UHRF1调控AR泛素化促进前列腺癌进展中AR信号缺失与恩杂鲁胺耐药

UHRF1 regulates AR ubiquitination to promote the loss of AR signaling and enzalutamide resistance in progression of prostate cancer.

作者信息Yifan Zhang, Zhaojun Yu, Yadong Li, Mayao Luo, Wenli Hou, Sangsang Li, Jiapeng He, Shidong Lv, Qiang Wei, Hailiang Hu
PMID41760602
发布时间2026-02-27
DOI10.1038/s41419-026-08511-9

实验完整度

包含体外细胞模型(LNCaP、C4-2及耐药株)、体内异种移植瘤模型、临床样本和公共数据库分析,并有功能验证(敲低/过表达)和机制验证(泛素化、Co-IP)。

主要模型

LNCaP细胞系及耐药株LNCaP-EnzR C4-2细胞系及耐药株C4-2-EnzR C4-2-EnzR异种移植瘤模型(裸鼠) 临床前列腺癌患者样本及公共数据库队列

重点核对

细胞系LNCaP、C4-2、22Rv1、PC3,耐药株LNCaP-EnzR和C4-2-EnzR的建立及培养条件 恩杂鲁胺处理浓度(5μM递增至40μM)和时间(7天) UHRF1敲低或过表达对AR蛋白和mRNA水平的影响 MG132处理(48小时)对AR降解的影响 体内实验中恩杂鲁胺给药方式(腹腔注射)和剂量(文中未明确说明)

摘要

谱系可塑性已成为前列腺癌治疗耐药的重要机制,其越来越多地与雄激素受体(AR)信号缺失相关,并在许多情况下诱导干性表型和神经内分泌特征。然而,目前针对该疾病阶段的靶向治疗尚缺乏。在本研究中,我们证明了表观遗传调控因子UHRF1在前列腺癌恩杂鲁胺耐药发展中的关键作用。我们发现UHRF1在恩杂鲁胺耐药的前列腺癌细胞中高表达,其表达与AR依赖性腺体特征的丧失相关。敲低UHRF1导致AR表达增加,并增强了前列腺癌细胞中经典AR信号通路的活性。UHRF1敲低与恩杂鲁胺治疗联合在体外和体内均显示出协同的肿瘤抑制作用。机制上,UHRF1被发现与AR结合并促进其泛素化和降解。此外,抑制UHRF1恢复了AR通路活性并使耐药的前列腺癌细胞对恩杂鲁胺重新敏感。因此,我们的研究阐明了一种促进前列腺癌谱系可塑性的细胞内分子机制,并提示UHRF1可能作为克服AR靶向治疗耐药的潜在治疗靶点。

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
UHRF1是否以及如何促进前列腺癌AR信号缺失和恩杂鲁胺耐药?
核心机制
UHRF1作为E3泛素连接酶,通过其RING结构域与AR结合并促进AR多聚泛素化和蛋白酶体降解,从而抑制经典AR信号通路,驱动前列腺癌细胞向AR非依赖性谱系转化。
主要证据
体外耐药细胞模型中UHRF1高表达,敲低UHRF1恢复AR蛋白表达并增强AR信号活性;过表达UHRF1促进AR泛素化降解,突变RING结构域失活则消除此效应;体内异种移植瘤模型中UHRF1敲低联合恩杂鲁胺显著抑制肿瘤生长。
研究意义
揭示了UHRF1促进前列腺癌谱系可塑性的新机制,提示UHRF1可能成为克服AR靶向治疗耐药的潜在治疗靶点。

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

建立恩杂鲁胺耐药细胞模型

在体外模拟前列腺癌恩杂鲁胺耐药的发展过程。

将LNCaP和C4-2细胞逐步暴露于递增浓度的恩杂鲁胺(初始5μM,每10代增加5μM,直至40μM并传代10次),获得耐药细胞系LNCaP-EnzR和C4-2-EnzR。

