The role of MAPK 38 in resistance of breast cancer and osteolytic bone metastases to inhibitors of the mevalonate pathway

MAPK 38 在乳腺癌和溶骨性骨转移对甲羟戊酸途径抑制剂抵抗中的作用

基本信息

项目摘要

The mevalonate pathway is an essential signaling pathway that can be blocked by bisphosphonates and statins. While bisphosphonates inhibit bone-resorbing osteoclasts, statins are used to lower the synthesis of cholesterol. Numerous studies describe direct and indirect anti-tumor effects by both drugs. However, high concentrations, which likely exceed those attainable in clinical practice, are required to obtain significant effects. In the first funding period, we demonstrated that sequential blockade of the mevalonate pathway using statins and zoledronic acid significantly lowers the concentrations of these drugs needed to achieve effective anti-tumor effects in human breast cancer cells. In addition, a significant suppression of DKK-1 was observed using this approach. DKK-1 is an inhibitor of osteoblastic differentiation and has emerged as a key modulator of osteolytic bone metastases. However, the treatment with statins and zoledronic acid activated the mitogen activated protein kinase (MAPK) p38, and pharmacological inhibition of p38 enhanced the induction of apoptosis by atorvastatin in breast cancer cells. Furthermore, a direct regulation of DKK-1 by p38 was demonstrated in human cancer cells.Based on these findings we hypothesize that activation of p38 results in a breast cancer cell resistance to the anti-tumor activities of mevalonate pathway inhibitors. Thus, we consider the blockade of p38 as a promising approach to sensitize human breast cancer cells to the anti-tumor and DKK-1 suppressive effects of statins and zoledronic acid. To test this hypothesis, we first aim to comprehensively characterize the anti-tumor effects mediated by the simultaneous inhibition of p38 and the mevalonate pathway. Specifically, we intend to identify the respective isoforms of p38 that are responsible for the observed resistance. Our findings will be confirmed by using appropriate animal models of both primary tumor growth and osteolytic bone metastases. Here, p38 will be knocked down using RNA interference or pharmacological inhibitors in the tumor cells, and mice will be treated with statins and zoledronic acid after tumor cell inoculation. Thus, we will assess if and how the reduced expression of DKK-1 in the tumor cells might potentially reduce the occurrence of osteolytic lesions in bone metastases. To underline the significance of our findings, primary breast cancer tissue will be analyzed to determine a link between the mevalonate pathway activity with the expression of DKK-1 and p38. Our study aims to identify an important resistance mechanism of breast cancer cells against inhibitors of the mevalonate pathway that might contribute to ineffective anti-tumor effects observed with clinical doses of statins and zoledronic acid.
甲伐他汀途径是一条重要的信号通路,可被双膦酸类和他汀类药物阻断。虽然双膦酸盐抑制破骨细胞的吸收,但他汀类药物用于降低胆固醇的合成。大量研究描述了这两种药物的直接和间接抗肿瘤作用。然而,要获得显著的效果,就需要很高的浓度,很可能超过临床实践中所能达到的浓度。在第一个资助期,我们证明了使用他汀类药物和唑来膦酸顺序阻断甲伐他汀类药物通路,显著降低了这些药物在人乳腺癌细胞中实现有效抗肿瘤效果所需的浓度。此外,使用该方法还观察到对DKK-1的显著抑制。DKK-1是成骨细胞分化的抑制因子,是溶骨性骨转移的关键调节因子。然而,他汀类药物和唑来膦酸处理激活了丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)p38,药物抑制p38增强了阿托伐他汀诱导乳腺癌细胞凋亡的作用。此外,在人类癌细胞中发现了p38对DKK-1的直接调节作用。根据这些发现,我们推测p38的激活导致乳腺癌细胞对甲氧戊酸途径抑制剂的抗肿瘤活性产生抵抗。因此,我们认为阻断p38是一种有希望的方法来增强人乳腺癌细胞对他汀类药物和唑来膦酸的抗肿瘤和DKK-1抑制作用。为了验证这一假设,我们首先旨在全面表征同时抑制p38和甲羟戊酸途径所介导的抗肿瘤作用。具体地说,我们打算确定与所观察到的耐药性有关的p38的各个亚型。我们的发现将通过使用适当的原发肿瘤生长和溶骨性骨转移的动物模型来证实。在这里,p38将通过RNA干扰或药物抑制剂在肿瘤细胞中被击倒,小鼠将在肿瘤细胞接种后接受他汀类药物和唑来膦酸的治疗。因此,我们将评估DKK-1在肿瘤细胞中的表达降低是否以及如何潜在地减少骨转移瘤中溶骨性病变的发生。为了强调我们的发现的重要性,我们将分析原发乳腺癌组织,以确定甲氧戊酸途径活性与DKK-1和p38表达之间的联系。我们的研究旨在确定乳腺癌细胞对甲氧戊酸途径抑制剂的一个重要耐药机制,这可能是他汀类药物和唑来膦酸临床剂量观察到的无效抗肿瘤作用的原因之一。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Lorenz C. Hofbauer其他文献

Professor Dr. Lorenz C. Hofbauer的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Lorenz C. Hofbauer', 18)}}的其他基金

