雄激素受体(androgen receptor, AR)信号是前列腺癌(prostate cancer, PCa)的核心致癌驱动力,AR信号抑制剂也因此成为局部晚期和转移性前列腺癌的一线系统治疗。然而,患者初期应答后几乎不可避免地出现耐药,进展为去势抵抗性前列腺癌(castration-resistant prostate cancer, CRPC),预后随之恶化。既往研究多聚焦于转录因子重激活与代谢重编程,而肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)中生物物理特性改变对CRPC进展的贡献长期不清楚。前列腺癌是一种富含间质的实体肿瘤,临床上通过直肠指检评估腺体硬度即可初步区分良恶性,提示基质硬度(matrix stiffness)可能在疾病演进中扮演重要角色,但其机制此前缺乏解析。
近日,西京医院(空军军医大学)泌尿外科秦卫军、韩东辉团队联合西北工业大学温伟红团队在 Advanced Science 发表题为"Cholesterol-Mediated Metabolic-mechanotransductive Crosstalk Orchestrates Castration Resistance in Prostate Cancer"的研究论文。该研究揭示了一条由胆固醇驱动、跨越代谢与力学转导的间质重编程通路,阐明基质硬度如何放大CRPC进展并介导内分泌治疗耐药。
南模生物为该研究提供了Pten-flox、Cd248-CreERT2及Rosa26-LSL-DTR-tdTomato小鼠模型。
雄激素剥夺重编程胆固醇代谢,驱动成纤维细胞向肌成纤维细胞样表型转化
研究发现,全雄激素剥夺(full androgen deprivation, FAD)促使前列腺癌细胞发生胆固醇代谢重塑,合成并分泌更多胆固醇。这些来源于肿瘤细胞的外源性胆固醇以CH25H依赖的方式,驱动肿瘤相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblast, CAF)向肌成纤维细胞样CAF(myofibroblastic CAF, myCAF)转化,进而重塑细胞外基质、使基质变硬。整合人前列腺癌数据集分析显示,myCAF在CRPC中显著富集,其中CD248高表达于CRPC特异性myCAF亚群并与基质硬度相关;在小鼠中清除CD248阳性CAF可减轻基质硬度、抑制CRPC进展。遗传敲除Ch25h同样能削弱myCAF分化与基质硬化,延缓去势抵抗的出现。
基质硬度经力学转导重启IRE1α-XBP1s通路,帮助肿瘤逃避凋亡
变硬的基质通过力学转导激活未折叠蛋白反应(unfolded protein response, UPR)。研究发现,前列腺癌细胞以双重机制重新激活IRE1α-XBP1s通路:一方面直接增强IRE1α的RNase活性以剪切Xbp1;另一方面通过激活整合素αVβ3/FAK/STAT3轴,在转录水平补充XBP1底物。这一协同输入同时保证了底物供应与酶活性,放大IRE1α-XBP1s信号,使肿瘤在失去雄激素信号后仍能逃避FAD诱导的凋亡,形成一条支撑肿瘤存活的力学转导"旁路"。

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