在抗癌藥物的研發上，許多研究者一直都在關注尋找特殊的遺傳標記來幫助鑒別那些更易于惡化的前列腺癌患者以及能夠成功利用藥物治療或反應較好的患者，試圖尋找一個與前列腺癌進程相關的新遺傳生物標志物。了解和識別生物標志物是癌癥的研究和治療的重要一步，生物標志物檢測技術可豐富人們對生物標志物的認識，獲取大量數據和經驗，從而解決很多生物學或醫學問題。生物標志物已成為當今國際抗腫瘤藥物研究與開發的關鍵要素。
1、STAT3蛋白與前列腺癌的關系
信號轉導和轉錄激活因子3(STAT3)是信號轉導及轉錄激活因子家族成員,在許多腫瘤細胞系與人腫瘤組織標本中都存在持續激活的STAT3蛋白，而活化的STAT3蛋白對于腫瘤細胞的形成、生長以及凋亡抑制等都起著非常重要的調控作用。如在肝癌等慢性炎癥相關性腫瘤中STAT3異常激活。作為肝癌炎癥微環境中的關鍵信號分子,STAT3不僅參與肝癌發生過程中的"炎癌轉化",而且通過多種方式促進肝癌進展中癌細胞的增殖、侵襲與轉移,是一個潛在的肝癌治療靶標。STAT3蛋白表達與在前列腺癌的發生和發展也密切相關。
表達載體的類型有原核細胞表達載體和哺乳動物表達載體，克隆人源STAT3基因,并將其構建在哺乳動物表達載體上，對于STAT3蛋白的功能研究十分重要。siRNA即小分子干擾RNA片段，曾有報道稱21bp的小RNA片段在哺乳動物細胞中能夠特異性地抑制基因表達，同時又不激活宿主細胞的抗病毒反應，由此引起了RNAi在哺乳動物中的研究熱潮。
關于STAT3蛋白與前列腺癌的關系研究，有研究者構建了STAT3的小干擾RNA(siRNA)表達載體并檢測其對STAT3表達及前列腺癌細胞系PC-3細胞增殖的抑制作用。研究結果發現運用pSilencerTM2.1 U6載體構建的STAT3 siRNA表達載體可有效抑制STAT3的表達及前列腺癌細胞的增殖[1]。 美迪西科研人員建立了成熟的哺乳動物蛋白表達系統及純化服務平臺,提供哺乳動物蛋白表達系統的表達與純化服務。
也有研究者研究者探討了STAT3在前列腺癌組織中的表達及意義，研究者采用免疫組織化學方法檢測STAT3在40例前列腺癌和12例正常前列腺組織中的表達。研究結果發現STAT3高表達于大多數前列腺癌組織中,較正常組織表達明顯升高,提示STAT3的表達可能與前列腺癌的發生、發展密切相關[2]。
而在2015年，由維也納醫科大學的分子病理學家盧卡斯?肯納（Lukas Kenner）領導的團隊卻意外發現了STAT3蛋白在小鼠模型中在前列腺癌中起著抑癌作用。他們表明，與高水平的患者相比，癌細胞中STAT3水平低的患者的疾病進展顯著惡化。
最近發表在《分子系統生物學》期刊上的一篇報道稱，由維也納醫科大學病理學系肯納團隊的博士候選人莫妮卡?奧伯哈伯（Monika Oberhuber ）與奧地利生物技術研究醫學中心，COMET能力中心（由奧地利研究促進局（FFG）資助）共同進行了一項研究。研究發現，丙酮酸脫氫酶激酶4（PDK4）與STAT3蛋白有直接相關性，可將其基因表達作為前列腺癌的獨立預后標志物，可預測前列腺癌復發與診斷風險因素。機體中的生物標志物就類似于汽車的警報燈，當其發送信號的時候或許就需要進行修理，在我們機體中，生物標志物就可以提示我們機體發生了某些故障，或者是我們即將生病的征兆。
2、丙酮酸脫氫酶激酶4（PDK4）與STAT3蛋白的關系
該研究團隊分析了許多大型患者數據集，并比較了組織中STAT3高表達和低表達的患者。這導致鑒定不同基因簇的表達特征之間的相關性。研究人員發現，STAT3低的患者的代謝活躍。代謝（尤其是細胞呼吸）在前列腺腫瘤中的活性比在健康前列腺組織中的活性高得多。這為腫瘤提供了額外的生長能量。STAT3低的患者表現出更高的細胞呼吸作用和更活躍的腫瘤，其中形成了許多新蛋白質。
??研究者奧伯哈伯還用石蠟包埋組織切片研究了低STAT3與活性代謝之間的關系。用激光顯微鏡將腫瘤組織與健康組織分離，然后使用質譜分析。結果顯示STAT3和PDK4之間存在直接相關性，從而減慢了細胞呼吸。顯示STAT3低的患者也具有低PDK4，這可以證明PDK4直接受STAT3調節。這意味著PDK4水平可以很好地預測疾病的進程。換句話說，PDK4低的前列腺癌患者的預后要比PDK4高的前列腺癌患者差。PDK4基因在其他腫瘤和疾病（例如糖尿病）的發生中也起著重要作用。現在計劃對PDK4進行后續研究，以研究其在前列腺癌治療中的潛在應用。
尋找一個可以在早期階段準確地檢測前列腺癌，并確定腫瘤侵略性的生物標志物對于抗腫瘤藥物的研發至關重要紅藥。如果生物標志物的確可以預測前列腺癌細胞的發展，那么其可以為開發治療前列腺癌的新型藥物提供思路，而且這種新型的生物標志物也可以幫助區分快速發展和緩慢發展中的腫瘤組織，為治療前列腺癌的藥物研發提供了豐富的信息。
[1]STAT3特異性小干擾RNA表達載體的構建及其對STAT3表達的抑制[J].
[2]STAT3蛋白在前列腺癌組織中的表達及意義[J].
