前列腺癌是男性泌尿生殖系统最常见的肿瘤,而雄激素受体(Androgen Receptor,AR)的异常活化是前列腺癌发生发展的关键机制。去势治疗是晚期前列腺癌的标准治疗方法,然而大多数患者都会对这类治疗产生抵抗,发展成为去势抵抗性前列腺癌(Castration Resistance Prostate Caner,CRPC)。由于大部分CRPC患者仍保持雄激素依赖性,临床上使用更为强力的雄激素受体信号轴抑制剂(AR Pathway Inhibitor,ARPI)治疗这类患者,然而耐药问题仍然不可避免的发生,肿瘤通过产生不依赖于雄激素的生存机制抵抗ARPI治疗并继续生长。相当一部分ARPIs耐药肿瘤从腺癌组织表型转变为神经内分泌表型,发展成为神经内分泌前列腺癌(Neuroendorine Prostate Cancer,NEPC)。NEPC是一种致命性前列腺癌,恶性程度高,发展速度快,缺乏有效治疗药物,患者生存期短。因此,研究抗雄激素治疗相关的NEPC发生机制,发现诊断和治疗NEPC的新型生物标志物和靶点,对改善提高NEPC治疗水平非常必要。神经激肽-1受体(Neurokinin-1 Receptor,NK1R)是G蛋白偶联受体家族的成员,在多种肿瘤中表达水平异常升高,通过介导ERK1/2、AKT等增殖迁移相关的信号通路,在肿瘤的生长转移过程中发挥重要作用。在本课题组的前期研究中,我们发现NK1R的表达水平在前列腺癌中发生上调,并且本文围绕前列腺腺癌发生神经内分泌转分化的机制,在分子、细胞和动物水平上对NK1R在治疗相关的NEPC发展过程中所扮演的角色以及NK1R作为治疗NEPC靶点的潜在价值开展研究。我们在前列腺癌患者组织芯片中检测NK1R表达,发现与癌旁组织相比,肿瘤组织中NK1R表达升高,与前列腺癌恶性程度正相关。生存分析表明NK1R表达与前列腺癌患者的不良预后相关。与腺癌相比,NEPC样本中NK1R表达进一步升高,并伴随低AR活性、高神经内分泌分化的特征。在前列腺癌腺癌细胞中模拟抗雄激素治疗发现,细胞AR信号丢失、神经内分泌标记显著增加,同时细胞的NK1R表达显著上调,细胞膜表面分布增加,与临床样本中的分析结果一致,提示我们在抗雄激素治疗过程中,NK1R表达显著增加,与前列腺癌的神经内分泌转分化相关。AR属于核受体家族,激活后作为转录因子调节下游靶基因的表达水平。我们进一步研究了AR与NK1R表达水平之间的关系。我们对CHIP-SEQ数据进行分析,发现NK1R基因下游9 Kb处有AR蛋白的结合峰。CHIP-QPCR实验证明AR激活有效诱导其富集在NK1R基因下游的雄激素响应元件1(Androgen Response Element1,ARE1)上。CRISPR-medical schoolCas9介导的ARE1删除可显著减少AR蛋白在NK1R基因上的富集,同时AR对NK1R的转录抑制作用被减弱,NK1R的表达增加,同时NE标记物及相关基因m RNA表达水平上调。糖皮质激素受体(Glucocorticoid Receptor,GR)表达上调是前列腺癌产生去势抵抗的重要机制之一,GR与AR同属于核受体家族,GR与AR参与调节表达的靶基因高度重叠。我们发现在抗雄激素治疗相关的NEPC中GR与NK1R表达正相关,并且通过结合在ARE1区域促进NK1R的蛋白表达。我们推测抗雄激素治疗导致前列腺癌细胞的AR活性被抑制,GR与NK1R表达上调,GR可进一步结合到ARE1位点上促进NK1R的表达。因此NK1R的表达受到AR和GR双重转录调控。我们继续对NK1R在NEPC中的功能进行了研究。在腺癌型前列腺癌细胞中,NK1R过表达显著促进NE分化,肿瘤细胞的增殖迁移能力加强,对恩杂鲁胺的敏感性显著降低,体内肿瘤细胞的成瘤能力显著增强。相反,在NEPC细胞中敲低NK1R后,NE标记物水平降低,细胞增殖被抑制,成瘤能力下降。机制研究表明,NK1R高表达可促进前列腺癌细胞中N-Myc与极光激酶A(AURKA)的表达www.selleck.cn/products/Taurine,N-Myc与AURKA蛋白-蛋白相互作用显著增加。激活NK1R可引起PKCα和AURKA磷酸化水平上调,而抑制NK1R-PKCα-AURKA信selleck化学号通路可导致显著的细胞周期阻滞。我们进一步探索了靶向NK1R及其介导的下游信号通路用于治疗NEPC的可行性。体内体外实验证明,抑制NK1R表达或活性都能有效减缓NEPC细胞生长、侵袭、成瘤能力,降低NE标记物的表达水平。高表达NK1R的前列腺癌细胞明显表现出对AURKA抑制剂的敏感性,在NEPC中联合使用NK1R与AURKA抑制剂具有协同地抗肿瘤作用。降低NK1R表达水平可增强NEPC细胞对紫杉醇类化疗药物的敏感性。这些数据表明靶向NK1R具有治疗NEPC的潜在应用价值。综上所述,本研究发现NK1R是驱动抗雄激素治疗相关的NEPC的重要因素。抗雄激素治疗引起的NK1R的表达上调,与腺癌型前列腺癌向NEPC的转变有关。NK1R在前列腺癌细胞中介导PKCα-AURKA/N-Myc通路,促进前列腺癌细胞的NE转分化、肿瘤生长;而靶向NK1R抑制NEPC进展。这些研究表明NK1R在治疗相关的NEPC进展中发挥重要作用,为NK1R作为NEPC治疗靶点和临床生物标记物提供了实验依据。