PEAK1通过介导肿瘤相关巨噬细胞的极化促进前列腺癌进展和多西他赛耐药

PEAK1 promotes prostate cancer progression and docetaxel resistance by mediating the polarization of tumor-associated macrophages.

作者信息Jianxin Ni, Xuelian Li, Zhengqi Shi, Boxin Guo, Yongfei Duan, Yongpan An, Ruixiao Li
PMID41495812
发布时间2026-01
DOI10.1186/s40001-025-03568-2

实验完整度

包含细胞增殖、迁移、EMT、药物敏感性、共培养、异种移植等多层级验证,并进行机制通路和体内T细胞浸润分析。

主要模型

PCa细胞系(LNCaP、PC3、DU145、VCaP) THP-1巨噬细胞共培养模型 裸鼠异种移植模型

重点核对

PC3和DU145细胞中PEAK1过表达和敲低模型的建立及验证 DTX处理浓度和时间(1 nM处理30天)对PEAK1表达的影响 共培养体系中PEAK1对THP-1细胞M2极化的影响 体内实验中DTX给药剂量(10 mg/kg, 每周一次)和肿瘤体积测量 PEAK1调控HIF-1α/STAT3/NF-κB通路激活的验证

摘要

背景:伪足富集的非典型激酶1(PEAK1)在多种人类恶性肿瘤中表达改变,并促进肿瘤增殖、转移和化疗耐药。在此,我们旨在研究PEAKs在前列腺癌(PCa)进展和多西他赛耐药中的作用和机制。方法:分析了PEAKs在PCa细胞(LNCaP、PC3、DU145和VCaP)中的表达。在DU145、LNCaP和PC3细胞中建立了PEAK1敲低或过表达模型。通过CCK-8、EdU染色和集落形成实验评估细胞增殖;通过Transwell实验检测细胞迁移;通过Western blotting检测上皮间质转化(EMT)。通过CCK-8实验检测PCa细胞对多西他赛(DTX)或恩杂鲁胺的敏感性。使用PCa细胞和THP-1细胞的共培养模型来测试PCa细胞与THP-1巨噬细胞之间的相互作用。此外,在裸鼠异种移植模型中研究了PEAK1对PCa细胞生长的影响。Western blot分析用于验证HIF-1α、PD-L1、STAT3和NF-κB p65的表达水平。免疫组织化学用于检测肿瘤中巨噬细胞和T细胞的浸润。结果:长期DTX处理后,DU145和PC3细胞中PEAK1表达显著升高。PEAK1上调促进细胞增殖、迁移、EMT和裸鼠体内生长,而PEAK1敲低则逆转了这些效应。PEAK1过表达减弱了PCa细胞对DTX和恩杂鲁胺的敏感性,表现为细胞增殖增强和凋亡减少。此外,PEAK1过表达的PCa细胞诱导CCL2和IL-6的产生,并促进巨噬细胞的“M2”极化(M2-Mφ)。M2-Mφ增强了PCa细胞的增殖和迁移,并减弱了DTX敏感性。体内实验表明,PEAK1上调增强了PCa细胞生长和M2-Mφ浸润,但减少了CD8+T细胞浸润。机制上,可能由“M2”巨噬细胞产生的TGF-β诱导PEAK1上调。PEAK1过表达导致PCa细胞中HIF-1α表达增加,STAT3和NF-κB通路激活增强。结论:PEAK1通过激活HIF-1α/STAT3/NF-κB通路,在促进细胞转移、降低多西他赛和恩杂鲁胺敏感性以及介导巨噬细胞“M2”极化方面发挥促癌作用。

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
PEAK1在前列腺癌进展和多西他赛耐药中的作用及其机制
核心机制
PEAK1通过激活HIF-1α/STAT3/NF-κB通路,上调CCL2、IL-6和PD-L1表达,诱导巨噬细胞M2极化,TGF-β可能从M2巨噬细胞分泌并进一步上调PEAK1,形成正反馈回路
主要证据
通过PEAK1过表达和敲低实验,结合体内异种移植模型,发现PEAK1促进PCa细胞增殖、迁移、EMT和体内生长,降低DTX敏感性;共培养实验显示PEAK1促进THP-1细胞M2极化,且M2巨噬细胞增强PCa细胞恶性行为;WB证实PEAK1上调HIF-1α、p-STAT3和p-p65表达
研究意义
PEAK1可能作为前列腺癌治疗和逆转多西他赛耐药的潜在靶点

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

检测PEAK1在PCa细胞中的表达及DTX长期处理的影响

评估PEAK1在PCa细胞中的基础表达水平,以及长期DTX处理是否影响其表达

通过RT-PCR和Western blot检测四种PCa细胞系(LNCaP、PC3、DU145、VCaP)中PEAK1 mRNA和蛋白表达;用1 nM DTX处理PC3和DU145细胞0、10、20、30天,检测PEAK1蛋白水平变化

2

PEAK1过表达和敲低功能实验

验证PEAK1对PCa细胞增殖、迁移、EMT和体内生长的影响

在PC3和DU145细胞中转染PEAK1过表达质粒或siRNA,通过CCK-8、EdU染色、Transwell、Western blot检测细胞增殖、迁移和EMT标志物;通过裸鼠异种移植实验评估体内肿瘤生长

3

药物敏感性实验

评估PEAK1对PCa细胞对DTX和恩杂鲁胺敏感性的影响

用CCK-8测定PC3和DU145细胞对DTX的IC50,LNCaP细胞对恩杂鲁胺的IC50;通过集落形成和Western blot检测凋亡相关蛋白(Bcl-2、Bax、c-Casp3)

