Investigating the role of NRF2 in promoting radioresistance in oral squamous cell carcinoma.

项目摘要/摘要：报告 在过去的几年里，体质活跃的NRF2信号转导系统与辐射抵抗和患者预后差密切相关。 癌症的类型，包括口腔鳞状细胞癌(OSCC)。NRF2是一种新的转录因子，它直接推动肿瘤的发生。 第二阶段：抗氧化剂基因表达计划。在癌症中，NRF2基因经常发生突变，从而成为一种结构性疾病。 活性，从而促进机体免受氧化应激和代谢应激的伤害，从而推动辐射抵抗。 确立了NRF2药物在促进癌症放射抵抗方面的作用，使其成为治疗癌症患者的一种极具吸引力的靶向药物。 我们的研究小组已经产生了第一个临床上与NRF2基因突变相关的基因突变基因(Nrf2E79Q)和GEMM问卷，以进一步评估NRF2基因在癌症中的重要作用。 癌症的发生、发展和治疗耐药。我的初步研究数据显示，小鼠处于胚胎阶段。 从我们的Nrf2E79Q和GEMM中提取的成纤维细胞(MEF)不仅提高了细胞的活力，而且还促进了细胞的增殖。 放射治疗与野生型NRF2携带者相比，这些发现与文献报道基本一致。 证明NRF2可以保护细胞免受氧化应激和辐射的伤害。通过基因杂交，我们可以做到这一点。 分离的NRF2基因表达不利于口腔鳞状细胞癌的发生，通过用一种新的化学物质治疗口腔鳞状细胞癌的小鼠，也会诱发口腔鳞癌。 致癌物。为了我的论文项目，我将继续研究NRF2基因在口腔鳞状细胞癌体内实验和体外实验中的作用。 从我们的细胞模型中衍生出来，通过分析细胞的存活率、细胞的增殖、细胞和基因的表达以及细胞和细胞之间的差异。 Nrf2E79Q基因和野生型基因依赖于放射治疗。我假设NRF2基因促进了人类对辐射的抵抗力。 在口腔鳞状细胞癌中，抑制NRF2基因的表达将有助于缓解这种耐药性。尽管它具有广泛的耐药性。 有证据表明，NRF2活性对临床试验结果有负面影响，但仍没有FDA批准的NRF2。 抑制物。作为一种转录调节因子，NRF2基因本身就很难直接作用于靶点。因此，我们一直在寻找新的鉴定方法。 可药物靶标-特别是调节NRF2的蛋白激酶。为了实现这一目标，我们进行了一场高吞吐量的现场表演。 细胞成像和化学筛查使用的是Kinase抑制剂和设置蛋白(PKIS)发布的最新数据。我已经验证了无数次的测试命中。 从最初的筛选来看，作为NRF2受体抑制剂，包括具有较强药物选择性的化合物，可以抑制多种PI3K。此外，还包括 研究NRF2激活蛋白在口腔鳞状细胞角质形成细胞和口腔鳞癌中的作用，我的论文和工作也将检验这一点。 这些药物的有效性在于增强Nrf2E79Q口腔鳞癌细胞对辐射的敏感性。此外，还有助于增强翻译能力。 与此相关的是，我将利用CRISPR技术创建具有Nrf2E79Q等位基因的人类同基因肿瘤细胞系，以研究是否有抑制作用。 Nrf2可以降低人类口腔鳞癌患者的放射防护水平。将对这些蛋白激酶抑制剂的临床有效性进行验证。 使这一领域更接近于将NRF2基因作为癌症治疗的靶点，并最终改善患者的预后。这项工作。 在这篇论文中，我和我最大的一篇论文将为我提供更广泛的知识和更强大的技术培训机会。 此外，还包括小鼠模型、药物治疗和抵抗力、放射、生物学、药物和靶向药物治疗等新概念。

PROJECT SUMMARY/ABSTRACT:    Constitutively active NRF2 signaling is associated with radiation resistance and poor patient outcome in several  cancer  types,  including oral  squamous  cell  carcinoma  (OSCC).  NRF2  is  a  transcription factor  which  drives  the  phase II antioxidant gene expression program. In cancer, NRF2 is frequently mutated to become constitutively  active,  resulting  in  protection  from  oxidative  and  metabolic  stress,  thereby  driving  radioresistance.  The  established role of NRF2 in promoting radioresistance makes it an attractive drug target to treat cancer patients.  Our group generated the first clinically relevant NRF2 mutant (Nrf2E79Q) GEMM to evaluate the role of NRF2 in  cancer  initiation,  progression  and  therapeutic  resistance.  My  preliminary  data  show  that  mouse  embryonic  fibroblasts  (MEFs)  derived  from  our  Nrf2E79Q  GEMM  have  increased  cell  viability  and  proliferation  following  radiation treatment compared to those with wild-­type NRF2. These findings are consistent with the literature and  demonstrate  that  NRF2  protects  cells  from  oxidative  stress  and  radiation.  Through  genetic  crossing,  we  have  isolated  NRF2  expression  to  the  oral  cavity  and  will  induce  OSCC  by  treating  the  mice  with  a  chemical  carcinogen.  For  my  thesis project,  I  will  study  the role  of  NRF2  in  OSCC   in  vivo  and  in  vitro using  tumor  cells  derived  from  our  model,  analyzing  cell  viability,  cell  proliferation,  and  gene  expression  differences  between  Nrf2E79Q and wild-­type upon radiation treatment. I hypothesize that NRF2 promotes resistance to radiation  in  oral  squamous  cell  carcinoma  and  inhibiting  NRF2  will  mitigate  this  resistance.  Despite  extensive  evidence  of  a  negative  impact  of  NRF2  activity  on  clinical  outcome,  there  remains  no  FDA  approved  NRF2  inhibitors. As a transcription factor, NRF2 is inherently difficult to directly target. Therefore, we sought to identify  druggable targets—specifically kinases—that regulate NRF2. To this end, we performed a high-­throughput live  cell  imaging  chemical  screen  using  the  Published  Kinase  Inhibitor  Set  (PKIS).  I  have  validated  numerous  hits  from the screen as NRF2 inhibitors, including compounds with strong selectivity to multiple PI3Ks. In addition to  studying  the  role  of  NRF2  activation  in  oral  keratinocytes  and  OSCC,  my  thesis  work  will  also  test  the  effectiveness of these inhibitors in sensitizing Nrf2E79Q OSCC cells to radiation. Further, to empower translational  relevance, I will create human isogenic cell lines with a Nrf2E79Q allele using CRISPR to study whether inhibiting  NRF2 decreases radioprotection in a human OSCC. Validation of the effectiveness of these kinase inhibitors will  bring  the  field  a  step  closer  to  targeting  NRF2  in  cancer  and  ultimately  improve    patient  outcomes.  The  work  prosed in this grant and my larger thesis will provide me with extensive and strong training in new techniques as  well as in the concepts of mouse modeling, treatment resistance, radiation biology, and targeted therapies.