跳到主页面内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https公司

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2017年6月15日；31(12):1228-1242.
doi:10.1101/gad.299958.117。 Epub 2017年7月19日。

核mTOR作为前列腺癌雄激素信号通路的转录整合子

埃蒂安·奥德特·瓦尔什 1, 凯瑟琳·杜福尔 1, 特蕾西·耶伊 1, 法蒂玛Z Zouanat 2, 明艳 1, 乔治·卡拉格利安 2, 马修游标 1, 马克西姆·卡隆 三, 纪尧姆·布尔克 三 4, 埃莉诺拉·斯卡拉塔 2, 露西·哈梅尔 2, 法迪·布里莫 4, 亚美尼亚语G Aprikian 2 5, 雅克·拉波因特 6 7, 西蒙·骑士 2 5 8 9, 文森特·吉盖尔 1 8 9 10
附属公司

核mTOR作为前列腺癌雄激素信号通路的转录整合子

埃蒂安·奥德特·瓦尔什等。 基因开发. .

摘要

雄激素受体（AR）信号重编程细胞代谢以支持前列腺癌（PCa）的生长和生存。细胞代谢的另一个关键调节因子是mTOR，这是一种存在于多种蛋白复合物和细胞定位（包括细胞核）中的激酶。然而，核mTOR是否在PCa进展中起作用以及是否参与AR的直接转录串扰尚不清楚。在这里，通过基因表达、基因组和代谢研究的交叉，我们揭示了PCa细胞代谢重组中存在一个完整的核mTOR-AR转录轴。雄激素以AR-依赖的方式重新编程mTOR-染色质关联，其中mTOR依赖的代谢基因网络的激活对于雄激素诱导的有氧糖酵解和线粒体呼吸至关重要。在去势抵抗PCa细胞模型中，mTOR能够在没有雄激素的情况下转录调节代谢基因程序，这突显了一种潜在的新去势抵抗机制，即使没有功能性AR也能维持细胞代谢，我们证明mTOR核定位增加表明患者预后不良，在去势耐药的前列腺癌肿瘤和转移瘤中检测到最高水平。功能性mTOR靶向多基因特征的鉴定可以有力区分正常前列腺组织、原发肿瘤和激素难治性转移样本，但也可以预测癌症复发。因此，这项研究强调了从AR到核mTOR作为PCa代谢主转录调节器的范式转变。