2

验证UHRF1表达与耐药表型相关性

探究UHRF1在耐药细胞中的表达水平及其与AR信号和神经内分泌标志物的关系。

通过Western blot和qPCR检测耐药细胞中AR、UHRF1、SYP、NSE的表达,并利用RNA-seq和主成分分析比较转录组差异。

3

评估UHRF1敲低对恩杂鲁胺敏感性的影响

验证UHRF1是否维持细胞对恩杂鲁胺的耐药性。

在LNCaP-EnzR和C4-2-EnzR细胞中敲低UHRF1,通过CCK-8和克隆形成实验检测细胞活力,并分析凋亡和周期变化。

4

探究UHRF1对AR蛋白的调控机制

确定UHRF1是否通过泛素-蛋白酶体途径降解AR。

在细胞中敲低或过表达UHRF1,检测AR蛋白和mRNA水平;使用MG132抑制蛋白酶体,评估AR降解;通过Co-IP检测UHRF1与AR相互作用及AR泛素化水平;使用环己酰亚胺追踪AR半衰期。

5

分析UHRF1对AR信号通路和谱系可塑性的影响

阐明UHRF1调控的转录程序及其对谱系可塑性的作用。

RNA-seq分析UHRF1敲低细胞转录组,鉴定差异表达基因,进行GO/KEGG通路富集和GSEA;检测UHRF1敲低或过表达对AR下游靶基因及神经内分泌/干性标志物的影响;用双氢睾酮刺激评估AR通路活性。

6

体内验证UHRF1抑制联合恩杂鲁胺的治疗效果

在动物模型中验证UHRF1敲低联合恩杂鲁胺对耐药肿瘤的抑制作用。

将C4-2-EnzR NC和shUHRF1细胞皮下注射裸鼠,建立异种移植瘤模型,分组处理后测量肿瘤体积和重量,并通过免疫组化检测Ki67和UHRF1表达。

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----
胎牛血清ExCellBio--
DMEM培养基----
恩杂鲁胺MedChemExpress--
MG132MedChemExpress--
Q5®定点突变试剂盒----
CCK-8试剂盒----
酶标仪Tecan--
结晶紫----
琼脂糖蛋白A+GSanta Cruz Biotechnology--
AR抗体Santa Cruz Biotechnologysc-7305
AR抗体Cell Signaling Technology5153S
UHRF1抗体Proteintech21402-1-AP
泛素抗体ZenBio382766
NSE抗体Proteintech10149-1-AP
SYP抗体Proteintech17785-1-AP
Flag抗体Vazyme BiotechRA1003-01
GAPDH抗体Santa Cruz Biotechnologysc-47724
TRIzol试剂Invitrogen--
HiScript® III逆转录预混液Vazyme Biotech--
2×SYBR Green预混液Vazyme Biotech--
BGISEQ-500测序仪----
基质胶----
Ki67抗体ServicebioGB111499
全景切片扫描仪3DHISTECH--
FITC Annexin V凋亡检测试剂盒KeyGEN BioTECH--

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(Procell)、培养条件(RPMI-1640或DMEM+10%FBS)、支原体检测阴性
阅读提示:Materials and methods: Cell lines and cell culture
耐药细胞建立
恩杂鲁胺浓度递增方案(5μM起始,每10代增加5μM至40μM)、传代次数
阅读提示:Materials and methods: Generation of LNCaP-EnzR and C4-2-EnzR cells
细胞活力实验
细胞接种密度(1×10³/well)、恩杂鲁胺浓度梯度、处理时间(24-72h)、CCK-8孵育时间(1-4h)
阅读提示:Materials and methods: Cell viability assay
Western blot
抗体品牌、货号、稀释比例(AR、UHRF1、Ub、NSE、SYP、Flag、GAPDH)
阅读提示:Materials and methods: Western blot
动物实验
小鼠品系(裸鼠)、周龄(4周)、性别(雄性)、细胞接种量(1×10⁶)、恩杂鲁胺给药方式(腹腔注射)和剂量(文中未明确说明)
阅读提示:Materials and methods: Mouse models