP1过表达绕过衰老屏障的分子机制

利用MEFs,检测衰老、增殖、相关蛋白表达,并抑制SRC或c-Myc验证机制。

6

雄激素调控CDCP1表达研究

验证雄激素受体(AR)是否调控CDCP1表达

在LNCaP细胞中,通过FAD培养和DHT刺激,检测CDCP1表达变化,并利用ChIP-qPCR验证AR与CDCP1启动子的结合。

7

靶向CDCP1治疗实验

验证CDCP1靶向治疗联合ADT抑制前列腺癌生长的效果

在体外用抗CDCP1抗体或免疫脂质体处理细胞,在体内用LNCaP异种移植模型评价治疗效果。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基----
RPMI 1640培养基----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
二氢睾酮MilliporeSigma521-18-6
恩杂鲁胺APExBIOA3003
萨拉卡替尼----
阿霉素----
RIPA裂解液Cell Signaling Technology9806
Pierce BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific23225
TRIzol Plus RNA纯化试剂盒Life Technologies12183555
SuperScript III Platinum一步法qRT-PCR试剂盒Life Technologies11732-020
γ-bind Plus琼脂糖珠GE Healthcare17-0886-01
QIAquick PCR纯化试剂盒Qiagen28104
KAPA SYBR FAST ABI qPCR预混液KAPA Biosystems07959389001
衰老β-半乳糖苷酶染色试剂盒Cell Signaling Technology9860
Hoechst 33342Invitrogen--
氢化大豆磷脂----
胆固醇----
PD-10脱盐柱----
Sepharose CL-4B柱----
胃蛋白酶----
半胱胺----
Q5高保真聚合酶New England BiolabsM0491S
Zero Blunt TOPO PCR克隆试剂盒Life TechnologiesK2800-20
Tag-Myc抗体BD Pharmingen551101
PTEN抗体Cell Signaling Technology9552S
HSP90抗体Cell Signaling Technology4877S
c-Myc抗体Santa Cruz BiotechnologyA713(G-4)
p21抗体Abcamab107099
β-actin抗体MilliporeSigmaA5316
Cyclin D1抗体Cell Signaling Technology2978S
COUP-TFII抗体Perseus ProteomicsPP-H7147-00
SMAD4抗体Santa Cruz BiotechnologyE0615
p-SRC-Tyr416抗体Cell Signaling Technology6943S
SRC抗体Cell Signaling Technology2123S
AKT抗体Cell Signaling Technology9272S
p-AKT-S473抗体Cell Signaling Technology9171S
p53抗体Abcamab131442
CDCP1抗体Cell Signaling Technology4115
Erk1/2抗体Cell Signaling Technology4695S
p-Erk1/2-T202/Y204抗体Cell Signaling Technology4370S
S6抗体Cell Signaling Technology2317S
p-S6-Ser235/236抗体Cell Signaling Technology4857
AR (N-20)抗体Santa Cruz BiotechnologySC-816
Ki-67抗体Thermo Fisher ScientificRM-9106-R7
p-HP1γ-Ser83抗体Cell Signaling Technology2600
广谱细胞角蛋白抗体DAKOZ0622
E-cadherin抗体BD Biosciences610181
CK5抗体Abcamab52635
CK8抗体Abcamab59400
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Invitrogen13778-030
c-Myc siRNAMilliporeSigma8024873724-000050
阴性对照siRNAMilliporeSigma8024873724-000060
Vectashield封片剂Vector Laboratories--
Alexa Fluor 568偶联抗兔抗体Molecular Probes--
Alexa Fluor 488偶联抗大鼠抗体Molecular Probes--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
IHC分析
组织芯片来源和样本数量
阅读提示:Methods部分:CDCP1 protein expression in human prostate cancer
小鼠模型
小鼠品系、基因型、年龄
阅读提示:Methods部分:Acquisition of MEFs, Study approval
细胞培养
细胞系来源、培养条件
阅读提示:Methods部分:Cell culture and reagents
药物处理
药物浓度、处理时间
阅读提示:Methods部分:Cell culture and reagents
脂质体制备
脂质成分比例、粒径
阅读提示:Methods部分:Liposomes formulation