关键词：中国铁建股份有限公司；ChIP-seq；雄激素受体；能量代谢；核受体；类固醇。

PubMed免责声明

数字

图1。
图1。
细胞质和核mTOR活性由雄激素信号传导诱导。(A类)用R1881或载体处理48小时后，LNCaP细胞的全细胞裂解物中mTOR信号通路和AR组分的蛋白表达。Tubulin显示为加载控件。(B类)经R1881和/或抗雄激素（比卡鲁胺[B]和恩扎鲁胺[E]）处理48小时后，LNCaP细胞全细胞裂解物中mTOR信号通路成分的蛋白表达。Tubulin显示为加载控件。(C类)用R1881或载体处理不同时间的LNCaP细胞核部分的Western blot分析。拉明B1显示为加载控件。(D类)用对照或抗AR siRNA转染并用R1881或载体处理48小时的LNCaP细胞的细胞质和细胞核部分的蛋白质印迹分析。Lamin B1和微管蛋白分别显示为细胞核和细胞质提取物的对照。(E类)免疫荧光显示，用R1881处理LCNaP细胞48小时后，细胞核中的mTOR（红色）水平增加。细胞核用DAPI（蓝色）染色。(F类)用R1881或载体处理48小时的LNCaP细胞中mTOR DNA结合峰与mTOR基因组结合峰在±2.5 kb窗口中的信号强度热图之间的重叠。(G公司)平均ChIP-seq（染色质免疫沉淀[ChIP]结合高通量测序）信号强度标准化每次读取的下调、未上调和上调mTOR峰值。(H（H）)加州大学圣克鲁斯分校基因组浏览器示例：R1881或载体处理的LNCaP细胞中未受雄激素影响（未调节）或正或负调节的mTOR结合峰的图形视图。显示基因和峰值（黑框）在下面标签密度图。LNCaP中mTOR的ChIP-qPCR（ChIP结合定量PCR）(我)或LAPC4(J型)用R1881或载体处理48小时后的细胞。相对折叠富集在两个阴性区域上进行了归一化，并显示为相对于IgG（设置为1）。结果显示为三个独立实验的平均值。
图2。
图2。
AR重编程mTOR与PCa细胞基因组的相互作用。(A类)对从R1881处理的LNCaP细胞中鉴定出的mTOR ChIP-seq峰进行的基序发现分析表明，ARE是雄激素刺激后富集的主要基序。(B类)R1881或载体处理后AR和mTOR DNA结合位点之间的重叠。(C类)雄激素治疗48小时后，对LNCaP细胞中相同结合位点的mTOR和AR进行ChIP-qPCR。(D类)对转染siControl（siC）或siAR并用载体或R1881处理48小时的LNCaP细胞中AR和mTOR结合进行ChIP-qPCR分析(左边)和雄激素不敏感(正确的)mTOR-结合位点。(E类)如图所示，用R1881、雷帕霉素、圆环蛋白1或载体治疗24小时后，在LNCaP细胞中2xAREs的控制下进行荧光素酶报告试验。结果显示为三次独立实验的平均值。(F类)ChIP–reChIP分析显示雄激素治疗后AR和mTOR对相同基因组区域的共合成。在SLC26A3型和mTOR公司以IgG作为第二抗体的基因反映了第一个ChIP的富集，这是用AR或mTOR抗体完成的。结果显示为两个独立实验的平均值。(G公司)雄激素缺乏或存在时AR和mTOR的Co-IP。(*)P（P）<0.05；(**)P（P）< 0.01; (***)P（P）< 0.001.
图3。
图3。
核mTOR对于雄激素介导的代谢基因特征的转录控制至关重要。(A类)R1881治疗和/或mTOR抑制剂雷帕霉素和torin 1联合治疗后mTOR信号通路的激活状态。(B类)在LNCaP细胞中，由R1881调节但被mTOR抑制阻断的基因的灵巧路径分析（IPA）路径富集。雄激素刺激糖酵解的GSEA图(C类)和OXPHOS(D类)AR和mTOR依赖的基因特征。“核心基因”显示在热图中。(E类)GSEA图显示了与“雄激素反应”相关的AR依赖但mTOR依赖的基因特征。热图中仅显示了被确定为“核心基因”的基因。雄激素调节的mTOR依赖性代谢基因的qRT-PCR分析(F类)或mTOR-dependent(G公司)用R1881处理48小时和/或用雷帕霉素或圆环蛋白1联合处理后的方式。值表示至少重复进行的三个独立实验的平均值±SEM。(*)P（P）< 0.05; (**)P（P）< 0.01; (***)P（P）< 0.001.
图4。
图4。
核mTOR指示雄激素依赖的代谢重编程。(A类)PCa细胞AR–mTOR串扰的功能基因组学分析。显示了受AR激活正调控的基因，而torin 1对其mTOR的抑制阻断了这种调控。基因本体（GO）成分富集分析显示，这些基因的子集在其转录起始位点±20 kb内至少包含一个mTOR峰。(B类)用R1881或载体处理2天的LNCaP细胞中代谢基因的mTOR ChIP-qPCR分析。结果显示为三个独立实验的平均值。(C类)用R1881和/或mTOR抑制剂共同处理4天后LNCaP细胞的葡萄糖消耗。ECAR(D类)，乳酸生成和耗氧率（OCR）的指标(E类)在用R1881和/或mTOR抑制剂进行三维处理后，在LNCaP细胞中进行分析。(F类)用R1881（含或不含mTOR抑制剂）处理96小时后LNCaP细胞的相对线粒体/核DNA含量。(G公司)用R1881、mTOR抑制剂或载体处理96小时的LNCaP细胞的甘油三酯含量。(H（H）)用R1881或载体处理LNCaP细胞后，依托莫西抑制FAO后的氧化能力。给出了一个具有代表性的实验。n个= 5. (我)雄激素和/或α-amanitin治疗48小时后代谢基因表达的qRT-PCR分析。(J型)在R1881或载体治疗后，无论是否与RNA聚合酶II抑制剂α-阿曼替尼联合治疗，mTOR信号通路的激活状态。葡萄糖消耗量(K（K）)，乳酸生成(L（左）)和OCR(M（M）)LNCaP细胞在用雄激素或不用雄激素进行三维处理，并用或不用α-阿曼替尼联合处理后的表达。来自的结果C类——G公司,我、和K（K）——M（M）显示为至少三个独立实验的平均±SEM（一式三份），代谢数据进一步归一化为细胞数。(**)P（P）< 0.01; (***)P（P）< 0.001.
