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CXCL13是CXC趋化因子家族的一员,最初被称为B细胞吸引趋化因子(Bcell attracting chemokine 1,BCA-1),其配体为 CXC 趋化因子受体 5(C-X-C chemokine receptor type 5,CXCR5)。CXCL13-CXCR5信号通路已被证实参与淋巴细胞的调节,并促进炎症反应。另外,CXCL13-CXCR5信号被认为可能参与肿瘤的发展,有研究表明CXCL13及其受体CXCR5可作为淋巴瘤检测和治疗的新靶点。尽管如此,CXCL13的研究还是处于起步阶段,尤其是在肿瘤细胞中,CXCL13如何被调节,如何影响肿瘤的发生和发展,目前还不清楚。雄激素受体(androgen receptor,AR)作为一种转录因子在前列腺肿瘤的发生和发展中起了至关重要的作用,因此我们将采用细胞生物学以及分子生物学等研究方法,探究CXCL13与AR之间的关系以及CXCL13如何去发挥促癌的作用,这也许能为人们提供另一条通路去认识前列腺癌的发展。为验证上述猜想,解决其中的关键问题,本课题的实验内容主要按以下几方面进行:首先,在一种前列腺正常细胞和四种不同类型的前列腺癌细胞中分别检测CXCL13的mRNA水平和蛋白表达水平,发现CXCL13在四种前列腺癌细胞中的表达量普遍高于正常前列腺细胞。并且,与雄激素非依赖型的两种前列腺癌细胞相比,在雄激素依赖型的两种前列腺癌细胞中,CXCL13的表达量更高。这预示着CXCL13很可能受AR调控。其次,我们用一种人工合成类雄性激素米勃酮(Mibolerone,Mib)来刺激AR依赖型前列腺癌细胞LNCaP和CWR22Rv1,发现随着Mib浓度的递增,AR的活性标志物PSA表达量上升,与此同时,CXCL13的表达量也呈现上升趋势。这说明CXCL13的表达与AR的活性呈正相关性。随后,我们在雄激素非依赖型前列腺癌细胞PC3中过表达AR,发现CXCL13的表达量上升,同时在雄激素依赖型的前列腺癌细胞LNCaP中沉默AR,发现CXCL13的表达水平明显下降,这说明CXCL13的表达能够受转录因子AR的调控。再次,我们通过JASPAR启动子预测软件,在CXCL13的基因组序列上寻找AR的结合位点。经过预测发现,CXCL13的基因组序列上有多个位点与AR的结合位点高度相似。同时,我们做了 ChIP-seq实验,发现在CXCL13的增强子上确实存在两个AR的结合位点。这表明AR可能通过结合CXCL13的增强子从而调控CXCL13的表达。最后,我们做了 CXCL13功能方面的一些实验:我们首先构建了 CXCL13及其受体CXCR5的质粒,在LNCaP细胞中过表达CXCL13和CXCR5的质粒后,发现与细胞迁移相关的snail蛋白以及与细胞周期相关的Cyclin B蛋白表达量上升,但是这种上升会被CXCL13和CXCR5的siRNA阻断。其次,我们在LNCaP细胞中过表达CXCL13,理论上CXCL13这种分泌蛋白会分泌到细胞外的培养基中,收集该培养基来培养LNCaP细胞,发现该培养基能够刺激snail和CyclinB的表达。随后,我们还设想在PC3细胞中,过表达AR,同时沉默CXCL13,以此探究AR是否通过CXCL13上调与前列腺肿瘤迁移和周期相关的基因。最后,我们做了Transwell,划痕及流式实验,结果表明CXCL13能够促进前列腺肿瘤细胞的迁移和侵袭,并且与前列腺癌细胞的周期相关。综上所述,在前列腺癌细胞中,AR能够结合CXCL13的增强子上调CXCL13,表达后的CXCL13通过上调snail和Cyclin B来促进前列腺肿瘤的转移并影响前列腺肿瘤周期的运行。