抗雄激素恩杂鲁胺耐药新机制:AR/circCDR1-AS/miR-1290/BMP4信号轴调控前列腺癌干细胞特性

【字体: 时间:2025年07月06日 来源:Oncogene 6.9

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  本研究针对转移性去势抵抗性前列腺癌(CRPC)患者对恩杂鲁胺(Enz)的获得性耐药难题,揭示了雄激素受体(AR)通过转录调控CDR1/circCDR1-AS表达,进而影响miR-1290/BMP4信号通路改变肿瘤干细胞(CSCs)特性的分子机制。哈尔滨医科大学团队通过多组学分析和体内外实验证实,靶向该通路可显著增强Enz敏感性,为克服CRPC耐药提供了新的治疗靶点。

  

前列腺癌作为男性第二大高发恶性肿瘤,其治疗面临严峻挑战。虽然新一代抗雄激素药物恩杂鲁胺(Enzalutamide, Enz)能将去势抵抗性前列腺癌(CRPC)患者的生存期延长4.8个月,但绝大多数患者会在6-12个月内产生耐药性。这种耐药现象与肿瘤干细胞(CSCs)的激活密切相关,然而其深层机制始终是悬而未解的难题。

哈尔滨医科大学的研究团队在《Oncogene》发表的重要研究,首次揭示了AR/circCDR1-AS/miR-1290/BMP4信号轴在调控前列腺癌干细胞特性和恩杂鲁胺耐药中的核心作用。研究人员通过构建四种不同的恩杂鲁胺耐药细胞模型(EnzR1-4),结合RNA-seq筛选发现环状RNA circCDR1-AS在耐药细胞中显著高表达。进一步机制研究表明,Enz通过抑制AR与CDR1基因启动子区雄激素反应元件(AREs)的结合,解除AR对circCDR1-AS的转录抑制,进而通过"分子海绵"作用吸附miR-1290,解除其对BMP4 mRNA的抑制作用,最终激活肿瘤干细胞特性导致耐药。

研究采用RNA测序、染色质免疫沉淀(ChIP)、双荧光素酶报告基因、RNA pull-down等关键技术,结合GEO数据库临床样本分析。在方法学上,特别构建了包含2.5 kb CDR1启动子的pGL3报告载体,通过位点定向突变验证AR结合位点功能;利用生物素标记的ASS1探针证实circCDR1-AS与miR-1290的直接结合;建立CWR22Rv1原位移植瘤模型进行临床前验证。

研究结果
Enz增加circCDR1-AS表达改变药物敏感性
RNA-seq分析显示circCDR1-AS在EnzR细胞中表达量较亲本细胞高5倍以上(P<0.001)。功能实验证实,敲低circCDR1-AS可使EnzR1细胞对Enz的敏感性提高3.2倍,而过表达则使敏感细胞产生耐药性。

Enz/AR信号通过转录调控宿主基因CDR1改变circCDR1-AS表达
ChIP实验证实AR可直接结合CDR1启动子区-1586至-1572bp的ARE位点。Enz处理使AR与该位点结合减少62%,导致CDR1及其环状转录本circCDR1-AS表达上调。

circCDR1-AS通过调控CSCs特性介导耐药
球体形成实验显示EnzR1细胞的成球能力是亲本细胞的4.7倍。Western blot检测发现CSCs标志物CD133、NANOG等在耐药细胞中显著高表达。circCDR1-AS过表达可使CD44+细胞比例从5.3%增至18.7%。

miR-1290是circCDR1-AS的关键效应分子
RNA pull-down证实circCDR1-AS可特异性结合miR-1290。恢复miR-1290表达可使EnzR1细胞的成球能力降低71%,并逆转circCDR1-AS诱导的干细胞特性。

BMP4是通路下游的关键效应因子
双荧光素酶报告系统证实miR-1290可直接作用于BMP4 mRNA 3'UTR的1976-1982nt位点。临床数据分析显示BMP4高表达患者总生存期缩短47%(P=0.0022),且在CRPC组织中的表达量是原发癌的2.3倍。

讨论与意义
该研究首次系统阐明了AR通过circCDR1-AS/miR-1290/BMP4轴调控前列腺癌干细胞特性的分子机制,为理解恩杂鲁胺耐药提供了全新视角。特别值得注意的是:

  1. 发现AR对circRNA的间接调控模式,拓展了对非编码RNA调控机制的认识;
  2. 证实靶向该通路可显著增强Enz敏感性,shRNA抑制circCDR1-AS使移植瘤体积减小68%;
  3. 鉴定miR-1290/BMP4作为预测Enz疗效的潜在生物标志物。

这项由Diwei Huo、Minggui Si等完成的研究,不仅为克服CRPC耐药提供了多个可干预的靶点(circCDR1-AS、miR-1290、BMP4),更重要的是揭示了肿瘤干细胞特性调控与表观遗传调控之间的密切联系,为开发联合治疗策略奠定了理论基础。研究采用的多种耐药细胞模型和原位移植瘤系统,较好地模拟了临床耐药的发展过程,增强了研究结果的转化价值。未来针对这一通路的抑制剂开发,可能成为延长CRPC患者生存期的新突破口。

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