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研究背景与目的前列腺癌(PCa)的发病率在全球的男性肿瘤中高居第二位,而我国的前列腺癌发病率增长较快,因此,对前列腺癌的研究及防治十分重视。前列腺癌细胞的代谢明显异于其他肿瘤细胞代谢,而前列腺肿瘤的发生发展与其代谢重编程的潜在机制,目前认识尚不足。目前研究显示PKC-ζ在黑色素瘤、乳腺癌中促进肿瘤进展,而在肺癌、结肠癌扮演抑制肿瘤进展的角色,PKC-ζ在不同肿瘤进展中扮演着双重角色。PKC-ζ是否参与调控前列腺癌细胞的代谢,影响乳酸的生成,进而影响前列腺癌的生长及进展,关于这方面知之甚少。本研究旨在探讨前列腺癌PKC-ζ的表达与其分级分期的相关关系,通过构建过表达PKC-ζ的前列腺癌细胞株,对其进行全转录本测序分析,研究其引起的相关通路变化,调控代谢重编程,进而影响肿瘤细胞的增殖、侵袭、迁移等功能,并探讨潜在的分子机制,旨为前列腺癌治疗提供新策略和新靶点。研究内容与方法1.分析TCGA的前列腺癌组织PKC-ζ的表达与其分级分期的相关关系、表达的PKC-ζ与代谢基因的相关关系并对过表达PKC-ζ的前列腺癌细胞转录本测序及相关通路分析。1.1获取TCGA数据分析前列腺癌组织PKC-ζ的表达与其分级分期的相关关系。1.2构建过表达PKC-ζ前列腺癌细胞株,验证PKC-ζ的蛋白和mRNA的表达效果。1.3获得转录组测序信息,对差异表达的基因行GO和KEGG通路分析。1.4分析TCGA数据中的前列腺癌组织的PKC-ζ表达与LDHA、HK2、GLS2、PKM2、MCT4、PFKP的相关关系。2.探讨前列腺癌细胞PKC-ζ的表达对乳酸生成及其增殖、侵袭、迁移等功能影响和其相关分子机制。2.1验证转染小干扰RNA的前列腺癌细胞siPKCζ组的干扰效果。2.2通过CCK-8实验和细胞克隆实验验证前列腺癌细胞PKC-ζ的表达对其增殖的影响。2.3检测前列腺癌细胞PKC-ζ的过表达和对照组不同时间上清液的乳酸浓度及比较前列腺癌患者和健康人的血清乳酸的浓度。2.4探讨前列腺癌细胞PKC-ζ过表达对其侵袭、迁移的影响,及添加乳酸共培养对其侵袭、迁移的影响。2.5探讨前列腺癌细胞PKC-ζ的过表达对HK2蛋白的表达影响,及检测过表达PKC-ζ组和对照组上清液的葡萄糖浓度。2.6探讨前列腺癌细胞PKC-ζ的过表达对LDHA、MCT4蛋白表达影响。研究结果1.通过分析TCGA的数据,提示前列腺肿瘤PKC-<的表达与其分级分期呈负相关关系,表达的PKC-ζ与LDHA也呈负相关关系。过表达PKC-ζ的前列腺癌细胞转录组测序分析结果提示PKC-ζ表达上调与其氨基酸代谢、精氨酸合成的通路密切相关,其中ASS1、ASNS表达明显下调及Slc16A10显著上调。2.前列腺癌患者血清乳酸的浓度较健康人显著升高,前列腺癌细胞PKC-ζ的过表达抑制乳酸的生成,而对HK2的表达和葡萄糖吸收未见明显的影响;前列腺癌细胞PKC-ζ表达下调,提升其增殖活力,PKC-ζ表达上调,抑制其增殖。3.前列腺癌细胞PKC-ζ的过表达抑制其侵袭、迁移,添加乳酸共培养可促进前列腺癌细胞的侵袭、迁移,PKC-ζ表达上调导致LDHA、MCT4的蛋白表达下调。研究结论1.随着前列腺癌恶性进展,PKC-ζ的表达下调,LDHA表达上调。2.前列腺癌细胞PKC-ζ的过表达抑制乳酸生成,对Warburg效应未见明显影响;其中PKC-ζ的表达上调抑制前列腺癌细胞增殖、侵袭、迁移,乳酸可促进其侵袭、迁移。3.前列腺癌细胞中PKC-ζ表现为抑癌作用潜在可能的机制为PKC-ζ表达上调,导致氨基酸代谢异常,其中LDHA表达下调,乳酸生成减少,进而抑制前列腺癌的生长、侵袭、迁移。