揭示前列腺癌种族差异：新型加勒比黑人细胞系ACRJ-PC28揭示恩杂鲁胺（Enzalutamide）敏感性差异及阿比特龙（Abiraterone）的潜在优势

　　本研究通过建立首个加勒比黑人前列腺癌细胞系ACRJ-PC28，揭示种族依赖性药物敏感性差异：阿比特龙（Abiraterone）对黑人源细胞系展现显著选择性（IC50=1.10 μmol/L），而恩杂鲁胺（Enzalutamide）在白人源细胞系中效果优于黑人源细胞系3-5倍。RNA测序发现TNF家族基因（特别是TNFRSF14）在黑人源细胞中低表达，为精准治疗提供新靶点。

　　

引言

前列腺癌治疗手段从千年来的根治性手术和烧灼术，逐步发展到20世纪初的放疗和1940年代的化疗。然而这些治疗方法在不同人群中的效果存在显著差异，尤其黑人男性前列腺癌发病率和死亡率是白人的1.5-2倍。这种差异不仅源于社会经济因素，更与肿瘤生物学特性相关。当前临床前模型存在严重多样性不足问题，商业化的前列腺癌细胞系中只有不到10%来源于黑人患者，且没有加勒比人群来源的细胞系，这限制了对祖先特异性治疗脆弱性的识别。

材料与方法

研究采用多方法实验方案，使用五种临床相关抗癌药物（多西他赛、卡巴他赛、阿比特龙、恩杂鲁胺和奥拉帕利）和天然产物甜菜碱，通过多种互补活力测定法（CellTiter AQueous、中性红和结晶紫测定）评估四种前列腺癌细胞系（DU-145、PC-3、MDA-PCA-2b和ACRJ-PC28）的细胞毒性作用。同时进行全面的RNA测序分析以识别药物反应差异背后的分子机制。

商业细胞系DU-145、PC-3和MDA-PCA-2b直接从ATCC购买，而ACRJ-PC28细胞系通过短串联重复分析进行认证。所有细胞系每3个月使用PCR-based MycoAlert支原体检测试剂盒进行支原体污染检测。ACRJ-PC28细胞系的遗传祖先通过混合分析确认，显示97%非洲血统。

细胞培养

PC-3细胞来源于63岁白人男性的骨转移灶，在RPMI-1640培养基中培养；DU-145细胞来源于69岁白人男性前列腺癌患者的脑转移灶，在DMEM培养基中培养；MDA-PCA-2b来源于63岁黑人男性的骨转移灶，在F-12K培养基中培养；ACRJ-PC28细胞来源于69岁牙买加黑人男性前列腺癌患者，在角质形成细胞无血清培养基中培养。

药物处理

细胞以不同密度接种后，用指定浓度药物治疗3天。所有药物溶解在DMSO中，确保每个孔中的溶剂数量一致。甜菜碱溶液在PBS中制备储备液，新鲜制备10×处理甜菜碱溶液。

细胞活力测定

使用MTS细胞增殖测定法、中性红染色和结晶紫染色三种方法评估细胞活力。IC₅₀值使用在线AAT Biorequest IC₅₀计算器计算，通过不同测定方法生成的多个IC₅₀值取平均值。

RNA-seq分析

从欧洲核苷酸档案下载原始.fastq文件，使用FastQC检查数据质量，Salmon quant进行转录本和基因表达定量，DESeq2确定差异表达基因（DEG）。进行基因本体论和KEGG通路分析，使用GoSeq和PathView可视化结果。

结果

RNA-seq分析通过主成分分析（PCA）显示基于祖先起源的细胞系明显分离。三种关键比较揭示了显著的转录组差异：ACRJ-PC28与其他所有前列腺癌细胞系比较产生了1,396个DEGs；MDA-PCA-2b与其他细胞系比较产生了887个DEGs；黑人与白人供体来源的前列腺癌细胞系比较识别出633个DEGs。

