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前列腺癌（PCa）转移机制不明，严重影响患者预后。研究人员聚焦 Gamma - 干扰素诱导的溶酶体硫醇还原酶（GILT）在 PCa 中的作用，发现 GILT 通过稳定丝切蛋白（cofilin）促进 PCa 转移，为 PCa 诊疗提供新靶点。
前列腺癌，作为男性常见的恶性肿瘤之一，正严重威胁着广大男性的健康。2023 年，美国癌症协会的报告显示，前列腺癌新发病例高达 288,300 例，占男性肿瘤的 29%，雄踞男性肿瘤发病率榜首。早期局限性前列腺癌通过根治性手术、放射性粒子植入或外照射放疗等手段，往往能取得较好的治疗效果。然而，我国新诊断的前列腺癌患者中，高达 54% 的人在确诊时就已出现转移，且绝大多数患者会复发，进而发展为去势抵抗性前列腺癌（CRPC），这极大地缩短了患者的生存期，给临床治疗带来了巨大挑战。因此，深入探究前列腺癌转移和进展的分子机制迫在眉睫。
在这样的背景下，复旦大学金山医院等机构的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦于 Gamma - 干扰素诱导的溶酶体硫醇还原酶（GILT），试图揭开其在前列腺癌中的神秘面纱。最终，研究发现 GILT 在前列腺癌中显著上调，并且通过稳定丝切蛋白（cofilin），促进了癌细胞的转移。这一发现为前列腺癌的诊断和治疗提供了全新的潜在靶点，为攻克这一顽疾带来了新的希望。该研究成果发表在《Cell Death Discovery》杂志上。
为开展此项研究，研究人员运用了多种关键技术方法。在样本方面，收集了来自复旦大学金山医院接受根治性前列腺切除术患者的配对前列腺癌和癌旁组织样本。实验技术上，利用 RNA 干扰（RNAi）技术抑制相关基因表达，通过免疫沉淀和质谱分析鉴定蛋白质相互作用，运用蛋白质印迹（Western blot）检测蛋白表达水平，还借助 Transwell 实验和划痕实验评估细胞的迁移和侵袭能力 。
下面来详细看看研究结果。
- GILT 在 PCa 中过表达且与预后不良相关：研究人员对五对新鲜前列腺癌样本进行微阵列分析，并整合已发表的前列腺癌转移、雄激素抵抗及 TCGA_GTEx - PRAD 数据集。通过交叉分析筛选出 106 个在多个数据集均显著过表达的基因，其中 GILT 的异常高表达格外引人关注。进一步收集 52 对前列腺癌和癌旁组织样本，经 RT - qPCR、Western blot 和免疫组化（IHC）验证，证实 GILT 在前列腺癌组织中高表达。同时，分析 TCGA 数据库的 RNA 测序数据发现，高 GILT 表达与更高的 T 分期、N 分期、前列腺特异性抗原（PSA）水平、更高的 Gleason 评分显著相关，且高表达组无进展生存期更短。
- GILT 敲低抑制 PCa 细胞的侵袭和迁移：对比正常前列腺上皮细胞（RWPE - 1），GILT 在多种前列腺癌细胞系中显著高表达，尤其是 PC - 3 和 DU145 细胞。针对这两种细胞，研究人员合成并转染靶向 GILT 的小干扰 RNA（siRNAs）。结果显示，GILT 敲低对癌细胞增殖无显著影响，但划痕和 Transwell 实验表明，癌细胞的侵袭和迁移能力受到显著抑制。在体内实验中，构建稳定敲低 GILT 的 PC - 3 细胞系并注入小鼠尾静脉，50 天后发现小鼠肺转移结节数量明显减少，这充分证明 GILT 在促进前列腺癌转移中发挥着关键作用。
