乙酰转移酶p300对脂肪酸合成的调控机制及其在前列腺癌中的作用

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1、序前列腺癌是最常见的实体肿瘤之一，高居男性肿瘤第二位，特别在发达国家，前列腺癌占肿瘤新发病例的19%，而且高达4%的患者在诊断时已经发生了转移，前列腺癌是导致男性肿瘤相关性死亡的主要原因[1]。目前，晚期前列腺癌患者的治疗主要是基于抗雄激素治疗（激素敏感型），包括手术去势或药物去势和/或抗雄激素治疗（比卡鲁胺或氟他胺）。而不幸的是几乎所有患者最终都发展成为雄激素抵抗性前列腺癌，对激素抵抗性前列腺癌患者多采取保持去势状态，同时应用以多烯紫杉醇、米托蒽醌为基础的化疗。但是这种治疗方案只能再一定程度上延长患者的生存期（中位生存期18个月），目前尚缺乏可以更有效改善晚期前列腺癌患者预

2、后的治疗方案[2]。随着肿瘤基因组学和蛋白组学研究的不断进展，目前越来越多的研究者把目光集中到肿瘤的分子治疗，而肿瘤的代谢变化，即分解代谢转变为合成代谢，作为肿瘤发生发展过程中十分的重要特点，无疑成为了备受关注的新靶点。包括前列腺癌在内的很多肿瘤，均表现出对于脂肪酸从头合成途径的强烈需求。很多研究表明，前列腺癌与由于全身性代谢疾病（包括肥胖、代谢综合征、糖尿病）引起的脂代谢紊乱或特定的饮食行为（高饱和脂肪酸）密切相关，但机制尚不完全清楚[3,4]。脂肪酸合成酶（Fattyacidsynthase，FASN）作为脂肪生成过程中关键的生物合成酶，在前列腺癌细胞脂肪酸合成过程中起着

3、至关重要的作用。在前列腺癌中，不仅FASN表达明显增加，同时肿瘤细胞的存活和增殖也表现出对FASN明显的依赖性。研究中FASN抑制剂的应用，已经表现出抑制肿瘤生长，促进肿瘤凋亡的明显作用。FASN无疑是前列腺癌分子靶向治疗的理想目标。但是，目前对于FASN在前列腺癌中的调控机制尚不清晰，而FASN抑制剂因为全身副反应的存在限制了应用剂量，广泛应用仍存在困难。p300，也被称为EP300（E1Abindingproteinp300）是十分重要的转录共激活因子之一，参与众多基因转录调控，在肿瘤的发生发展过程中有着十分重要的作用。其中包括促进肿瘤细胞增殖的因子，也包括很多抑制肿瘤生

4、长，促进肿瘤细胞凋亡的因子[5]。所I以，p300对于肿瘤可以说是双刃剑，取决于肿瘤细胞的种类及作用的通路。在前列腺癌中，研究发现，p300促进前列腺癌的增殖和进展，而这种促进作用会被敲除p300阻断，说明p300在前列腺癌中的重要作用[6,7]。本研究中应用大量分子生物学及生物化学技术，结合动物实验及人类前列腺癌组织标本研究，发现p300直接结合到FASN启动子，上调组蛋白乙酰化水平，在转录水平调控FASN表达。进一步调控前列腺癌中脂肪酸合成及肿瘤的增殖与生长。对前列腺癌的分子靶向治疗提供了新思路。II中文摘要乙酰转移酶p300对脂肪酸合成的调控机制及其在前列腺癌中的作用研

5、究表明，前列腺癌表现出对脂肪酸从头合成的强烈需求。通常情况下在正常组织中处于抑制状态的脂肪酸从头合成途径，在前列腺癌细胞中高度激活，并合成大量脂肪酸，促进肿瘤细胞的生存和发展。因此，脂肪酸代谢途径已成为前列腺癌治疗研究的一个新热点。脂肪酸合酶（FASN），是脂肪酸合成中的关键酶，在正常细胞（除肝脏和脂肪组织）中表达水平较低，而在许多癌症，特别是前列腺癌中呈高表达，并且提示预后不良。然而，FASN在前列腺癌的调控机制尚不完全清楚。p300是一种转录共激活因子，并具有乙酰转移酶活性，是前列腺癌的一个十分重要的促癌基因。但在前列腺癌中，p300是否参与FASN和脂肪酸合成调控还不清

6、楚。目的：研究FASN和p300的关系，及p300对FASN的表达和脂肪酸合成的调控机制；进一步研究p300-FASN通路在前列腺癌中的生物学功能。方法：我们分析了p300的染色质免疫共沉淀测序（CHIP-Seq）的结果，并使用CHIP技术验证p300与FASN的结合情况，及组蛋白乙酰化水平的变化。我们应用RNAi技术敲除p300或使用不同浓度的p300酶抑制剂处理细胞，在不同的前列腺癌细胞系中降调p300的表达，再应用RT-PCR或westernblot技术检测FASN的表达。我们应用油红染色检测细胞或新鲜冷冻组织中脂质水平，应用MTS技术鉴定细胞的生存力，应用免疫组织化学

7、染色检测在人体组织中p300和FASN蛋白质的表达水平。传代杂交产生p300基因敲除小鼠，并监测此小鼠前列腺组织中的FASN表达水平及脂质水平变化。为了检测p300-FASN通路的生物学功能，我们建立和培养低表达p300或FASN或同时低表达两者的前列腺癌稳定细胞系。以肿瘤细胞皮下注射建立小鼠异种移植模型，记录移植瘤生长曲线，收获的肿瘤移植物用于制备冷冻和石蜡切片等。结果：（1）在前列腺癌细胞中p300结合于FASN启动子，上调组蛋白乙酰化水平。（2）p300调节FASNmRNA和蛋白表达水平。（3）在