FcγRIIIa受体与雄激素受体及PIP5K1α相互作用促进前列腺癌生长和转移

FcγRIIIa receptor interacts with androgen receptor and PIP5K1α to promote growth and metastasis of prostate cancer.

作者信息Per Flodbring Larsson, Richard Karlsson, Martuza Sarwar, Regina Miftakhova, Tianyan Wang, Azharuddin Sajid Syed Khaja, Julius Semenas, Sa Chen, Andreas Hedblom, Amjad Ali, Kristina Ekström-Holka, Athanasios Simoulis, Anjani Kumar, Anette Gjörloff Wingren, Brian Robinson, Sun Nyunt Wai, Nigel P Mongan, David M Heery, Daniel Öhlund, Thomas Grundström, Niels Ødum, Jenny L Persson
PMID34932854
期刊Mol Oncol
发布时间2022-07
DOI10.1002/1878-0261.13166

实验完整度

涉及临床样本分析(TMA、数据库)、体外细胞功能实验(过表达/敲低、肿瘤球)、体内异种移植模型及机制研究(免疫共沉淀、报告基因),多层级验证。

主要模型

PCa细胞系(C4-2、LNCaP、PC-3、PC-3M) 异种移植小鼠模型(PC-3和PC-3M肿瘤) 转移性异种移植小鼠模型(ALDHhigh PC-3M细胞来源的肿瘤球) PCa患者组织样本(原发和转移灶)

重点核对

FcγRIIIa在PCa细胞中的表达水平及与转移的相关性(P=0.006) FcγRIIIa过表达或敲低对细胞增殖、肿瘤球形成和迁移的影响 AR和PIP5K1α对FcγRIIIa表达的正向调控 FcγRIIIa与AR和PIP5K1α的蛋白相互作用 M3G8抗体和ISA-2011B对肿瘤生长和转移的抑制效果

摘要

低亲和力免疫球蛋白γ Fc区受体III-A(FcγRIIIa)是一种细胞表面蛋白,属于Fc受体家族,该家族促进免疫系统针对病原体的保护功能。然而,FcγRIIIa在前列腺癌(PCa)进展中的作用仍不清楚。在本研究中,我们发现PCa细胞中存在FcγRIIIa表达,且其在转移灶中的水平显著高于PCa队列中的原发肿瘤(P=0.006)。与FcγRIIIa表达较低的患者相比,FcγRIIIa表达升高的PCa患者的生化复发(BCR)无复发生存期较差,提示FcγRIIIa在PCa中具有临床重要性。我们证明,FcγRIIIa的过表达增加了PCa细胞系C4-2细胞的增殖能力,并伴随着雄激素受体(AR)和磷脂酰肌醇-4-磷酸5-激酶α(PIP5Kα)的上调,它们是控制PCa进展的关键因子。相反,通过siRNA介导的敲低或使用其抑制性抗体靶向抑制FcγRIIIa,抑制了异种移植PC-3和PC-3M前列腺肿瘤的生长,并减少了异种移植小鼠模型中的远处转移。我们进一步表明,AR表达升高增强了FcγRIIIa的表达,而使用恩杂鲁胺抑制AR活性导致FcγRIIIa蛋白表达显著下调。同样,抑制PIP5K1α降低了PCa细胞中FcγRIIIa的表达。FcγRIIIa通过形成蛋白质-蛋白质复合物与PIP5K1α和AR物理相互作用,表明FcγRIIIa在PCa细胞中与AR和PIP5K1α功能相关。我们的研究将FcγRIIIa确定为促进PCa生长和侵袭的重要因子。此外,FcγRIII和AR及PIP5K1α通路的激活升高可能协同促进PCa生长和侵袭。因此,FcγRIIIa可能作为改善转移性和去势抵抗性PCa治疗的潜在新靶点。

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
FcγRIIIa在前列腺癌进展中的作用及其与AR和PIP5K1α的关联。
核心机制
FcγRIIIa通过形成蛋白复合物与AR和PIP5K1α相互作用,促进PCa生长和侵袭,涉及PIP5K1α/PI3K/AKT通路。
主要证据
临床样本中FcγRIIIa表达与转移相关;细胞实验显示FcγRIIIa过表达促进增殖和迁移,敲低抑制;体内异种移植模型显示敲低或抗体抑制减少肿瘤生长和转移。
研究意义
FcγRIIIa可能成为转移性和去势抵抗性PCa治疗的新靶点,阻断FcγRIIIa的抗体治疗或联合抑制可能改善疗效。

