KHDRBS2与KHDRBS3在前列腺癌进展及AR-V7调控中的新机制研究

《Hormones & Cancer》：Roles of KHDRBS2 and KHDRBS3 in prostate cancer progression and AR-V7 regulation

本研究针对去势抵抗性前列腺癌(CRPC)中雄激素受体剪接变异体AR-V7调控机制不明的难题，深入探讨了RNA结合蛋白KHDRBS2和KHDRBS3在前列腺癌进展中的作用。研究发现KHDRBS2和KHDRBS3呈现互斥性表达模式并相互调控，且均能促进癌细胞增殖。尤为重要的是，KHDRBS2特异性调控AR-V7表达而不影响全长AR，为CRPC治疗提供了新的潜在靶点。

　　

前列腺癌是全球男性最常见的恶性肿瘤之一，其发生发展与雄激素受体(AR)信号通路的异常激活密切相关。虽然针对雄激素-AR轴的内分泌治疗初期有效，但多数患者最终会发展为去势抵抗性前列腺癌(CRPC)，成为临床治疗的主要挑战。近年来研究发现，AR剪接变异体特别是AR-V7在CRPC的发生和治疗抵抗中扮演关键角色。AR-V7作为一种缺乏配体结合域的组成型活性变异体，能够驱动癌细胞在雄激素剥夺环境下的持续生长。然而，调控AR-V7生成的具体分子机制尚不完全清楚，这限制了针对AR-V7的有效治疗策略的开发。

RNA结合蛋白(RBP)作为基因表达的关键调控者，在选择性剪接过程中发挥重要作用。其中，STAR蛋白家族成员KHDRBS1已被证实参与AR-V7的调控，但该家族另外两个成员KHDRBS2和KHDRBS3在前列腺癌中的作用仍属未知。鉴于它们在结构上的相似性和已知的相互作用，研究人员推测KHDRBS2和KHDRBS3可能同样在AR剪接调控和前列腺癌进展中扮演重要角色。

为了验证这一假设，研究团队在《Hormones》上发表的研究中，采用生物信息学分析和实验生物学方法相结合的策略，系统探讨了KHDRBS2和KHDRBS3在前列腺癌中的表达特征、功能作用及其对AR-V7的调控机制。

研究人员主要运用了以下几项关键技术：通过cBioPortal平台对4,353例前列腺癌样本进行基因组学数据分析；使用AR阳性22RV1和AR阴性PC3前列腺癌细胞系进行体外实验；通过RT-qPCR和Western blot检测基因表达；利用慢病毒转导技术进行基因过表达和敲低；采用CCK-8法评估细胞增殖能力；建立裸鼠异种移植模型验证体内肿瘤生长。

表达模式与遗传变异特征

研究人员首先利用cBioPortal数据库分析了KHDRBS家族成员在前列腺癌中的表达和遗传变异情况。结果显示，KHDRBS1、KHDRBS2和KHDRBS3呈现出不同的表达模式，其中KHDRBS3在神经内分泌前列腺癌(NEPC)中表现出最高的遗传变异频率(43%)。生存分析进一步发现，KHDRBS3的变异与患者总生存期缩短显著相关，提示其可能作为前列腺癌的不良预后指标。

细胞系中的表达模式与相互调控

在前列腺癌细胞系中，KHDRBS2和KHDRBS3表现出明显的互斥性表达特征：KHDRBS2主要存在于AR阳性的22RV1细胞中，而KHDRBS3则在AR阴性的PC3细胞中高表达。更为有趣的是，这两个蛋白之间存在相互调控关系——过表达KHDRBS3会抑制KHDRBS2的表达，反之亦然；相应地，敲低其中一个则会促进另一个的表达。这种 reciprocal regulation 在两种细胞系中均得到验证，表明它们可能通过某种补偿机制在前列腺癌细胞中维持动态平衡。

促进癌细胞增殖与肿瘤生长

功能实验表明，敲低KHDRBS2显著抑制了22RV1细胞的增殖能力，并在裸鼠模型中减少了肿瘤的生长。类似地，KHDRBS3的敲低也明显抑制了PC3细胞的增殖和体内肿瘤形成。这些结果证明，无论是KHDRBS2还是KHDRBS3，都对前列腺癌细胞的生长具有促进作用，且这种作用不依赖于细胞的AR状态。

对AR剪接变异体的特异性调控

在AR-V7高表达的22RV1细胞中，研究人员发现KHDRBS2的敲低能够特异性降低AR-V7的mRNA和蛋白水平，而对全长AR(AR-FL)和另一变异体AR-V567es没有显著影响。相反，KHDRBS3的敲低则会上调AR-V7的表达。这种特异性调控在雄激素剥夺和R1881(合成雄激素)处理条件下均保持一致，表明KHDRBS2在AR-V7的生成中扮演着重要而特异的角色。

雄激素环境下的协调调控

研究人员还发现，雄激素剥夺能够同时上调AR变异体(AR-FL、AR-V7、AR-V567es)和KHDRBS家族成员(KHDRBS1、KHDRBS2)的表达，而R1881处理只能部分逆转这种上调。特别是在雄激素剥夺条件下，KHDRBS2的敲低仍然能够显著降低AR-V7水平，说明KHDRBS2对AR-V7的调控不依赖于雄激素环境，这为靶向KHDRBS2来克服雄激素剥夺抵抗提供了理论依据。

研究结论与讨论部分强调，该研究首次揭示了KHDRBS2和KHDRBS3在前列腺癌中的重要作用，特别是发现了KHDRBS2对AR-V7的特异性调控功能。这种调控机制可能与已知的KHDRBS1有所不同，为理解AR剪接变异的复杂调控网络提供了新的视角。研究人员提出，KHDRBS2可能通过识别AR前体mRNA中的特定调控元件，促进包括AR-V7在内的剪接变异体的生成。

这些发现不仅深化了对前列腺癌进展分子机制的理解，更重要的是为CRPC的治疗提供了新的潜在靶点。鉴于AR-V7阳性患者对新一代AR靶向药物的不良反应，开发针对KHDRBS2的抑制剂可能成为克服治疗抵抗的新策略。此外，KHDRBS家族成员在神经内分泌前列腺癌中的高变异频率也提示它们可能在前列腺癌向神经内分泌表型转分化过程中发挥作用，这为理解和治疗这一致命性的前列腺癌亚型提供了新的研究方向。

未来的研究需要进一步阐明KHDRBS2调控AR-V7的具体分子机制，包括其与AR前体mRNA的直接结合位点、相互作用的剪接因子以及下游信号通路。同时，开发特异性靶向KHDRBS2的小分子化合物或核酸药物，并评估其在临床前模型中的治疗效果，将有助于推动这一发现向临床应用的转化。总的来说，这项研究为前列腺癌特别是CRPC的治疗策略开发提供了新的思路和靶点，具有重要的理论意义和临床价值。