ATN激活Hippo通路抑制去势抵抗性前列腺癌细胞体外癌症干细胞样特性和EGFR相关信号传导

Activation of the Hippo Pathway by ATN Suppresses Cancer Stem-Like Properties and EGFR-Associated Signaling in Castration-Resistant Prostate Cancer Cells in vitro.

作者信息Kuan-Jung Lin, Jui-Ming Liu, Hsiang-Wen Lin, Jing-Ru Weng, Eman M E Dokla, Meng-Tien Lu, Po-Chen Chu
PMID42158813
发布时间2026-05-01
DOI10.7150/ijms.129402

实验完整度

研究基于体外细胞实验,包括细胞活力、集落形成、凋亡、肿瘤球、迁移、Western blot和免疫荧光,并通过YAP过表达及CA-Akt进行功能验证,但缺乏体内模型验证。

主要模型

PC3人前列腺癌细胞系 DU145人前列腺癌细胞系 CCD966SK人皮肤成纤维细胞系

重点核对

PC3和DU145细胞系(来源BCRC) ATN处理浓度:PC3 IC50 1.13 μM,DU145 IC50 0.43 μM ATN处理时间:细胞活力72小时,Western blot 48小时,免疫荧光24小时 对照:DMSO(终浓度0.1%) 统计分析:Student's t检验和双因素方差分析(Sidak事后检验)

摘要

背景:去势抵抗性前列腺癌(CRPC)是前列腺癌的致死阶段,有效治疗选择仍然有限。Hippo通路效应因子Yes相关蛋白(YAP)的异常激活及其与表皮生长因子受体(EGFR)信号传导的串扰已被牵涉于肿瘤进展、癌症干性和转移。本研究旨在探讨ATN(一种基于1,2,4-恶二唑的YAP抑制剂)在CRPC细胞中的治疗潜力和潜在机制。方法:使用细胞活力、集落形成、凋亡、肿瘤球和Transwell迁移实验评估ATN在CRPC细胞系PC3和DU145中的抗癌活性。使用Western blotting和免疫荧光分析评估Hippo-YAP和EGFR信号通路。使用YAP过表达和组成型活性Akt(CA-Akt)进行功能拯救实验。结果:ATN以浓度依赖性方式显著抑制CRPC细胞活力,PC3细胞的IC₅₀值为1.13 μM,DU145细胞为0.43 μM,同时对非致瘤性成纤维细胞显示出较低的细胞毒性(IC₅₀ = 1.72 μM)。机制上,ATN增加YAP在Ser397位点的磷酸化,促进其降解,并减少核YAP定位。这伴随着YAP靶蛋白(包括c-Myc和NFκB)的下调。功能上,ATN显著抑制增殖,诱导凋亡,并抑制CRPC细胞中肿瘤球形成和CD44+/CD24-癌症干细胞(CSC)群体。此外,ATN抑制细胞迁移并减少EMT相关蛋白,包括N-钙粘蛋白、Twist、YB-1和Snail。ATN还降低双调蛋白(AREG)表达,导致EGFR激活及下游MEK/ERK和Akt/mTOR信号通路被抑制。重要的是,Akt的组成型激活部分拯救了ATN诱导的细胞毒性(约78%恢复),证实了YAP相关EGFR/Akt信号的参与。结论:ATN通过激活Hippo通路、促进YAP降解和破坏YAP相关EGFR信号网络,对CRPC细胞发挥强效抗肿瘤作用。这些发现凸显了ATN作为靶向YAP驱动的致癌信号在CRPC中治疗的有前景的候选药物。

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
ATN能否通过激活Hippo通路促进YAP降解,从而抑制去势抵抗性前列腺癌(CRPC)细胞的癌症干细胞样特性及EGFR相关信号传导?
核心机制
ATN通过激活Hippo通路激酶(LATS1/2)促进YAP在Ser397位点磷酸化及降解,进而抑制YAP靶基因(c-Myc、NFκB)表达,同时下调EGFR配体AREG,导致EGFR激活和下游MEK/ERK、Akt/mTOR信号通路抑制。
主要证据
在PC3和DU145细胞中,ATN显著降低细胞活力(IC50分别为1.13 μM和0.43 μM),诱导凋亡(PARP-1裂解、caspase-9/3激活),抑制肿瘤球形成、CD44+/CD24-细胞群体、迁移和EMT蛋白表达;YAP过表达逆转了ATN的细胞毒性,CA-Akt部分拯救了细胞活力(约78%恢复)。
研究意义
ATN作为新型Hippo通路激活剂,通过靶向YAP-EGFR轴在CRPC中发挥多效抗肿瘤作用,为CRPC治疗提供了有前景的策略。

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

YAP在CRPC细胞中的表达及功能验证

评估YAP在CRPC细胞中的表达水平及其对细胞增殖的必要性

通过Western blot检测PC3、DU145、LNCaP和22Rv1细胞中YAP蛋白水平;使用siRNA敲低YAP后通过MTT实验检测细胞增殖。

2

ATN对CRPC细胞活力的影响及机制

评估ATN对CRPC细胞活力的抑制效果及对Hippo-YAP通路的影响

MTT实验检测不同浓度ATN对PC3、DU145和CCD966SK细胞活力的影响;Western blot检测YAP及其靶蛋白(c-Myc、NFkB)表达;免疫荧光检测YAP核定位;Western blot检测YAP磷酸化及Hippo激酶磷酸化。