4

共培养验证PEAK1对巨噬细胞M2极化的影响

探究PEAK1是否通过调节巨噬细胞极化影响PCa进展

使用Transwell共培养系统,将PEAK1-oe或NC PC3/DU145细胞与THP-1细胞共培养72小时,检测THP-1细胞M2标志物(IL-10、TGF-β、CCL2、Arg1、CD163、CD206)表达,及CCL2、IL-6分泌水平;并评估M2巨噬细胞对PCa细胞增殖、迁移和DTX敏感性的影响

5

体内免疫微环境分析

验证PEAK1对肿瘤生长和免疫细胞浸润的影响

在裸鼠异种移植模型中,通过免疫组化检测肿瘤组织中CD45、iNOS、CD163、CD8、PD-L1、Granzyme B、IFN-γ等免疫标志物的表达

6

机制通路验证

验证PEAK1是否通过HIF-1α/STAT3/NF-κB通路发挥作用

Western blot检测PEAK1过表达和敲低细胞中HIF-1α、PD-L1、p-STAT3、p-p65表达;使用抑制剂LW6、Stattic、Bay 11-7082处理,观察通路蛋白变化

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
Ham's F-12K培养基----
DMEM培养基----
RPMI-1640培养基----
胎牛血清Sigma-AldrichF7524-500ML
青链霉素Sigma-AldrichP4333-100 mL
β-巯基乙醇----
佛波酯----
多西他赛MedChemExpressHY-B0011
LW6MedChemExpressHY-13671
StatticMedChemExpressHY-13818
Bay 11-7082MedChemExpressHY-13453
恩杂鲁胺MedChemExpressHY-70002
Silencer®阴性对照Thermo FisherAM4611
Lipofectamine™ 2000转染试剂Thermo Fisher11668019
si-PEAK1#1, si-PEAK1#2Thermo FisherAM16708
CCK-8试剂盒Beyotime--
EdU染色液Beyotime--
DAPI溶液Beyotime--
荧光显微镜KEYENCEBZ-800
吉姆萨染色SigmaGS-500
Transwell小室CorningCLS3422
Transwell小室(0.4 μm)CorningCLS353095
CCL2 ELISA试剂盒Multi SciencesEK187EG
IL-6 ELISA试剂盒Multi SciencesEK106
PrimeScript RT试剂盒Takara--
SYBR Premix Ex TaqTakara--
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
PVDF膜----
ChemiDoc™成像系统----
抗β-actin抗体Abcamab8226
抗PD-L1抗体Abcamab205921
抗HIF-1α抗体Abcamab51608
抗磷酸化STAT3 (Y705)抗体Abcamab76315
抗STAT3抗体Abcamab68153
抗磷酸化NF-κB (p65 S529)抗体Abcamab109458
抗NF-κB (p65)抗体Abcamab32536
抗Bcl2抗体AbclonalA19693
抗Bax抗体AbclonalA12009
抗cleaved Casp3抗体AbclonalA11021
抗CCL2抗体ABclonalA23288
抗Ki67抗体Abcamab15580
抗CD8抗体ABclonalA11856
抗CD45抗体ABclonalA2115
抗iNOS抗体ABclonalA14031
抗CD163抗体ABclonalA8383
抗PD-L1抗体ABclonalA1645
抗granzyme B抗体ABclonalA2557
抗IFN-γ抗体ABclonalA12450
TUNEL试剂盒Abcamab206386
抗Arg1抗体AbclonalA1847
抗CD206抗体Abcamab64693
抗E-cadherin抗体AbclonalA24874
抗Vimentin抗体Abcamab92547
抗Snail抗体Abcamab216347
抗PEAK1抗体Cell Signaling Tech72908
抗Twist1抗体Abcamab50887
Alexa Fluor 488山羊抗兔IgGAbcamab150077
HRP标记的山羊抗兔IgGAbcamab205718
HRP标记的山羊抗小鼠IgGAbcamab205719
BALB/c裸鼠SiPeiFu Biotechnology--
多西他赛----

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(ATCC货号),培养基类型,FBS浓度,PMA分化条件
阅读提示:Methods: Cell lines
药物处理
DTX浓度(0.1-25 nM短期,1 nM长期),处理时间(2天或30天),抑制剂浓度(LW6 10 μM,Stattic 10 μM,Bay 11-7082 15 μM),恩杂鲁胺浓度(5-40 μM)
阅读提示:Methods: Cell treatment
细胞转染
siRNA序列或质粒,转染试剂(Lipofectamine 2000),转染后收集时间(48小时)
阅读提示:Methods: Cell transfection
功能实验
CCK-8细胞接种密度(5000细胞/孔),处理时间(24小时),EdU染色细胞数(1×10^5),集落形成细胞数(800),Transwell迁移时间(24小时)
阅读提示:Methods: Cell viability assay, EdU staining, Colony formation assay, Transwell assay
共培养
Transwell孔径(0.4 μm),细胞数量(PCa 5×10^5,THP-1 1×10^6),共培养时间(72小时)
阅读提示:Methods: Co-culture system
体内实验
小鼠品系(BALB/c nude),周龄(6-8周),细胞注射数量(5×10^5),DTX剂量(10 mg/kg),给药频率(每周一次),肿瘤体积测量间隔(3天),实验周期(4周)
阅读提示:Methods: Xenograft experiments
分子检测
Western blotting抗体货号及稀释比例,RT-qPCR引物序列,ELISA试剂盒货号
阅读提示:Methods: Western blotting, RT-qPCR, ELISA