目的:前列腺癌是美国男性人群中确诊数最多的癌症,也是导致男性死亡的第二大癌症。通过手术或者化学方法实现的的雄激素剥夺疗法(ADT)被广泛应用于晚期前列腺癌的治疗。虽然雄激素剥夺疗法在治疗起始阶段可通过阻断雄激素受体的活动来抑制前列腺癌的生长,但是在激素敏感型前列腺癌演化为去势抵抗型前列腺癌(CRPC)的过程中,对雄激素剥夺疗法的抵抗会不可避免地发生。对于雄激素剥夺疗法的抵抗是由于雄激素受体信号传导通路的再次激活,多项研究表明性腺外组织分泌的雄激素和前列腺癌细胞自分泌产生的雄激素仍然可以在极低浓度条件下激活雄激素受体信号传导通路。对于雄激素剥夺疗法的抵抗促进了其他类型雄激素受体阻滞剂的研发,其中最新的研发进展是包括enzalutamide在内的第二代内分泌疗法药物的发现和应用。Enzalutamide是用于治疗去势抵抗型前列腺癌的第二代抗雄激素药物。Enzalutamide可延长去势抵抗型前列腺癌患者的总体生存率,但是其效果有限,平均可延长4.8个月的生存时间,并且在连续用药24个月后大多数患者会在服药过程中病情进展。但是,关于enzalutamide抵抗的具体分子生物学机制尚不清楚。最新的研究进展显示,e RNA在肿瘤发生和包括前列腺癌在内的多种癌症的抗癌药物抵抗方面发挥重要作用。但是,e RNA在去势抵抗型前列腺癌和其对enzalutamide抵抗方面的作用和机制仍有待研究。考虑到雄激素受体在前列腺癌对enzalutamide抵抗方面发挥的重要作用,在我们的研究中,我们重点探索了雄激素受体调控的e RNA和相应m RNA在enzalutamide处理后基因表达和相互作用的变化以及它们在前列腺癌的enzalutamide抵抗形成和发展过程中发挥的作用。我们报道了enzalutamide诱导的雄激素受体调控的增强子RNA(AR-e RNAs)以及它们在去势抵抗型前列腺癌细胞的生长、生存和enzalutamide抵抗方面发挥的作用。方法:通过染色质免疫共沉淀和高通量测序(Ch IP-seq)、RNA高通量测序(RNA-seq)和Meta分析得到经enzalutamide长期处理后在C4-2细胞中上调并且同时在LNCa P细胞中下调的AR-e RNA的基因,并经UCSC浏览器和实时定量RT-PCR验证。3C实验验证所得基因位点启动子和增强子间相互作用。应用基因敲除和实时定量RT-PCR研究基因在CRPC和enzalutamide抵抗形成和发展中的作用。结果:按照研究的步骤和相应实验的流程,我们的研究发现可分为以下六个方面。一、雄激素受体的染色质免疫共沉淀和高通量测序(Ch IP-seq)以及RNA高通量测序(RNA-seq)结果显示,188和227个AR-e RNA分别在enzalutamide抵抗型LNCa P和C4-2细胞中差异性表达。二、通过Meta分析,我们获得了enzalutamide长期处理后在C4-2细胞中上调并且同时在LNCa P细胞中下调的AR-e RNA。三、我们进一步用实时定量RT-PCR验证了这些经enzalutamide长期处理后在C4-2细胞中上调并且同时在LNCa P细胞中下调的AR-e RNA的基因表达水平,结果显示在4个基因位点:FTO、LUZP2、MARC1和NCAM位点上的AR-e RNA和相关的m RNA表达经长期enzalutamide处理后在C4-2细胞中上调,在LNCa P细胞中下调或保持不变。四、我们通过3C实验(chromosome confirmation capture assay,即染色体构象捕捉分析)确认了NCAM2和MARC1位点上的增强子-启动子间的相互作用,因此这些位点上转录出相应m RNA的启动子DNA被证实为转录出e RNA的增强子DNA的靶点。五、在后续的功能学试验中,我们发现LUZP2基因沉默可以抑制enzalutamide抵抗型C4-2细胞的生长,而MARC1基因沉默可以促进这些细胞的生长。六、有趣的是,对前人文献中报道的数据库的Meta分析显示,和正常前列腺组织相比,LUZP2基因位点的m RNA在激素敏感型前列腺癌细胞中表达量显著增高;但是和激素敏感型前列腺癌细胞相比,LUZP2的m RNA在转移性去势抵抗型前列腺癌中的表达量显著降低。我们通过对Mayo Clinic激素敏感型前列腺癌和去势抵抗型前列腺癌病人样本的实时定量RT-PCR确认了LUZP2在这些样本中有着和前人文献数据库相同的变化趋势。综上所述,这些结果提示LUZP2可能成为激素敏感型前列腺癌和enzalutamide抵抗型去势抵抗型前列腺癌中具有药理学价值的治疗靶点;MARC1可能成为药物敏感性的潜在指示物、预后因素和疾病监测指标。结论:我们的研究提示对e RNA的生物学系统性分析是识别和筛选功能性基因位点的有效新途径,这不仅有助于对去势抵抗型前列腺癌的生存机制和enzalutamide抵抗的研究,也有望为去势抵抗型前列腺癌提供新的治疗靶点。