促进多西他赛耐药新机制！上海交大发文：癌症基因治疗新靶点

摘要：大多数前列腺癌患者不可避免地会发展为去势抵抗性前列腺癌（CRPC），此时多西他赛等化疗药物成为一线治疗手段。然而，在最初一段治疗有效期后，通常会出现化疗耐药性。

【导读】大多数前列腺癌患者不可避免地会发展为去势抵抗性前列腺癌（CRPC），此时多西他赛等化疗药物成为一线治疗手段。然而，在最初一段治疗有效期后，通常会出现化疗耐药性。

1月14日，上海交通大学研究团队在期刊《JouRNAl of Experimental & Clinical Cancer Research》上发表了研究论文，题为“AGD1/USP10/METTL13 complexes enhance cancer stem cells proliferation and diminish the therapeutic effect of docetaxel via CD44 m6A modification in castration resistant prostate cancer”，本研究中，研究人员发现AGD1 在前列腺癌干细胞（PCSCs）和外泌体中的表达上调。下调 AGD1 可通过抑制其干性增强去势抵抗性前列腺癌（CRPC）对多西他赛治疗的敏感性，反之亦然。RNA 下拉结合质谱（MS）、免疫共沉淀（co-IP）和 RNA 免疫沉淀（RIP）实验表明，AGD1 与 METTL13 和 USP10 结合，形成复合物，通过 USP10 诱导的去泛素化促进 METTL13 蛋白的积累。MeRIP 实验和 SELECT 实验揭示，METTL13 通过 m6A 甲基化转录控制 CD44 的 mRNA 降解。此外，这一过程激活了 pSTAT3/PI3K-AKT 信号通路。研究还表明，降低 AGD1 表达可增强多西他赛在 CRPC 中的治疗效果。总之，本研究表明AGD1 通过 USP10/METTL13 介导的 CD44 mRNA 降解增强肿瘤生长和转移，从而介导前列腺癌干细胞的干性和凋亡，并促进去势抵抗性前列腺癌对多西他赛治疗的耐药性。

https://jeccr.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13046-025-03272-3#Sec29

背景信息

根据最新的全球统计数据，前列腺癌（PCa）已成为泌尿系统中老年男性发病率和死亡率的首要原因。前列腺癌迅速进展至去势抵抗性前列腺癌（CRPC）这一关键阶段，会显著缩短总体生存期（OS）。根据最新指南，多西他赛等化疗药物是这一阶段的一线治疗选择。然而，大多数患者不可避免地会产生治疗耐药性，恢复多西他赛的化疗敏感性将有利于前列腺癌患者。肿瘤内的癌症干细胞（CSCs）是一小部分异质性细胞，具有多能性。与 CSCs 类似，前列腺癌干细胞（PCSCs）可通过 CD44、CD133、CD49f、整合素α2/β1、ALDH1、KLF4、SOX2、NANOG 和 P63 等标志物加以区分。利用这些标志物，可通过流式细胞术（FACS）或磁激活细胞分选术（MACS）从细胞系和手术组织中分离出 PCSCs。此外，类器官是一种支持前列腺癌长期扩增的三维培养系统，有助于研究干细胞与癌细胞之间的相互作用，使其成为筛选新型治疗药物的有价值的临床前工具。在本研究中，研究人员探讨了 AGD1 通过影响前列腺癌细胞的干性在去势抵抗性前列腺癌（CRPC）对多西他赛耐药治疗中的作用。

研究进展

为了探究 METTL13 在多西他赛耐药性中的作用，研究人员利用 METTL13 shRNA 或过表达质粒建立了 PC3 和 DU145 细胞系。实时 PCR 和蛋白质印迹分析表明，METTL13 shRNA-1 的敲低效率高于 shRNA-2。细胞增殖实验和 EdU 掺入实验表明，多西他赛处理的 CRPC 细胞在 METTL13 过表达后增殖显著增加，而 METTL13 敲低后增殖减少，这些效应可通过 AGD1 逆转。蛋白质印迹分析证实，METTL13 过表达时 KLF4 和 CD44 在 PC3 和 DU145 细胞中上调，而 METTL13 敲低时则下调。在体内实验中，皮下肿瘤体积在 METTL13 过表达时增大，而在 shMETTL13 处理和每周两次腹腔注射 10 毫克/千克多西他赛时减小。综上所述，这些发现表明 METTL13 降低了 CRPC 细胞对多西他赛化疗的敏感性，且这种效应可通过 AGD1 逆转。

研究人员采用肺转移模型来研究 AGD1 敲低后对多西他赛的化疗敏感性。研究显示，在 PC3 和 DU145 细胞中敲低 AGD1 后，多西他赛的治疗效果显著增强，转移病灶明显减少。此外，研究人员还采用类器官模型进一步研究多西他赛的治疗效果。实时 PCR 确认 shRNA 显著沉默了 AGD1 的表达。细胞增殖实验表明，在第五天，用 shAGD1 处理的类器官在多西他赛作用下细胞活力降低。此外，AGD1 敲低后类器官的直径显著减小。另外，研究人员还研究了 PC3 和 DU145 细胞中 AGD1 敲低或过表达后信号通路的变化。蛋白质印迹分析显示，AGD1 敲低或过表达后 pSTAT3/PI3K-AKT 通路发生显著变化，而 NFκB 和 ERK1/2 通路基本未变。这些结果综合表明，AGD1 敲低通过 pSTAT3/PI3K-AKT 信号通路增强了多西他赛在去势抵抗性前列腺癌中的治疗效果。

透射电子显微镜（TEM）显示，纳米-siAGD1 复合物近乎球形，平均直径约为 143 ± 3.6 纳米。研究人员通过 TEM 确认纳米-siAGD1 成功内化到 PC3 细胞中，这与之前的研究报告一致。研究人员通过皮下注射 PC3/DU145 细胞评估纳米-siAGD1 的安全性，苏木精-伊红（H&E）染色表明主要器官未受损害。研究显示，来自 PC3/DU145-nano-siAGD1 细胞的皮下异种移植瘤体积显著减小，且每周两次给予多西他赛治疗。来自 PC3-nano-siAGD1 的皮下异种移植瘤的免疫组织化学（IHC）显示，AGD1 沉默后 METTL13 和 CD44 表达显著下调，而 USP10 表达无显著变化。这些发现表明 AGD1 是治疗去势抵抗性前列腺癌的一个很有前景的靶点。

结论

总之，本研究首次探讨了 AGD1 在调节去势抵抗性前列腺癌（CRPC）对多西他赛敏感性中的作用。AGD1 通过增强肿瘤生长和转移，在体外和体内介导前列腺癌干细胞（PCSCs）的干性和凋亡，并促进多西他赛治疗耐药性。本研究为通过 AGD1/USP10/METTL13-CD44-pSTAT3/PI3K-AKT 级联反应介导的多西他赛化疗的分子机制提供了新的见解，为 CRPC 的基因治疗提供了新的靶点。

【参考资料】

https://jeccr.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13046-025-03272-3#Sec29

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