在五种抗癌药物中，多西他赛对所有细胞系都表现出卓越的效力，IC₅₀值范围在0.05-0.08 nmol/L之间。卡巴他赛也表现出跨所有细胞系的强效活性（IC₅₀范围0.38-0.56 nmol/L），没有明显的祖先依赖性模式。

阿比特龙对ACRJ-PC28表现出显著选择性（IC₅₀=1.10 μmol/L），比PC-3强4.6倍，比MDA-PCA-2b强7.0倍，比DU-145强13.1倍。这种对黑人来源ACRJ-PC28系的偏好效力是在AR和PSA显著低表达的情况下观察到的。

奥拉帕利在不同细胞系中表现出可变效力，没有清晰的祖先依赖性模式。PC-3（白人祖先）表现出异常敏感性（IC₅₀=0.28 μmol/L），而MDA-PCA-2b（黑人祖先）表现出深度抗性（IC₅₀=137.75 μmol/L），相差492倍。

恩杂鲁胺表现出最明显的祖先依赖性反应模式，黑人来源细胞系显示出显著降低的敏感性。ACRJ-PC28（IC₅₀=205.91 μmol/L）和MDA-PCA-2b（IC₅₀=103.49 μmol/L）分别比白人来源PC-3细胞（IC₅₀=37.41 μmol/L）的敏感性低5.5倍和2.8倍。

甜菜碱对所有细胞系的影响最小，细胞毒性范围在164.3-242.07 mmol/L之间，对ACRJ-PC28的影响小于所有其他细胞系。

讨论

研究揭示了黑人和白人患者来源的前列腺癌细胞系在基因表达谱和药物反应方面的显著差异，强调了祖先特异性临床前药物评估方法的重要性。RNA-seq分析通过PCA清晰分离不同祖先的细胞系，证实了比较方法的生物学相关性。

紫杉烷化合物多西他赛和卡巴他赛在所有细胞系中保持强效纳摩尔活性，无论祖先或AR状态如何。这与阿比特龙和恩杂鲁胺等雄激素靶向疗法形成鲜明对比，后者表现出明显的祖先依赖性反应模式。

阿比特龙对ACRJ-PC28的卓越选择性与其AR阴性状态似乎矛盾，但这与George等人报道的黑人mCRPC患者对阿比特龙反应增强的临床观察一致。这表明除了典型AR信号传导之外的替代分子机制可能介导阿比特龙在某些黑人患者中的增强疗效。

奥拉帕利的疗效差异似乎主要由细胞特异性分子特征驱动而非单纯祖先因素。PC-3细胞的异常敏感性与Sargazi等人报道的PTEN和BRCA1双等位基因突变相关。PARP抑制剂在BRCA1/2缺陷细胞中表现出合成致死性。

恩杂鲁胺表现出所有测试化合物中最明显的祖先依赖性反应模式，两个黑人来源细胞系都显示出显著降低的敏感性。这种一致的基于祖先的模式表明雄激素信号通路反应存在基本生物学差异，值得进一步研究。

ACRJ-PC28细胞系的侵袭性神经内分泌表型反映了其来源患者的临床过程，该患者在ADT治疗后一年内死亡。典型前列腺癌标志物（AMACR、AR、NKX3.1和PSA）在活检和细胞系建立之间的丢失反映了治疗抵抗性疾病中常见的细胞进化。

研究中确定的感兴趣基因中，TNFRSF14在两个黑人来源前列腺癌细胞系中的低表达代表了一个特别有趣的发现，值得进一步研究。TNF家族信号传导的这种一致改变可能有助于观察到的祖先依赖性药物反应，可能作为生物标志物和治疗靶点。

结论

本研究证明前列腺癌中的祖先特异性药物反应反映了分子水平上的基本生物学差异。对新型ACRJ-PC28细胞系与已建立模型的全面分析揭示了三个关键模式：紫杉烷在所有细胞系中保持效力，无论祖先或AR状态如何；雄激素靶向疗法显示出显著的祖先依赖性反应；恩杂鲁胺在黑人来