沉默FGL1通过调控DNAJC12促进前列腺癌细胞凋亡并抑制EMT进程的机制研究

【字体: 时间:2025年06月07日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对前列腺癌(PCa)治疗中FGL1功能机制不明的科学问题,通过TCGA数据库分析结合体外实验验证,首次揭示FGL1通过正向调控DNAJC12表达抑制细胞凋亡、促进EMT进程的关键作用。研究人员采用siRNA沉默和过表达技术证实,FGL1/DNAJC12轴通过影响BCL-2/caspase-3通路和β-catenin信号,为PCa靶向治疗提供新策略。发表于《Scientific Reports》的成果对开发免疫治疗联合方案具有重要临床意义。

  

前列腺癌作为全球男性发病率第二的恶性肿瘤,其转移和耐药问题始终是临床治疗的重大挑战。尽管雄激素剥夺治疗(ADT)和新型靶向药物如恩杂鲁胺(enzalutamide)已取得进展,但castrate-resistant prostate cancer(CRPC)阶段的治疗仍面临困境。近年来,免疫检查点抑制剂在多种肿瘤中展现疗效,然而前列腺癌特有的"免疫冷肿瘤"特性导致PD-1/LAG-3等免疫治疗响应率不足20%。这种治疗困境促使科学家们寻找新的分子靶点,而Fibrinogen-like protein 1(FGL1)作为LAG-3的功能性配体,其在肝癌和肺癌中的促癌作用已被证实,但在前列腺癌中的生物学功能仍属未知。

青岛大学附属青岛市中心医院泌尿外科团队通过TCGA数据库的生物信息学分析,从3011个差异表达基因中筛选出FGL1作为关键靶点。研究发现FGL1在前列腺癌组织中显著高表达,且与患者不良预后显著相关(HR=5.22, P=0.02)。通过构建PC3细胞siRNA沉默模型和DU145过表达模型,结合裸鼠移植瘤实验,系统揭示了FGL1通过调控DnaJ热休克蛋白家族成员DNAJC12影响肿瘤进展的双重机制:在凋亡调控方面,FGL1沉默使cleaved-caspase-3表达增加1.98倍,同时使抗凋亡蛋白BCL-2降低74%;在EMT进程中,FGL1过表达导致E-cadherin下降而N-cadherin和Vimentin显著升高。该研究首次阐明FGL1/DNAJC12轴可通过Wnt/β-catenin信号通路促进前列腺癌进展,为开发新型靶向联合治疗方案提供了理论依据。

研究采用多组学技术联用的策略:通过TCGA数据库进行差异基因分析和生存关联研究;利用ssGSEA算法评估免疫细胞浸润;采用siRNA转染和慢病毒感染构建基因修饰细胞模型;通过CCK-8、流式细胞术和Transwell实验检测细胞功能;借助Western blot和免疫组化分析关键蛋白表达;最后建立裸鼠移植瘤模型进行体内验证。

FGL1表达与前列腺癌预后的关联
TCGA数据分析显示,FGL1在481例前列腺癌样本中的表达显著高于正常组织(P<0.001),且高表达组患者总生存期(OS)缩短。时间依赖性ROC曲线证实FGL1具有持续预测价值,这与FGL1在33种癌症中的泛癌分析结果一致。

FGL1与DNAJC12的协同作用机制
单基因差异分析发现FGL1与DNAJC12存在最强正相关(r=0.68, P<0.001)。STRING数据库预测二者可能通过HSPA8和FN1形成相互作用网络。KEGG分析显示相关基因富集于凋亡通路和Wnt信号通路。

FGL1对细胞恶性表型的调控
沉默FGL1使PC3细胞增殖降低42%(P<0.01),迁移减少48%,而过表达使DU145细胞数量增加2.05倍。划痕实验显示FGL1沉默组愈合速度减慢45%。动物实验中,FGL1沉默组肿瘤体积减少65%(P<0.001),免疫组化显示FN1和β-catenin表达显著下调。

分子机制解析
Western blot证实FGL1沉默使DNAJC12表达降低69%,同时cleaved-caspase-3上调而BCL-2下调。EMT标志物检测显示,FGL1过表达使E-cadherin降低60%,N-cadherin和Vimentin分别增加2.3倍和1.8倍。

该研究突破性地揭示了FGL1在前列腺癌中独立于免疫调控的全新作用机制。通过构建FGL1-DNAJC12-β-catenin分子轴,不仅解释了FGL1促进肿瘤进展的机理,更提出了靶向该通路克服EMT和凋亡抵抗的治疗策略。特别值得注意的是,研究发现FGL1与肌肉细胞发育相关基因的密切关联,为理解前列腺癌与肿瘤微环境的交互提供了新视角。尽管尚未阐明FGL1与LAG-3的免疫调节关系,但该成果为开发FGL1抑制剂联合现有免疫治疗的方案奠定了坚实基础,对改善CRPC患者预后具有重要转化价值。

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