Role of Wnt signaling in classical and non-classical thyroid hormone actions (T0-T4) on bone
Wnt 信号传导在经典和非经典甲状腺激素对骨的作用 (T0-T4) 中的作用
  • 批准号:
    279702646
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Role of Wnt5a in the interactions of prostate cancer cells and the bone microenvironment.
Wnt5a 在前列腺癌细胞和骨微环境相互作用中的作用。
  • 批准号:
    264684791
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Central administration, tissue banking, and clinical translation.
中央管理、组织库和临床翻译。
  • 批准号:
    264903481
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Einfluss von Tyrosinkinase-Inhibitoren auf das wachsende Skelettsystem
酪氨酸激酶抑制剂对骨骼系统生长的影响
  • 批准号:
    194014548
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Interactions of the WNT and RANKL/OPG pathways in osteomimicry of prostate cancer
WNT 和 RANKL/OPG 通路在前列腺癌拟骨学中的相互作用
  • 批准号:
    197527952
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Central administration and tissue banking
中央管理和组织库
  • 批准号:
    197530803
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Dissecting the osteoimmunological role of dickkopf-1 in arthritis and glucocorticoidinduced bone loss
剖析 dickkopf-1 在关节炎和糖皮质激素引起的骨质流失中的骨免疫作用
  • 批准号:
    168825475
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
RANK-Ligand und Osteoprotegerin als Regulatoren des vaskulären und skeletalen Systems
RANK 配体和骨保护素作为血管和骨骼系统的调节剂
  • 批准号:
    5444437
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Rank-Ligand und Osteoprotegerin als gemeinsame Regulatoren des kardiovaskulären und skeletalen Systems
将配体和骨保护素列为心血管和骨骼系统的常见调节剂
  • 批准号:
    5414612
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Heisenberg Fellowships
Regulation of osteoprotegerin ligand and osteoprotegerin production in human osteoblasts
人成骨细胞中骨保护素配体和骨保护素产生的调节
  • 批准号:
    5207022
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

多发性骨髓瘤中SSBP1对p38MAPK信号通路调控的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于芍药甘草汤探寻AGEs-RAGE-P38 MAPK通路在高糖诱导软骨损伤中作用机制的研究
  • 批准号:
    2025JJ90034
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
GADD45b促进p38 MAPK通路参与精神分裂症相关认知障碍发病机理研究
  • 批准号:
    JCZRYB202501511
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于p38 MAPK信号通路调控雄激素合成探讨慢性运动疲劳损伤男性生殖功能的机制及补肝汤的防治作用
  • 批准号:
    JCZRLH202500414
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
P2X7受体介导的p38 MAPK/NF-κB信号通路在三叉神经痛中的作用与机制研究
  • 批准号:
    JCZRYB202500240
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
钙调蛋白激酶PNCK磷酸化p38/MAPK通路调控黏附因子VCAM-1表达诱导肿瘤-血管定植促进肝癌播散的机制研究
  • 批准号:
    QN25H160126
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
TGF-β1/p38 MAPK轴异常活化影响睾丸 微环境导致慢性睾丸炎生精损伤的机制 研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于α7nAChR介导的p38MAPK信号通路探讨决明子总蒽醌对干眼症模型小鼠眼表的保护机制研究
  • 批准号:
    JCZRYB202500884
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
槲皮素调控p38 MAPK/NF-κB/NLRP3信号通路对牙周炎正畸大鼠牙周组织重塑的影响
  • 批准号:
    2025JJ80537
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

細胞間のERK MAPK不均一性を指標とするがんの病態理解
使用细胞间 ERK MAPK 异质性作为指标了解癌症病理学
  • 批准号:
    24K10301
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
新規分子DUSP5に着目した抗腫瘍免疫制御におけるMAPKシグナルの機能解析
以新型分子DUSP5为中心的MAPK信号在抗肿瘤免疫调节中的功能分析
  • 批准号:
    24K11368
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
MAPK阻害薬耐性関連分子ANXA8を標的とした膵癌の新規治療法の開発
开发针对MAPK抑制剂耐药相关分子ANXA8的胰腺癌新疗法
  • 批准号:
    24K18403
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
糸球体内皮細胞におけるGC-Aとp38 MAPKのクロストークの解明
阐明肾小球内皮细胞中 GC-A 和 p38 MAPK 之间的串扰
  • 批准号:
    23K15226
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
The role of MKP-1/MAPK in hepatocytes and macrophages in alcohol-associated liver disease pathogenesis
MKP-1/MAPK在肝细胞和巨噬细胞中在酒精相关性肝病发病机制中的作用
  • 批准号:
    10679716
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
大腸がん間質細胞におけるEGFR発現の意義とMAPKシグナル阻害薬耐性との関連性
结直肠癌基质细胞中EGFR表达的意义及其与MAPK信号抑制剂耐药的关系
  • 批准号:
    23K15486
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
ポドサイト障害におけるp38 MAPKの意義の解明
阐明 p38 MAPK 在足细胞疾病中的重要性
  • 批准号:
    23K15227
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Investigating the Pmk1 MAPK cascade in rice blast fungus
研究稻瘟病菌中的 Pmk1 MAPK 级联
  • 批准号:
    2868955
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Molecular Glues to Target RAS-MAPK Driven Cancers
分子胶靶向 RAS-MAPK 驱动的癌症
  • 批准号:
    10880005
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
A phase 2 study of mirdametinib and vinblastine for newly diagnosed or previously untreated patients with pediatric low-grade glioma and activation of the MAPK pathway
Mirdametinib 和长春花碱治疗新诊断或既往未经治疗的儿童低级别胶质瘤患者和 MAPK 通路激活的 2 期研究
  • 批准号:
    465505
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Operating Grants
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了