NEIL3通过激活PI3K/Akt/mTOR信号通路促进前列腺癌发生的机制研究

前列腺癌（PCa）是全球高发恶性肿瘤，但现有筛查和治疗手段存在局限。为解决NEIL3在前列腺癌中的作用机制问题，河北大学附属医院团队通过TCGA数据分析和体外实验，发现NEIL3通过激活PI3K/AKT/mTOR信号通路促进PCa细胞增殖、迁移和侵袭，并揭示其与雄激素受体（AR）的调控关联。该研究为PCa靶向治疗提供了新分子靶点，具有重要临床意义。

　　

前列腺癌是全球男性第四大高发癌症，2022年新增病例高达146万例。尽管诊疗技术不断进步，但晚期前列腺癌患者的5年生存率仍不足30%，尤其是雄激素受体（AR）信号通路异常和PI3K/AKT/mTOR通路的过度激活导致的治疗耐药问题亟待解决。近年来，DNA修复酶NEIL3在多种癌症中被发现具有促癌作用，但其在前列腺癌中的分子机制尚不明确。

河北大学附属医院张伟团队在《Discover Oncology》发表的研究首次系统揭示了NEIL3通过PI3K/AKT/mTOR通路驱动前列腺癌进展的分子机制。研究人员结合TCGA数据库的498例临床样本分析和体外细胞实验，发现NEIL3不仅是前列腺癌的新型生物标志物，更可能成为逆转治疗耐药的关键靶点。

研究主要采用四种关键技术：1）基于TCGA数据库的临床样本生物信息学分析；2）RNA干扰（siRNA）敲低NEIL3表达；3）通过CCK-8、伤口愈合和Transwell实验评估细胞表型；4）Western blot和qRT-PCR检测通路关键蛋白表达。

研究结果部分：
NEIL3在PCa组织和细胞系中高表达
TCGA数据分析显示NEIL3在肿瘤组织表达显著高于癌旁组织（图1A），且高表达患者总生存期更短（图1B）。Western blot证实NEIL3在PC-3M、DU145和C4-2细胞中的蛋白水平均高于正常前列腺上皮细胞RWPE-1（图1C）。

敲低NEIL3抑制PCa细胞增殖
siRNA敲降NEIL3后，ELISA检测发现前列腺特异性抗原（PSA）分泌减少（图2C），CCK-8实验显示细胞活力下降（图2D），增殖标志物Ki67的mRNA和蛋白表达均显著降低（图2E-G）。

NEIL3缺失减弱迁移侵袭能力
伤口愈合实验显示siNEIL3组迁移率降低（图3A-B），Transwell实验证实侵袭细胞数减少（图3C-D）。基质金属蛋白酶MMP2/9的表达在mRNA和蛋白水平均下调（图3E-I），提示NEIL3通过调控细胞外基质降解促进转移。

PI3K/AKT/mTOR通路的关键作用
Western blot显示敲低NEIL3显著降低p-PI3K、p-AKT和p-mTOR水平（图4A-D）。添加通路激活剂IGF-1可逆转siNEIL3对磷酸化蛋白的抑制（图5A-F），并恢复细胞增殖和转移能力（图6A-D），证实该通路是NEIL3的下游效应器。

AR/HMGA2的调控网络
RNA测序发现293个差异表达基因（图7A），KEGG分析显示HMGA2与类固醇激素受体调控相关（图7B-E）。免疫荧光证实NEIL3、AR和HMGA2在癌组织中共表达（图7H-I），而siNEIL3可同时下调三者表达（图7F-G）。有趣的是，AR激动剂R1881能部分恢复被抑制的通路活性（图8A-B），提示NEIL3可能通过AR非依赖途径（如孕酮受体）调控信号转导。

该研究创新性提出NEIL3-PI3K/AKT/mTOR-AR/HMGA2轴在前列腺癌中的调控网络：NEIL3过表达通过双重机制（直接激活PI3K通路和间接调控AR）促进肿瘤进展。这不仅解释了NEIL3在癌症早期阶段的促癌作用（与既往关于其在CRPC中抑癌作用的报道形成互补），还为开发针对不同病程阶段的靶向联合策略提供了理论依据。特别是发现NEIL3能同时影响AR阳性和阴性细胞（如PC-3M）的化疗敏感性，为克服当前雄激素剥夺治疗（ADT）耐药难题开辟了新思路。