图5。
图5。
mTOR对AR-null PCa细胞代谢的转录控制。(A类)在不存在雄激素的情况下，用载体（V）、雷帕霉素（R）或鸟嘌呤1（T）处理PC3和DU145细胞后mTOR信号通路活性的状态。Tubulin显示为加载控件。(B类)通过Western blotting检测LNCaP、PC3和DU145细胞中的核mTOR。层蛋白B1和微管蛋白分别显示为核和细胞质提取物的负荷控制。(C类)ChIP-qPCR评估PC3和DU145细胞中代谢基因DNA调节区mTOR募集。结果显示为三个独立实验的平均值。(D类)糖酵解相关代谢基因表达的qRT-PCR评估(左边)或线粒体和脂质代谢(正确的)用载体、雷帕霉素（rapa）或torin 1治疗48小时后。(E类)用雷帕霉素、圆环蛋白1或载体（对照）处理48小时后，从PC3和DU145培养细胞的培养基中测量葡萄糖消耗和乳酸生成。(F类)雷帕霉素、圆环蛋白1或载体（对照）处理48小时后PC3和DU145细胞的细胞数测定。(G公司)用mTOR抑制剂torin 1处理或不处理PC3和DU145细胞的迁移试验。中的值D–G型表示至少三个独立实验的平均值±SEM，一式三份。(*)P（P）< 0.05; (**)P（P）< 0.01; (***)P（P）< 0.001.
图6。
图6。
核mTOR水平和活性是预后较差的PCa的指标。(A类)用于mTOR检测的人类前列腺样本的代表性图像。棒，50µm。(B类)患者样本的核mTOR分布直方图。(C类)肿瘤周围、原发性PCa肿瘤和转移病灶的mTOR染色的核H评分。（围t）肿瘤周围；（SV-Inv.）精囊侵犯；（Tx）治疗。请参阅补充图S6F用于队列大小。与癌旁和原发性PCa肿瘤相比，有显著性差异。(D类)在两个独立的临床队列中使用mTOR靶向622基因特征的无监督分层聚类分析。在Lapointe等人（2004）发布的数据中，子类型颜色表示最初发布的样本分类。（N） 肿瘤周围组织；（T） 在本研究中，原分类中与肿瘤周围组织聚集的两个肿瘤也以类似的方式聚集。在Tomlins等人（2007年）发表的数据中，亚型颜色区分了正常或肿瘤周围上皮细胞（N）、基质细胞、原发性局限性PCa（原发性T）和激素难治性转移性PCa。(E类)一种浓缩的mTOR靶向24基因标记，能够区分原发性和转移性肿瘤，并用于评估患者生化复发率（BCR）的风险。Taylor等人（2010年）对患者进行的Kaplan-Meier生化无复发生存分析(F类)和癌症基因组图谱（TCGA）临时队列(G公司)使用24基因mTOR靶向签名。日志等级P（P）-显示值。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Alayev A、Salamon RS、Berger SM、Schwartz NS、Cuesta R、Snyder RB、Holz MK.2016年。mTORC1在雌激素刺激下直接磷酸化并激活ERα。癌基因35:3535–3543。-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Armstrong AJ、Halabi S、Healy P、Alumkal JJ、Winters C、Kephart J、Bitting RL、Hobbs C、Soleau CF、Beer TM等，2017年。PI3激酶抑制剂buparlisb（BKM-120）在患有转移性去势抵抗性前列腺癌的男性中使用或不使用恩扎鲁胺的II期试验。《欧洲癌症杂志》81:228–236。-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Audet-Walsh E、Papadopoli DJ、Gravel SP、Yee T、Bridon G、Caron M、Bourque G、Giguère V、St-Pierre J.2016。PGC-1α/ERRα轴抑制乳腺癌中的单碳代谢并提高抗叶酸治疗的敏感性。细胞代表14:920–931。-公共医学
    1. Audet-Walsh E、Yee T、McGuirk S、Vernier M、Ouellet C、St-Pierre J、Giguere V，2017年。前列腺癌中ERRγ重编程代谢的雄激素依赖性抑制。癌症研究77:378–389。-公共医学
    1. Beltran H、Prandi D、Mosquera JM、Benelli M、Puca L、Cyrta J、Marotz C、Giannopoulou E、Chakravarthi BV、Varambally S等，2016年。去势耐受性神经内分泌前列腺癌的发散性克隆进化。《国家医学》22:298–305。-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型

赠款和资金