研究背景和目的前列腺癌是男性泌尿生殖系统最常见的恶性肿瘤之一,在西方国家中发病率尤其高,例如在美国其发病率居男性恶性肿瘤之首。近年来随着生活方式的改变和医疗保健水平的提高,我国前列腺癌的发病率也显著升高。实际工作中我们发现,许多患者在就诊时已经是中晚期,错过了手术治疗的最佳时期。而在只能采用内分泌治疗的患者中,肿瘤由激素依赖性转变成激素非依赖性或激素难治性的可能性非常大,这将导致患者的预后变差。因此,探索前列腺癌的发病机制、寻找新的方法来预防和治疗前列腺癌就显得尤为重要。长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度超过200个核苷酸的RNA,具有重要的生物学功能,能够广泛参与机体的生理和病理过程。研究发现lncRNA GAS5 (growth arrest-specific transcript 5)在乳腺癌、膀胱癌、胃癌等多种肿瘤组织与癌旁组织中存在差异性表达,并且在肿瘤细胞侵袭迁移、增殖和凋亡等过程中发挥重要作用。目前关于GAS5在前列腺癌中的研究并不多,因此本课题的主要目的就是探讨GAS5在前列腺癌发展过程中的作用及机制。研究方法采用qRT-PCR技术检测并比较GAS5在正常前列腺细胞系RWPE-2以及前列腺癌细胞系PC3和DU145中的表达水平。在此基础上,构建GAS5过表达载体并设计针对GAS5的shRNA载体,分别转染PC3和DU145细胞,通过功能缺失和功能获得两方面研究GAS5在前列腺癌细胞中的作用。首先,应用MTT实验检测细胞存活率,采用EdU实验检测细胞增殖,使用流式细胞技术检测前列腺癌细胞周期变化。接下来,使用Western blot检测GAS5对靶蛋白的调控。此后,应用双荧光素酶、RIP、CHIP实验对GAS5的作用机制进行探讨。最后通过裸鼠皮下成瘤实验进一步验证GAS5在体内对前列腺癌细胞的影响并采用免疫组化验证靶蛋白在组织中的变化。研究结果一、GAS5在前列腺癌细胞系PC3和DU145中的表达低于在正常前列腺细胞系RWPE-2中的表达,且差异具有显著性。二、GAS5在前列腺癌细胞中的功能学研究。1.过表达GAS5能引起前列腺癌细胞G0/G1期阻滞,抑制细胞增殖。2.敲低GAS5能加快前列腺癌细胞的周期进程、促进前列腺癌细胞增殖。三、GAS5调控前列腺癌细胞增殖的机制研究。1.GAS5能正向调控P27Kip1蛋白及mRNA的表达。2.GAS5能够增强P27Kip1的启动子活性。3.转录因子E2F1能够结合并正向调控P27Kip1的启动子活性。4.GAS5能够直接结合并增强E2F1对P27Kip1的调控作用。四、体内实验验证GAS5对前列腺癌细胞的影响。1.过表达GAS5的PC3细胞形成的肿瘤体积、重量小于阴性对照组。、2.GAS5表达下调的PC3细胞形成的肿瘤体积、重量大于对照组。3.GAS5表达水平与P27Kip1蛋白在肿瘤组织的表达水平正相关。研究结论GAS5能够直接结合转录因子E2F1并增强E2F1对P27Kip1启动子的激活作用,导致前列腺癌细胞阻滞在G0/G1期,从而抑制前列腺癌细胞增殖。GAS5可能是前列腺癌治疗的一个重要靶点。