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FcγRIIIa在PCa患者中的表达及其与临床病理特征的关系

免疫组化检测TMA中FcγRIIIa蛋白表达,分析mRNA表达和基因改变(基于cBioPortal数据库)。

2

细胞表达验证

验证FcγRIIIa在PCa细胞系中的表达

RT-PCR和免疫印迹检测FcγRIIIa在PC-3、C4-2、VCaP、PC-3M等细胞中的表达。

3

体外功能实验

研究FcγRIIIa对PCa细胞增殖、肿瘤球形成和迁移的影响

通过过表达或siRNA敲低FcγRIIIa,进行肿瘤球形成实验和迁移实验。

4

机制研究

阐明FcγRIIIa与AR和PIP5K1α的相互作用及下游信号通路

免疫沉淀、免疫荧光、Western blot、报告基因实验检测蛋白相互作用、亚细胞定位及转录活性。

5

体内异种移植实验

评估FcγRIIIa抑制对肿瘤生长和转移的作用

皮下移植PC-3M-siRNA细胞或PC-3细胞,或注射ALDHhigh肿瘤球建立转移模型,给予M3G8抗体处理,测量肿瘤体积和转移。

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
双氢睾酮----
恩杂鲁胺Selleck Chemicals--
ISA-2011B----
抗人FcγRIIIa单克隆抗体(M3G8)BioLegend--
TransIT-TKO转染试剂Mirus Bio LLC--
Lipofectamine 2000/3000转染试剂Life Technologies--
TransIT-2020转染试剂Mirus BioMIR5410
NE-PER核和细胞质提取试剂Thermo Fisher Scientific--
抗FCGR3A (CD16a)抗体Biosite--
抗PIP5K1α抗体----
IgG抗体Thermo Fisher Scientific--
ALDEFLUOR试剂盒StemCell Technologies--
FACS Aria流式细胞分选仪BD Biosciences--
FITC偶联的抗HLA-ABC抗体Biosite--
抗FCGR3A (CD16a)抗体Biosite--
PIP5K1α抗体Protein Technologies--
Alexa Fluor 488偶联的抗兔抗体Invitrogen--
Alexa Fluor 546偶联的抗鼠抗体Invitrogen--
罗丹明偶联的抗兔抗体Chemicon International Inc--
DAPI(4',6-二脒基-2-苯基吲哚)SERVA Electrophoresis GmbH--
Olympus AX70显微镜Olympus--
Zeiss Apoptome显微镜Zeiss--
TRIzol试剂Invitrogen--
Maxima第一链cDNA合成试剂盒Thermo Scientific--
Proxima C16Phi+生物成像系统Isogen Life Science--
MTS增殖检测试剂Promega Biotech Sweden--
Infinite M200多功能酶标仪Tecan--
双荧光素酶检测试剂盒Promega--
透明PET膜小室Corning--
680-DyLight NHS-ester偶联的HLA-ABC抗体Life Technologies--
IVIS成像系统PerkinElmer--

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
组织微阵列中包含的样本类型和数量(BPH、原发PCa、转移灶);FcγRIIIa表达水平与转移的相关性(P=0.006)
阅读提示:Materials and methods 2.1、Results 3.1、Figure legends 图1
细胞培养和处理
细胞系来源和培养条件;DHT浓度为5nM处理12h;enzalutamide浓度为10μM处理6-24h;ISA-2011B浓度为25或50μM处理48h;M3G8抗体浓度为500 ng/mL
阅读提示:Materials and methods 2.3、Results 3.2、3.3、3.4
功能实验
肿瘤球形成实验的细胞密度(5×10^3)和培养时间(10-14天);迁移实验的细胞数量(0.5-2×10^5)
阅读提示:Materials and methods 2.8、2.13、Results 3.2、3.4
机制实验
免疫沉淀使用抗PIP5K1α抗体和IgG对照;报告基因检测使用ARE-Luc和cyclin A1-Luc载体
阅读提示:Materials and methods 2.6、2.12、Results 3.2、3.4
体内实验
小鼠品系(NMRI-Foxn1nu裸鼠)、年龄(4-6周)、体重(25-27g);细胞注射量(1×10^6)和肿瘤球数量(40个/只);M3G8剂量(5mg/kg)和给药频率(每周两次);肿瘤体积测量和转移评估方法
阅读提示:Materials and methods 2.4、Results 3.5、3.6、3.7