SMRTレベルの変化は、前立腺癌細胞のビタミンD3受容体シグナル伝達を破壊します

ビタミンD受容体（VDR）の重要な抗増殖標的遺伝子は、前立腺癌細胞のエピジェネティックなメカニズムによって抑制され、見かけのホルモン感受性をもたらすと仮定しました。この可能性を調査するために、非悪性および悪性細胞株および原発性培養のパネルで核受容体コアプレッサーの発現を調べ、頻繁に13Alpha、25-ジヒドロキシビタミンD（3）（1alpha、25-ジヒドロキシビタミンへの感度の低下に関連するSMRTコアプレッサーmRNA発現が頻繁に上昇しました。25（OH）2D3）。たとえば、PC-3およびDU-145前立腺癌細胞株は、正常な精神細胞と比較してSMRT mRNAで1.8倍および2倍の増加を示しました（P <0.05）。同様に、10/15原発腫瘍培養（同じドナーからの正常細胞に一致する3つを含む）は、SMRT mRNAレベルが上昇しました。一般に、NCOR1とエイリアンはそれほど一般的に上昇していませんでした。コルプレッサータンパク質はしばしばヒストン脱アセチラーゼ（HDAC）に関連しており、反射的に1アルファの抗増殖作用は、25（OH）2D3を「TSA、15 nM）などのトリコスタチンA（TSA、15 nM）などのHDAC阻害剤の低用量で同時化することにより「回復」できます。前立腺癌細胞株。これらの細胞応答につながる転写イベントを解読するために、1アルファ、25（OH）2D3プラスTSAの共同療法後、PC-3細胞での遺伝子発現研究を6時間後に行いました。既知のVDR標的遺伝子とcDNAマイクロアレイ分析の検査により、MAPK-APK2およびGADD45alphaを含む25（OH）2D3プラスTSAが8つの（1176のうち）遺伝子を協調的にアップレギュレートした25（OH）2D3プラスTSAの共同治療が明らかになりました。mRNAおよびタンパク質の時間コースと阻害剤の研究により、これらの調節パターンが確認されました。その後、小さな干渉RNA（siRNA）アプローチを使用してPC-3細胞のSMRTレベルをノックダウンし、1AlphaによるGADD45アルファ誘導、25（OH）2D3のみが非常に有意に強化されることを発見しました。GADD45アルファの抑制された誘導を伴う同じ遺伝子応答性の歪みは、比較した原発腫瘍培養で、および同じドナーからの一致した末梢ゾーン（正常）培養で発見されました。これらのデータは、SMRTレベルの上昇が前立腺癌細胞で一般的であることを示しており、抗増殖作用と見かけの1Alpha、25（OH）2d3-感受性に関連する標的遺伝子の抑制をもたらすことを示しています。これは、HDAC阻害剤との併用治療によって治療的に標的とすることができます。

We hypothesized that key antiproliferative target genes for the vitamin D receptor (VDR) were repressed by an epigenetic mechanism in prostate cancer cells resulting in apparent hormonal insensitivity. To explore this possibility, we examined nuclear receptor corepressor expression in a panel of nonmalignant and malignant cell lines and primary cultures, and found frequently elevated SMRT corepressor mRNA expression often associated with reduced sensitivity to 1alpha,25-dihydroxyvitamin D(3) (1alpha,25(OH)2D3). For example, PC-3 and DU-145 prostate cancer cell lines had 1.8-fold and twofold increases in SMRT mRNA relative to normal PrEC cells (P<0.05). Similarly, 10/15 primary tumour cultures (including three matched to normal cells from the same donors) had elevated SMRT mRNA levels; generally NCoR1 and Alien were not as commonly elevated. Corepressor proteins often have associated histone deacetylases (HDAC) and reflectively the antiproliferative action of 1alpha,25(OH)2D3 can be 'restored' by cotreatment with low doses of HDAC inhibitors such as trichostatin A (TSA, 15 nM) to induce apoptosis in prostate cancer cell lines. To decipher the transcriptional events that lead to these cellular responses, we undertook gene expression studies in PC-3 cells after cotreatment of 1alpha,25(OH)2D3 plus TSA after 6 h. Examination of known VDR target genes and cDNA microarray analyses revealed cotreatment of 1alpha,25(OH)2D3 plus TSA cooperatively upregulated eight (out of 1176) genes, including MAPK-APK2 and GADD45alpha. MRNA and protein time courses and inhibitor studies confirmed these patterns of regulation. Subsequently, we knocked down SMRT levels in PC-3 cells using a small interfering RNA (siRNA) approach and found that GADD45alpha induction by 1alpha,25(OH)2D3 alone became very significantly enhanced. The same distortion of gene responsiveness, with repressed induction of GADD45alpha was found in primary tumour cultures compared and to matched peripheral zone (normal) cultures from the same donor. These data demonstrate that elevated SMRT levels are common in prostate cancer cells, resulting in suppression of target genes associated with antiproliferative action and apparent 1alpha,25(OH)2D3-insensitivity. This can be targeted therapeutically by combination treatments with HDAC inhibitors.