辛伐他汀通过调节小窝蛋白-1的表达延缓去势抵抗性前列腺癌转移和雄激素受体拮抗剂耐药

Simvastatin delays castration‑resistant prostate cancer metastasis and androgen receptor antagonist resistance by regulating the expression of caveolin‑1.

作者信息Yingying Gao, Luo Li, Ting Li, Lei Ma, Mengjuan Yuan, Wei Sun, Hong Lin Cheng, Lingfang Niu, Zhongbo Du, Zhen Quan, Yanru Fan, Jiaxin Fan, Chunli Luo, Xiaohou Wu
PMID31081050
发布时间2019-06
DOI10.3892/ijo.2019.4774

实验完整度

包含患者组织与血清样本分析、体外细胞系功能与机制验证及药物联合处理实验,多层级证据支持结论。

主要模型

LNCaP细胞及其去势抵抗衍生物Bic-R和En-R PC3和DU145细胞系 前列腺癌患者组织与血清样本

重点核对

Cav-1表达水平在CRPC组织中的阳性率(72.2%)和血清浓度(1.57±0.83 ng/ml) Cav-1诊断CRPC的截断值(0.68 ng/ml)及相应敏感性和特异性 Cav-1敲低对PC3和En-R细胞侵袭迁移的影响 辛伐他汀与AR拮抗剂联用的协同效果(CI<1)

摘要

雄激素剥夺疗法在前列腺癌治疗中的失败主要源于对雄激素受体拮抗剂的耐药性。尽管已在多种肿瘤细胞系中报道了小窝蛋白-1(Cav-1)的异常表达,但其是否导致去势抵抗性前列腺癌(CRPC)的进展尚不清楚。因此,本研究旨在确定Cav-1是否可作为预防和治疗CRPC的关键分子,并探讨其在CRPC中的作用机制。为此,使用免疫组织化学和酶联免疫吸附试验分析了原发性前列腺癌和CRPC患者的组织和血清样本,结果显示Cav-1在CRPC中过表达。此外,Kaplan-Meier生存分析和单因素Cox比例风险回归分析表明,肿瘤中Cav-1的表达是CRPC发生的独立危险因素,并与CRPC患者较短的无复发生存时间相关。受试者工作特征曲线提示,血清Cav-1可作为CRPC的诊断生物标志物(曲线下面积,0.876),截断值为0.68 ng/ml(敏感性为82.1%,特异性为80%)。此外,确定Cav-1通过激活细胞膜小窝中的H-Ras/磷酸肌醇特异性磷脂酶Cε信号级联诱导CRPC细胞的侵袭和迁移。重要的是,辛伐他汀能够通过下调Cav-1的表达增强雄激素受体拮抗剂的抗癌作用。总的来说,本研究的结果提供证据表明Cav-1是CRPC有前景的预测性生物标志物,并且使用辛伐他汀降低胆固醇水平或干扰Cav-1的表达可能被证明是预防和/或治疗CRPC的有用策略。

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
Cav-1是否促进CRPC进展并介导雄激素受体拮抗剂耐药,以及辛伐他汀能否通过调节Cav-1延缓该过程。
核心机制
Cav-1通过激活细胞膜小窝中的H-Ras/PLCε信号级联促进CRPC细胞侵袭和迁移,并增强对雄激素受体拮抗剂的耐药性。
主要证据
在患者组织样本中观察到Cav-1过表达与转移相关,细胞实验证实Cav-1敲低抑制转移,且辛伐他汀处理下调Cav-1并增强抗雄激素药物效果。
研究意义
Cav-1可作为CRPC的预测性生物标志物,辛伐他汀或干扰Cav-1表达可能成为预防和治疗CRPC的新策略。

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

比较PPC与CRPC患者组织和血清中Cav-1、H-Ras、K-Ras和PLCε的表达差异及其临床相关性。

通过免疫组织化学检测45例PPC和36例CRPC组织样本中Cav-1、H-Ras、K-Ras和PLCε的表达,并通过ELISA检测70例PPC和56例CRPC血清样本中Cav-1水平。

2

生存与预后分析

评估Cav-1表达与CRPC患者无复发生存期及CRPC发生风险的关系。

采用Kaplan-Meier生存分析和单因素Cox比例风险回归分析,评估Cav-1表达与RFS及CRPC风险的关系。

3

细胞模型验证

验证Cav-1在CRPC细胞中的表达及其对侵袭和迁移的影响。

通过Western blot和RT-qPCR检测LNCaP、Bic-R、En-R、PC3和DU145细胞中Cav-1表达,并用Cav-1敲低质粒转染PC3和En-R细胞,通过Transwell和划痕实验评估侵袭迁移能力。

