视黄醇脱氢酶11(Retinol dehydrogenase 11, RDH11)通过上调原肌球蛋白受体激酶A(Tropomyosin receptor kinase A, TRKA)促进前列腺癌进展

《Cancer Biology & Therapy》：Retinol dehydrogenase 11 promotes prostate cancer progression through upregulation of tropomyosin receptor kinase A

　　

目的：明确视黄醇脱氢酶11(Retinol dehydrogenase 11, RDH11)在前列腺癌(Prostate cancer, PCa)中的临床意义及生物学功能，并阐明其驱动肿瘤进展的下游信号机制。方法：挖掘公共及本室转录组数据分析PCa与配对正常组织中RDH11水平。于PC-3、DU145及LNCaP细胞中稳定沉默(shRDH11)或过表达(oeRDH11)RDH11；采用CCK-8及Transwell实验定量细胞增殖、迁移和侵袭；行RNA测序(RNA-seq)及基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis, GSEA)筛选下游靶点与通路；通过体外及体内救援实验验证机制。结果：RDH11在PCa组织及细胞系中显著高表达。沉默RDH11抑制PCa细胞增殖、迁移及侵袭，过表达则相反。机制上，研究人员鉴定原肌球蛋白受体激酶A(Tropomyosin receptor kinase A, TRKA)及STAT3信号通路为RDH11的下游基因与通路。救援实验表明RDH11通过上调TRKA及激活STAT3信号促进PCa进展；体内研究进一步证实RDH11过表达增强移植瘤生长，而TRKA敲减可抵消RDH11的致癌效应。结论：RDH11通过上调TRKA及激活STAT3信号通路促进前列腺癌发生发展。

论文解读：Retinol dehydrogenase 11 promotes prostate cancer progression through upregulation of tropomyosin receptor kinase A

研究背景与立项依据

前列腺癌(Prostate cancer, PCa)是男性泌尿生殖系统常见恶性肿瘤，在我国发病率随人口老龄化及生活方式改变逐年上升。目前临床广泛使用的血清前列腺特异性抗原(Prostate-Specific Antigen, PSA)筛查特异性低、局限性大，深入解析PCa发病机制并发掘新的早期诊断、预后标志物及精准治疗靶点具有重要临床意义。视黄醇脱氢酶11(Retinol dehydrogenase 11, RDH11)属短链脱氢酶/还原酶超家族(short-chain dehydrogenase/reductase superfamily, SDR)，是前列腺组织中高表达的视黄醇代谢酶，既往未见其在PCa中功能与机制的报道。本研究旨在明确RDH11在PCa中的表达特征、生物学功能及其下游分子机制。论文发表于《Cancer Biology》。

主要关键技术方法

研究人员通过GEPIA数据库及TCGA(The Cancer Genome Atlas)前列腺癌队列（492例PCa vs 152例正常）分析RDH11差异表达；采用慢病毒介导的稳定shRNA敲减(shRDH11)及过表达(oeRDH11)构建PC-3、DU145、LNCaP细胞模型，以RWPE-2为正常前列腺上皮对照；通过CCK-8、克隆形成实验检测增殖，Transwell（无/有Matrigel包被）检测迁移与侵袭；RNA-seq联合基因集富集分析(GSEA)筛选差异基因与富集通路；Western blot检测RDH11、TRKA、磷酸化TRKA(p-TRKA)、STAT3、磷酸化STAT3(p-STAT3)蛋白水平；以TRKA shRNA(shTRKA)及NGF–TRKA相互作用抑制剂Ro 08-2750进行体外救援；建立BALB/c裸鼠皮下移植瘤模型（Ctrl、RDH11过表达、RDH11+shTRKA、RDH11+Ro 08-2750组）行体内功能验证；统计学采用Student's t检验及单因素方差分析(One-way ANOVA)Tukey事后检验。