- GILT 与 cofilin 结合并稳定 cofilin：为深入探究 GILT 促进前列腺癌转移的机制，研究人员构建了野生型（WT）GILT 和活性位点突变（SXXS）的质粒并转染细胞，发现 GILT 的二硫键还原能力并不影响其促进癌细胞迁移的功能。随后，通过免疫沉淀和质谱分析，鉴定出 cofilin 是与 GILT 相互作用的主要蛋白。进一步实验证实，GILT 与 cofilin 在 PC - 3 和 DU145 细胞中直接相互作用。突变 GILT 中关键氨基酸（EE151/AA）破坏与 cofilin 的氢键结合后，两者的共定位减弱，相互作用明显降低，且 GILT 稳定 cofilin 蛋白水平的能力也消失，这表明 GILT 与 cofilin 的结合对稳定 cofilin 至关重要。
- GILT 通过稳定 cofilin 促进 PCa 细胞转移：研究发现，GILT 敲低或过表达会改变 PCa 细胞中 cofilin 的总蛋白水平，但对其 Ser - 3 磷酸化水平无显著影响。cofilin 可调控肌动蛋白（actin）的聚合和解聚，影响细胞迁移。敲低 GILT 会使 PCa 细胞中 F - actin 与 G - actin 的比值升高，导致 actin 平衡向聚合方向移动；而 GILT 过表达则促进 F - actin 解聚，降低 F/G - actin 比值，且这种促进作用在关键氨基酸突变后消失。此外，Transwell 和划痕实验表明，GILT 与 cofilin 的结合在促进前列腺癌细胞转移中发挥着关键作用。
- GILT 通过抑制泛素 - 蛋白酶体途径稳定 cofilin：GILT 敲低或过表达不影响 cofilin 的 mRNA 水平，但显著改变其蛋白水平，这表明 GILT 在翻译后水平调控 cofilin。用环己酰亚胺（CHX）抑制蛋白合成后，GILT 敲低细胞中 cofilin 水平在 2 小时内下降一半，而野生型 GILT 过表达细胞中 cofilin 水平无明显变化。蛋白酶体抑制剂 MG132 可挽救 GILT 敲低导致的 cofilin 蛋白水平下降。同时，GILT 敲低会使 cofilin 的泛素化水平显著升高，过表达则抑制其泛素化，关键氨基酸突变后，GILT 对 cofilin 泛素化的抑制作用减弱。这些结果表明，GILT 通过抑制泛素 - 蛋白酶体途径，增强了 cofilin 蛋白的稳定性。
- GILT 通过抑制 SRC 介导的 cofilin 磷酸化稳定 cofilin：已有研究表明，Src 家族酪氨酸激酶（SRC）可介导 cofilin 的酪氨酸磷酸化，使其通过泛素 - 蛋白酶体途径降解。研究人员推测 GILT 与 SRC 在结合 cofilin 时存在空间竞争。实验结果显示，GILT 沉默后，SRC 与 cofilin 的结合显著增加，cofilin 的酪氨酸磷酸化水平也明显升高；而野生型 GILT 过表达则减少 SRC 与 cofilin 的结合，降低 cofilin 的酪氨酸磷酸化水平，关键氨基酸突变后这种抑制作用消失。使用 SRC 抑制剂 PP1 和 Saracatinib 处理后，可恢复 GILT 敲低导致的 cofilin 酪氨酸磷酸化水平升高和蛋白水平下降。这充分说明，GILT 通过与 SRC 竞争结合 cofilin，抑制了磷酸化 cofilin 经泛素 - 蛋白酶体途径的降解。
综合上述研究，研究人员揭示了 GILT 在前列腺癌转移中的关键作用及机制。GILT 通过与 SRC 竞争结合 cofilin，抑制 SRC 诱导的 cofilin 酪氨酸磷酸化，从而阻止其经泛素 - 蛋白酶体途径降解，稳定 cofilin 蛋白。稳定后的 cofilin 进一步影响 G - actin/F - actin 的动态平衡和更新，在促进癌细胞迁移中发挥关键作用。这一研究不仅为理解前列腺癌的恶性进展提供了新视角，还为前列腺癌的诊断和治疗提供了潜在的新靶点，有望推动前列腺癌诊疗领域的进一步发展，为广大前列腺癌患者带来新的希望。