4

机制探究

探究Cav-1是否通过H-Ras/PLCε信号通路调控CRPC细胞侵袭和迁移。

通过敲低Cav-1或PLCε,检测DRF中H-Ras、K-Ras、PLCε及下游MMP2、MMP9和Snail的表达,并评估细胞侵袭能力。

5

药物干预实验

评估辛伐他汀对Cav-1表达的影响及其与AR拮抗剂联用的抗肿瘤效果。

用辛伐他汀、M-β-CD和胆固醇处理细胞,检测膜Cav-1表达变化;并用CCK-8实验评估辛伐他汀与比卡鲁胺或恩杂鲁胺联用对细胞活力的影响。

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
抗Cav-1抗体Cell Signaling Technology3267
抗H-Ras抗体Santa Cruz Biotechnologysc-53958
抗K-Ras抗体Santa Cruz Biotechnologysc-521
抗PLCε抗体Santa Cruz Biotechnologysc-28402
二抗ZSGB-BIOSP9000或PV9003
DAB缓冲液ZSGB-BIOZLI-9018
人Cav-1 ELISA试剂盒Signalway Antibody LLC--
RPMI-1640培养基Thermo Fisher Scientific--
青霉素和链霉素抗生素Beyotime Institute of Biotechnology--
胎牛血清Thermo Fisher Scientific--
Lipofectamine 2000转染试剂Thermo Fisher Scientific--
辛伐他汀Selleck ChemicalsS1792
甲基-β-环糊精Sigma-Aldrich; Merck KGaAC4555
胆固醇Sigma-Aldrich; Merck KGaAC3045
抗MMP2抗体Cell Signaling Technology40994
抗MMP9抗体Cell Signaling Technology13667
抗Snail抗体Cell Signaling Technology3879
抗GAPDH抗体Cell Signaling Technology5174
抗HMGR抗体Santa Cruz Biotechnologysc-271595
山羊抗小鼠IgGProteinTechSA00001-1
山羊抗兔IgGProteinTechSA00001-2
兔抗山羊IgGProteinTechSA00001-4
CCK-8试剂溶液Beyotime Institute of Biotechnology--
Matrigel基质胶BD Biosciences--
FITC标记的山羊抗兔IgGZSGB-BIOZF0311
DAPI染色液ZSGB-BIOZLI-9557
TRIzol试剂----
Prime Script™ RT试剂盒Takara Biotechnology--
SYBR PremixEx Taq™ II试剂盒Takara Biotechnology--
聚凝胺Thermo Fisher Scientific--

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
临床样本分析
PPC和CRPC组织样本量(45例和36例),血清样本量(70例和56例);免疫组化评分标准;Cav-1诊断截断值(0.68 ng/ml)及其敏感性(82.1%)和特异性(80%)
阅读提示:Materials and methods 中的 Serum and tissue samples 和 Immunohistochemistry assay;Results 中的 Expression of Cav-1 in serum may be predictive of CRPC
细胞培养与处理
细胞系来源(ATCC),培养条件(RPMI-1640 + 10% FBS + 1%抗生素),转染试剂和浓度(Lipofectamine 2000 10 µl,质粒4 µg),慢病毒转导条件(Polybrene)
阅读提示:Materials and methods 中的 Cells, cell culture and treatment
机制探究
DRF和DSF分离方法(1% Triton X-100裂解,100,000 × g离心),H-RasG12V或K-RasG12V处理浓度,PLCε敲低慢病毒滴度
阅读提示:Materials and methods 中的 Western blot analysis;Results 中的 Cav-1 knockdown attenuates the expression of PLCε in DRFs through H-Ras
药物干预
辛伐他汀浓度(0-20 µM)和处理时间(24小时),M-β-CD浓度(10 mM)和处理时间(1小时),胆固醇浓度(10 µM)和处理时间(5小时),AR拮抗剂浓度(10 µM)和处理时间(48小时)
阅读提示:Materials and methods 中的 Reagents and treatment 和 CCK-8 assay;Results 中的 Simvastatin abrogates the expression of Cav-1 associated with membrane cholesterol