研究结果

Elevated RDH11 expression in PCa tissues and cells（前列腺癌组织及细胞中RDH11表达升高）

通过GEPIA及TCGA数据分析并结合细胞系RT-qPCR与Western blot检测，研究人员发现RDH11 mRNA及蛋白水平在PCa组织中显著高于配对正常前列腺组织，在PC-3、DU145、LNCaP细胞系中也明显高于正常前列腺上皮细胞RWPE-2，提示RDH11在PCa中异常高表达。

RDH11 modulates PCa cell proliferation（RDH11调控PCa细胞增殖）

在三种PCa细胞系中进行RDH11敲减与过表达，CCK-8及克隆形成实验显示：敲减RDH11显著降低细胞活力与克隆形成数，过表达RDH11则显著促进增殖，表明RDH11具有促PCa细胞增殖作用。

RDH11 regulates PCa cell migration and invasion（RDH11调控PCa细胞迁移与侵袭）

Transwell实验结果表明，RDH11敲减显著抑制PCa细胞迁移（未包被）与侵袭（Matrigel包被）能力，而过表达RDH11显著增强上述能力，证实RDH11促进PCa细胞的转移相关恶性表型。

TRKA potentiates the expression of RDH11 and activates STAT3 in PCa cells（TRKA受RDH11上调且激活STAT3信号）

对RDH11敲减与对照PC-3细胞行RNA-seq，火山图显示差异表达基因中原肌球蛋白受体激酶A(Tropomyosin receptor kinase A, TRKA/NTRK1)为显著下调基因。RT-qPCR与Western blot验证RDH11与TRKA表达呈正相关。GSEA显示STAT3信号通路在RDH11高表达组中显著富集，Western blot显示RDH11过表达上调p-STAT3水平，敲减则降低，说明RDH11通过上调TRKA并激活STAT3信号轴发挥作用。雄激素受体(Androgen Receptor, AR)激动剂R1881不影响RDH11/TRKA/STAT3轴，表明该轴不依赖于雄激素/AR信号。

RDH11 enhances cell proliferation, migration, and invasion via upregulating TRKA（RDH11通过上调TRKA促进细胞增殖、迁移与侵袭）

体外救援实验显示：RDH11过表达诱导的增殖、迁移及侵袭增强，可被共转染shTRKA或TRKA抑制剂Ro 08-2750显著逆转，且p-TRKA与p-STAT3水平相应下降，证实RDH11促癌效应依赖TRKA及其下游STAT3活化。

RDH11 promotes tumor growth in vivo via upregulation of TRKA（RDH11通过上调TRKA促进体内肿瘤生长）

裸鼠皮下移植瘤实验中，RDH11过表达组肿瘤体积与重量显著增加；联合shTRKA或Ro 08-2750处理则抵消RDH11过表达引起的肿瘤增大。瘤组织Western blot显示RDH11过表达上调TRKA、p-TRKA及p-STAT3，TRKA抑制后上述分子水平下降，在体内验证了RDH11–TRKA–STAT3轴促PCa生长的作用。

讨论与结论翻译

讨论指出RDH11属视黄醇脱氢酶家族，参与视黄醇代谢与内质网解毒，本研究首次揭示其在PCa中的致癌作用及RDH11→TRKA→STAT3信号轴机制；TRKA为神经营养性酪氨酸激酶受体(NTRK1)，其过表达及NGF/NTRK1信号参与多种肿瘤进展及PCa骨转移与雄激素抵抗；STAT3在PCa中常持续活化，为潜在治疗靶标。研究局限包括未深入探讨RDH11调控细胞代谢对PCa的影响、未在去势抵抗性/神经内分泌PCa患者来源模型验证、RDH11上调TRKA的具体转录/转录后机制未完全阐明。

结论翻译：综上所述，研究人员鉴定出由RDH11、TRKA及STAT3组成的新型信号轴在前列腺癌进展中发挥关键作用。靶向该轴各组分为前列腺癌的诊断、预后预测及靶向治疗提供了潜在新策略。