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前列腺癌(PCa)威胁男性健康,现有治疗存在局限。研究人员开展 STARD8 在 PCa 中作用的研究,发现 STARD8 在 PCa 中低表达,影响细胞增殖、迁移、免疫和药物敏感性,为 PCa 治疗提供新靶点。
前列腺癌(Prostate Cancer,PCa)是男性中极为常见的恶性肿瘤,在全球范围内,其发病率和死亡率呈上升趋势,严重威胁着男性的健康。当前,针对 PCa 的临床治疗手段多样,包括根治性前列腺切除术、放疗、激素治疗、化疗、免疫治疗和靶向治疗等。然而,PCa 具有高度异质性,且容易对激素治疗和化疗产生耐药性,这使得晚期转移性 PCa 患者的生存和预后情况不容乐观。即便早期 PCa 患者在治疗后有一定的生存率,但晚期患者的治疗效果仍不理想。因此,寻找新的特异性治疗靶点,深入研究 PCa 的发病机制,对提高 PCa 患者的治疗效果和生存率至关重要。
温州医科大学的研究人员开展了一项关于 STARD8(StAR - Related Lipid Transfer Protein 8,也称为 DCL - 3,即 deleted in liver cancer gene 3)在前列腺癌中潜在生物学功能的研究。研究发现,STARD8 在 PCa 中发挥着关键的肿瘤抑制作用,其表达水平与 PCa 细胞的增殖、迁移、免疫逃逸和药物敏感性密切相关。这一研究成果发表在《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease》杂志上,为 PCa 的治疗提供了新的方向和潜在靶点,具有重要的临床意义。
在研究过程中,研究人员主要运用了以下关键技术方法:一是利用多个数据库(如 TCGA、GTEx、MSigDB 等)进行生物信息学分析,获取基因表达数据并进行标准化处理,以探究 STARD8 的生物学功能;二是收集 PCa 患者的临床样本,包括组织活检样本,用于后续实验验证;三是采用多种实验技术,如免疫组织化学(IHC)、蛋白质免疫印迹(Western blotting,WB)、实时荧光定量聚合酶链式反应(Real - Time Quantitative PCR,RT - qPCR)、细胞转染、细胞功能实验(如 EdU 实验、彗星实验等),来验证 STARD8 在 PCa 中的作用。
下面来详细看看研究结果:
- STARD8 在 PCa 中的表达及功能分析:通过癌症数据库(TCGA)和正常组织数据库(GTEx)分析 STARD8 mRNA 的表达,发现其在大多数实体瘤中,包括前列腺腺癌(PRAD,占所有 PCa 病例的 90% 以上)显著下调。基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GSEA)表明,STARD8 在细胞骨架组织、细胞粘附和连接相关通路中起关键调节作用,与粘着斑密切相关。KEGG 和基因本体(Gene Ontology,GO)分析显示,STARD8 富集于细胞 - 细胞外基质相互作用、细胞粘附和细胞外基质组织等通路,表明其在 PCa 进展中具有重要作用。
- STARD8 转录和表达在 PCa 中下调:研究人员通过 qPCR、IHC 和 WB 实验,对 PCa 患者组织和细胞进行检测,发现 STARD8 在 PCa 患者的肿瘤组织中的 mRNA 和蛋白质表达水平均显著低于癌旁正常组织。在细胞水平上,正常前列腺 WPMY - 1 细胞中 STARD8 的转录和表达水平也明显高于 PCa(PC3 和 DU145)细胞,进一步证实了 STARD8 在 PCa 中作为肿瘤抑制基因的作用。
- STARD8 敲低激活正常前列腺细胞的迁移和侵袭潜能:在正常前列腺 WPMY - 1 细胞中敲低 STARD8 后,细胞与基质的粘附能力增强,迁移和侵袭能力显著提高。同时,研究发现 STARD8 敲低会增加粘着斑激酶(Focal Adhesion Kinase,FAK)及其磷酸化形式(p - FAK)的蛋白表达和分布,表明 STARD8 可能通过调节 FAK 影响细胞的粘附、迁移和侵袭。
- STARD8 调节 PCa 细胞迁移和侵袭涉及 FAK:KEGG 和 GO 分析显示,STARD8 影响的基因主要富集在粘着斑相关信号通路。在 PCa 细胞系中,过表达 STARD8 会降低 FAK 和 p - FAK 的蛋白水平,抑制 FAK 在细胞前沿的分布,减少粘着斑面积,进而抑制细胞的粘附、迁移和侵袭;而敲低 STARD8 则产生相反的效果,进一步证明 STARD8 通过调节 FAK 的表达、磷酸化和分布来影响 PCa 细胞的迁移和侵袭。
- STARD8 调节 PCa 细胞增殖:通过集落形成实验、MTT 实验和 EdU 染色实验发现,在 STARD8 低表达的 DU145 和 PC3 细胞中,过表达 STARD8 显著抑制细胞增殖;在 STARD8 高表达的 C4 - 2B 和 LNCaP 细胞中,敲低 STARD8 则促进细胞增殖。而在正常前列腺 WPMY - 1 和 RWPE - 1 细胞中,STARD8 过表达对细胞增殖无明显影响,表明 STARD8 选择性抑制 PCa 细胞的增殖。
- 高 STARD8 表达增强 PCa 细胞对顺铂的敏感性:研究人员构建了药物敏感性预测模型,发现 STARD8 的表达水平影响 PCa 细胞对顺铂等临床药物的敏感性。高 STARD8 表达显著增强肿瘤对顺铂的敏感性,MTT 实验、彗星实验和免疫荧光实验进一步证实,顺铂在 STARD8 过表达的 PCa 细胞中诱导更强的 DNA 损伤和 DNA 损伤反应,表明 STARD8 的表达水平与肿瘤细胞对顺铂的敏感性密切相关。
- STARD8 与 PCa 中免疫细胞浸润和肿瘤微环境的相关性:利用 ssGSEA 算法计算 28 种免疫细胞类型的浸润水平,发现 STARD8 表达与自然杀伤细胞、浆细胞样树突状细胞、未成熟树突状细胞和中央记忆 CD4 T 细胞的浸润水平呈正相关,且与大多数免疫检查点的表达也呈正相关,表明 STARD8 在 PCa 的免疫逃逸中发挥重要作用。
综上所述,该研究表明 STARD8 作为一种肿瘤抑制基因,在 PCa 的发生、发展和化疗过程中起着至关重要的作用。其低表达与 PCa 细胞的高转移、高增殖特性相关,同时伴随着对化疗药物敏感性的降低和肿瘤免疫浸润的减少。这一研究结果为 PCa 的治疗提供了新的潜在靶点,有助于开发新的抗癌治疗策略,对改善 PCa 患者的预后具有重要意义。未来,还需要进一步深入研究 STARD8 的作用机制,探索基于 STARD8 的靶向治疗方法,以提高 PCa 的治疗效果,为广大 PCa 患者带来新的希望。