蘇州醫工所發現前列腺癌新靶標

　　前列腺癌是一種泌尿系惡性腫瘤，對中老年男性造成了巨大的危害。通常，前列腺癌發展較為緩慢而易于治療。去勢治療是治療前列腺癌的標準治療方式之一。然而由于去勢治療后發展的抵抗一直缺乏相應的治療靶點，也是前列腺癌治療中的瓶頸。其中，大部分的去勢抵抗患者最終轉變為轉移性去勢抵抗，而轉移是導致前列腺癌患者死亡的主要原因。因此，前列腺癌的侵襲轉移成為診斷和治療的重點研究對象，而獨立于雄激素信號通路和去勢抵抗的新靶點逐步成為前列腺癌領域的研究熱點。

　　近日，中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所高山實驗室在Cancer Research 發表研究論文“Cholesterol induces epithelial-mesenchymal transition of prostate cancer cells by suppressing degradation of EGFR through APMAP”，發現膜蛋白APMAP在前列腺癌侵襲轉移中的重要功能以及調控EGFR（epidermal growth factor receptor，表皮生長因子，該基因是多種腫瘤的驅動突變）的分子機制。同時，APMAP調控的這一通路獨立于雄激素信號通路，可能為去勢抵抗的前列腺癌患者的治療提供新靶點。

　　膽固醇促進了前列腺癌的高度進展，而抑制膽固醇合成的他汀類藥物則降低了前列腺癌患者的死亡率。為了系統性地研究膽固醇在前列腺癌中的作用，研究人員在前列腺癌細胞中添加膽固醇或他汀藥物。發現膽固醇能夠誘導侵襲轉移過程中的重要生物學過程，即上皮-間質轉化。上皮-間質轉化指侵襲轉移力弱的上皮來源的腫瘤細胞轉化成侵襲轉移力強的間質樣腫瘤細胞的過程。其中ERK信號（extracellular regulated protein kinases，細胞外調節蛋白激酶）通路在膽固醇刺激后顯著激活。相反，抑制ERK信號通路則顯著降低了膽固醇誘導的上皮-間質轉化能力，說明ERK信號通路是膽固醇發揮作用的主要通路。

　　接著，研究人員通過高通量轉錄組測序與生物信息學分析，發現膽固醇在前列腺癌中上調了多個脂筏相關的生物學過程（脂筏是指細胞膜表面的富含膽固醇和鞘磷脂的微結構，其在細胞膜表面類似于木筏漂浮于水面上）。通過脂筏的蛋白組學分析發現膽固醇能夠誘導APMAP和EGFR在脂筏中的表達。APMAP是脂肪細胞相關膜蛋白，最早被發現與脂滴生成和脂肪細胞分化有關。近年來，有論文報道其和結腸癌轉移有關，也有論文報道其在前列腺癌患者血液中表達量顯著上升。敲低APMAP后，膽固醇誘導EGFR和ERK通路上調的能力被完全抑制。進一步發現，APMAP敲減抑制了膽固醇誘導的細胞侵襲和遷移，而過表達APMAP則促進了前列腺癌的侵襲和遷移，而這一表型可以被EGFR抑制劑所抑制。在動物實驗中，喂養高膽固醇的小鼠出現了明顯的前列腺癌肝轉移，而敲減APMAP的前列腺癌細胞則表現出相對較低的肝轉移。而且這個過程并不依賴于雄激素信號通路的狀態，說明其是一個獨立的介導轉移的通路。因此，研究人員確認高膽固醇誘導前列腺癌上皮-間質轉化是通過上調APMAP表達量，進而激活EGFR/ERK通路實現的。

　　隨后，研究人員對膽固醇上調EGFR蛋白的機制進行探索。膽固醇并不影響EGFR的mRNA表達量，而是通過抑制EGFR的溶酶體途徑的降解從而導致其高表達。EGFR在細胞表面被激活后，被網格或小窩內吞，進入早期內體，隨后進行分選，激活的EGFR進入晚期內體，最終進入溶酶體降解。因此，研究人員首先對EGFR在早期內體中的定位進行探索，發現膽固醇抑制了EGFR在早期內體的定位，而敲減APMAP則促進了膽固醇誘導EGFR在早期內體的定位。因此，研究人員確認膽固醇誘導APMAP高表達，從而抑制EGFR的內吞。

　　為了探索APMAP參與EGFR內吞的分子機制，研究人員利用共免疫沉淀技術鑒定上百個潛在的APMAP結合蛋白，發現APMAP和大量囊泡運輸相關的蛋白相關，暗示其在內吞潛在的作用。其中一個結合蛋白EPS15R，被證實介導EGFR的內吞和降解。進一步研究人員通過免疫沉淀與免疫印跡驗證了APMAP與EPS15R的結合，并通過免疫熒光展示了兩種蛋白的共定位。同時，研究人員發現膽固醇能夠增加APMAP和EPS15R的結合，從而穩定了EGFR的表達。而EPS15R的敲減也下調了APMAP對EGFR內吞的抑制作用。

　　在臨床樣本中，研究人員發現APMAP的mRNA在多種腫瘤中表達上調，在前列腺癌中表達明顯高于癌旁組織。同時，通過組織芯片發現APMAP蛋白在中國前列腺癌患者組織中也顯著高表達。然而，在去勢抵抗的前列腺癌細胞系、小鼠移植瘤和去勢抵抗患者中，APMAP的表達量沒有明顯改變，暗示了APMAP基因獨立于去勢抵抗過程。

　　綜上所述，患者在高膽固醇條件下，APMAP會競爭性結合EPS15R，從而抑制了EGFR的內吞，進一步激活ERK信號通路，導致了上皮-間質轉化（下圖）。而且這一過程是獨立于雄激素信號通路，是一個全新的潛在治療靶點。