3

ATN对细胞增殖和凋亡的影响

评估ATN对CRPC细胞集落形成和凋亡的影响

集落形成实验检测ATN对克隆形成能力的影响;流式细胞术(Annexin V-FITC/PI双染)检测凋亡;Western blot检测凋亡相关蛋白(PARP-1, cleaved caspase-9/3)。

4

ATN对癌症干细胞样特性的影响

评估ATN对CRPC细胞肿瘤球形成和CSC标志物表达的影响

肿瘤球形成实验(超低附着板)检测ATN对肿瘤球形成能力的影响;流式细胞术检测CD44+/CD24-群体;Western blot检测CSC相关蛋白(CD133, CD44, Oct4, SOX2, Nanog)。

5

ATN对细胞迁移和EMT的影响

评估ATN对CRPC细胞迁移能力和EMT蛋白表达的影响

Transwell迁移实验检测ATN对细胞迁移的影响;Western blot检测EMT相关蛋白(N-cadherin, Twist, YB-1, Snail)。

6

ATN对YAP-EGFR信号轴的破坏

评估ATN对EGFR及其下游信号通路的影响,并验证Akt在其中的作用

Western blot检测YAP、AREG、EGFR及下游MEK/ERK、Akt/mTOR/p70S6K表达;通过CA-Akt过表达检测细胞活力和凋亡标志物的变化。

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
RPMI 1640培养基Thermo Fisher ScientificCat#23400021
胎牛血清Thermo Fisher ScientificCat#A5670701
青霉素/链霉素Thermo Fisher ScientificCat#15140122
二甲基亚砜Sigma-AldrichCat#D8418
MTT试剂BiomatikCat#A3338
Lipofectamine 2000转染试剂Thermo Fisher ScientificCat#11668019
蛋白酶和磷酸酶抑制剂Thermo Fisher ScientificCat#78440
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher ScientificCat#23227
硝酸纤维素膜Sigma-AldrichCat#GE10600002
脱脂牛奶Sigma-AldrichCat#M7409
化学发光试剂PerkinElmerCat#PK-NEL105
甲醛Sigma-AldrichCat#252549
结晶紫Sigma-AldrichCat#C6158
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒BD PharmingenCat#556547
Alexa Fluor 488二抗Thermo Fisher ScientificCat#A-11008
DAPI染料Sigma-AldrichCat#D9542
Fluoromount封片剂Sigma-AldrichCat#F4680
Nikon ECLIPSE 80i荧光显微镜Nikon--
DS-Qi1MC CCD相机Nikon--
超低吸附24孔板Corning Inc.Cat#3473
MammoCult™人培养基STEMCELL TechnologiesCat#05620
8µm孔径Transwell小室MilliporeCat#SCWP09025
Giemsa染液Sigma-AldrichCat#32884
重组人EGFSino BiologicalCat#10605-HNAE
YAP-Flag表达质粒Addgeneplasmid #66853
CA-Akt质粒Addgeneplasmid #10841
乱序siRNADharmacon (Horizon Discovery)Cat#D-001206-13-05
YAP siRNASanta Cruz BiotechnologyCat#sc-38637

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
细胞培养
细胞系来源(BCRC)及培养条件(RPMI 1640、10% FBS、1% Pen/Strep、37°C、5% CO2)
阅读提示:Materials and Methods, Cell lines, cell culture, and antibodies
细胞活力检测
细胞接种密度5000细胞/孔,ATN浓度梯度(PC3 IC50 1.13μM,DU145 0.43μM),处理72小时,DMSO对照终浓度0.1%
阅读提示:Materials and Methods, Cell viability assay; Figure 2B
蛋白质免疫印迹
ATN处理浓度及时间(48小时),抗体来源及稀释比例
阅读提示:Materials and Methods, Western blot analysis; Figure Legends 2C, 2E, 2F, 3E, 4E, 5C, 6B
凋亡检测
ATN处理浓度及时间(72小时),Annexin V-FITC/PI染色步骤
阅读提示:Materials and Methods, Apoptosis assays by flow cytometry; Figure 3C-D
肿瘤球形成实验
细胞接种密度5000细胞/孔,处理8-12天,MammoCult™培养基,ATN浓度(0-1μM)
阅读提示:Materials and Methods, Cancer stem cells tumorsphere formation assay; Figure 4A-B
迁移实验
细胞密度、ATN浓度(0-2μM),处理16-24小时,8µm Transwell小室
阅读提示:Materials and Methods, Transwell cell migration assay; Figure 5A-B
转染实验
质粒来源(Addgene #66853, #10841),siRNA来源(Dharmacon, Santa Cruz),Lipofectamine 2000转染,细胞活力测定时间(72小时)
阅读提示:Materials and Methods, Transient transfection; Figure 2G, 6C-D