Bicalutamide is a nonsteroidal antiandrogen widely used as a first-line clinical treatment for advanced prostate cancer (PCa). Although patients initially show effective responses to bicalutamide treatment, resistance to bicalutamide frequently occurs and leads to the development of castration-resistant PCa (CRPC). This research investigated the roles of the oestrogen receptor α (ERα)-nuclear factor E2-related factor 2 (NRF2) signalling pathway in bicalutamide resistance in PCa cells. We performed bioinformatic analysis and immunohistochemical staining on normal and cancerous prostate tissue to evaluate ERα and NRF2 expression and their correlation. Gene expression and localization in PCa cell lines were further investigated using real-time reverse transcription PCR/Western blotting and immunofluorescence staining. We treated PCa cells with the ER inhibitor tamoxifen and performed luciferase reporter assays and chromatin immunoprecipitation (ChIP) assays to understand ERα-dependent NRF2 expression. Overexpression and knockdown of ERα and NRF2 were used to explore the potential role of the ERα-NRF2 signalling axis in bicalutamide resistance in PCa cells. We found that the expression of ERα and NRF2 was positively correlated and was higher in human CRPC tissues than in primary PCa tissues. Treatment with oestrogen or bicalutamide increased the expression of ERα and NRF2 as well as NRF2 target genes in PCa cell lines. These effects were blocked by pretreatment with tamoxifen. ChIP assays demonstrated that ERα directly binds to the oestrogen response element (ERE) in the NRF2 promoter. This binding led to increased transcriptional activity of NRF2 in a luciferase reporter assay. Activation of the ERα-NRF2 signalling axis increased the expression of bicalutamide resistance-related genes. Inhibition of this signalling axis by knockdown of ERα or NRF2 downregulated the expression of bicalutamide resistance-related genes and inhibited the proliferation and migration of PCa cells. We demonstrated the transcriptional interaction between ERα and NRF2 in CRPC tissues and cell lines by showing the direct binding of ERα to the ERE in the NRF2 promoter under oestrogen treatment. Activation of the ERα-NRF2 signalling axis contributes to bicalutamide resistance in PCa cells, suggesting that the ERα-NRF2 signalling axis is a potential therapeutic target for CRPC.

中文翻译：

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ERα-NRF2信号轴促进前列腺癌比卡鲁胺耐药

比卡鲁胺是一种非甾体类抗雄激素药物，广泛用作晚期前列腺癌 (PCa) 的一线临床治疗药物。尽管患者最初对比卡鲁胺治疗表现出有效反应，但经常发生对比卡鲁胺的耐药性并导致去势抵抗性前列腺癌 (CRPC) 的发展。本研究调查了雌激素受体 α (ERα)-核因子 E2 相关因子 2 (NRF2) 信号通路在 PCa 细胞比卡鲁胺耐药中的作用。我们对正常和癌变的前列腺组织进行了生物信息学分析和免疫组织化学染色，以评估 ERα 和 NRF2 的表达及其相关性。使用实时逆转录 PCR/Western 印迹和免疫荧光染色进一步研究了 PCa 细胞系中的基因表达和定位。我们用 ER 抑制剂他莫昔芬处理 PCa 细胞，并进行荧光素酶报告分析和染色质免疫沉淀 (ChIP) 分析，以了解 ERα 依赖性 NRF2 表达。ERα 和 NRF2 的过表达和敲低用于探索 ERα-NRF2 信号轴在 PCa 细胞中比卡鲁胺耐药性中的潜在作用。我们发现 ERα 和 NRF2 的表达呈正相关，并且在人 CRPC 组织中的表达高于原发性 PCa 组织。用雌激素或比卡鲁胺治疗可增加 PCa 细胞系中 ERα 和 NRF2 以及 NRF2 靶基因的表达。这些作用被他莫昔芬预处理所阻断。ChIP 分析表明，ERα 直接与 NRF2 启动子中的雌激素反应元件 (ERE) 结合。这种结合导致 NRF2 在荧光素酶报告基因检测中的转录活性增加。ERα-NRF2信号轴的激活增加了比卡鲁胺耐药相关基因的表达。通过敲低 ERα 或 NRF2 来抑制该信号轴，可下调比卡鲁胺耐药相关基因的表达，并抑制 PCa 细胞的增殖和迁移。我们通过显示在雌激素处理下 ERα 与 NRF2 启动子中的 ERE 的直接结合，证明了 ERα 和 NRF2 在 CRPC 组织和细胞系中的转录相互作用。ERα-NRF2 信号轴的激活有助于 PCa 细胞中的比卡鲁胺耐药，表明 ERα-NRF2 信号轴是 CRPC 的潜在治疗靶点。ERα-NRF2信号轴的激活增加了比卡鲁胺耐药相关基因的表达。通过敲低 ERα 或 NRF2 来抑制该信号轴，可下调比卡鲁胺耐药相关基因的表达，并抑制 PCa 细胞的增殖和迁移。我们通过显示在雌激素处理下 ERα 与 NRF2 启动子中的 ERE 的直接结合，证明了 ERα 和 NRF2 在 CRPC 组织和细胞系中的转录相互作用。ERα-NRF2 信号轴的激活有助于 PCa 细胞中的比卡鲁胺耐药，表明 ERα-NRF2 信号轴是 CRPC 的潜在治疗靶点。ERα-NRF2信号轴的激活增加了比卡鲁胺耐药相关基因的表达。通过敲低 ERα 或 NRF2 来抑制该信号轴，可下调比卡鲁胺耐药相关基因的表达，并抑制 PCa 细胞的增殖和迁移。我们通过显示在雌激素处理下 ERα 与 NRF2 启动子中的 ERE 的直接结合，证明了 ERα 和 NRF2 在 CRPC 组织和细胞系中的转录相互作用。ERα-NRF2 信号轴的激活有助于 PCa 细胞中的比卡鲁胺耐药，表明 ERα-NRF2 信号轴是 CRPC 的潜在治疗靶点。通过敲低 ERα 或 NRF2 来抑制该信号轴，可下调比卡鲁胺耐药相关基因的表达，并抑制 PCa 细胞的增殖和迁移。我们通过显示在雌激素处理下 ERα 与 NRF2 启动子中的 ERE 的直接结合，证明了 ERα 和 NRF2 在 CRPC 组织和细胞系中的转录相互作用。ERα-NRF2 信号轴的激活有助于 PCa 细胞中的比卡鲁胺耐药，表明 ERα-NRF2 信号轴是 CRPC 的潜在治疗靶点。通过敲低 ERα 或 NRF2 来抑制该信号轴，可下调比卡鲁胺耐药相关基因的表达，并抑制 PCa 细胞的增殖和迁移。我们通过显示在雌激素处理下 ERα 与 NRF2 启动子中的 ERE 的直接结合，证明了 ERα 和 NRF2 在 CRPC 组织和细胞系中的转录相互作用。ERα-NRF2 信号轴的激活有助于 PCa 细胞中的比卡鲁胺耐药，表明 ERα-NRF2 信号轴是 CRPC 的潜在治疗靶点。