The role of GPR133 in glioblastoma

项目摘要/摘要： 胶质母细胞瘤(GBM)是一种非常致命的脑部恶性肿瘤，治疗方法有限。 人们认为，进展可能是由干细胞和类细胞干细胞推动的，这些干细胞可以逃避常规的放化疗和抗肿瘤治疗。 血管生成治疗。事实上，抗血管生成治疗和随后的肿瘤恶化和氧合将促进肿瘤的发展。 耐缺氧干细胞的表型可能会导致肿瘤的进一步发展。然而，我们对这些表型的理解有所下降。 这些机制既是GBM和干细胞移植(GSC)行为的基础，也是通过氧气和紧张局势实现其生物调节的基础。 不完整。在我们努力为GSC表型寻找新的、有针对性的调解人的过程中，我们最近发现了这一点。 GPR133(ADGRD1)是G蛋白偶联受体家族中的孤儿成员之一，它是人类发育所必需的。 启动肿瘤的体外生长和体内生长，都包括GSC的特性，部分是通过触发信号转导机制来实现的。 增加细胞质基因转录水平，促进基因转录，是形成“茎”所必需的，而GPR133则是关键。 在没有正常脑组织的情况下，无论在任何情况下，在所有接受测试的BGBM样本中，它都不能以完全的穿透性表达。 分子亚型。根据这些发现，我们假设GPR133基因是肿瘤的关键基因成分。 增长是通过支持GSC的表型来实现的。因此，我们认为GPR133的表型抑制代表了一种全新的理论和方法。 GGBM中提出的治疗药物战略值得进一步测试和开发。 我们现在可以寻求在我们发表的研究结果的基础上进一步扩大研究范围，并使用患者派生的GGBM模型来进一步阐明其基本原理。 GPR133.Aim的作用机制将进一步检验GPR133识别GBM和干细胞的假说，并验证其有效性。 在肿瘤和异种移植中敲除基因会减缓肿瘤的生长速度，延长患者的生存时间。我们将在这一发现的基础上继续努力。 在每个肿瘤内，GPR133的表达水平是最低氧区域中最高的，这表明它是由氧气调节的。 紧张。更具体地说，我们将无法确定肿瘤内药物波动对GPR133的影响。 通过将其与肿瘤、血管生成和氧合水平的相关性来表达，并使用靶向的方法。 术中对患者的肿瘤进行活组织检查。此外，Aim-2也不会决定是否将GPR133基因敲除。 与一种重要的抗血管生成药物头孢地拉尼协同作用，以防止肿瘤加重后的肿瘤进展。 低氧。最后，目标3将无法确定由发起的规范的GG信号转导蛋白的相对贡献率。 GPR133由阵营和其效应器传递，说唱和修复PKA，粘连和粘连由GPR133的S和龙-N介导 末端的胞外结构域，用于调节支持GSC表型的基因的转录和调控。 这项拟议的新研究将机械性地阐明GPR133的S在肿瘤进展中的作用，包括在肿瘤缺氧中的作用。 抗血管生成药物治疗加剧了癌症。这些研究的结果将补充我们正在进行的小规模研究。 分子抑制因子和生理配体的发现还需要努力。我们可以预见，GPR133抑制因子是一种可测试的新型药物。 在BGBM中采用的方法，要么自己动手，要么在与抗血管生成药物治疗相结合时，被视为一种强大的“一击两拳”疗法。 这种药物既可以针对耐缺氧的肿瘤细胞，也可以针对耐缺氧的肿瘤细胞。

PROJECT SUMMARY/ABSTRACT  Glioblastoma  (GBM)  is  a  deadly  primary  brain  malignancy  with  limited  therapeutic  options.  Tumor  progression  is  thought  to  be  driven  by  stem  cell-­like  cells  that  evade  conventional  chemoradiotherapy  and  anti-­ angiogenic treatment. Indeed, anti-­angiogenic therapy and subsequent worsening of tumor oxygenation promote  hypoxia-­resistant  stem  cell  phenotypes  that  lead  to  further  tumor  progression.  However,  our  understanding  of  mechanisms  that  underlie  both  GBM  stem  cell  (GSC)  behavior  and  its  regulation  by  oxygen  tension  remains  incomplete. In our effort to identify novel targetable mediators of the GSC phenotype, we recently discovered that  GPR133 (ADGRD1), an orphan member of the adhesion family of G protein-­coupled receptors, is necessary for  initiating  tumor  growth  in  vitro  and  in  vivo,  both  GSC  properties,  in  part  by  triggering  signaling  mechanisms  that  increase  cytoplasmic  cAMP  and  lead  to  transcription  of  genes  necessary  for  “stemness”.  While  GPR133  is  absent  from  normal  brain  tissue,  it  is  expressed  with  full  penetrance  in  all  GBM  specimens  tested,  regardless  of  molecular subtype. On the basis of these findings, we hypothesize that GPR133 is a critical component of tumor  growth by supporting the GSC phenotype. We, therefore, believe that GPR133 inhibition represents a novel and  appealing therapeutic strategy in GBM that merits further testing and development.  We  now  seek  to  expand  on  our  published  findings  and  use  patient-­derived  GBM  models  to  elucidate  basic  mechanisms of action of GPR133. Aim 1 will test the hypotheses that GPR133 identifies GBM stem cells and its  knockdown  in  tumor  xenografts  slows  tumor  growth  and  prolongs  survival.  Aim  2  will  build  on  our  finding  that,  within  each  tumor,  GPR133  expression  is  highest  in  the  most  hypoxic  regions,  suggesting  regulation  by  oxygen  tension.  More  specifically,  we  will  determine  the  effect  of  intratumoral  fluctuations  in  oxygenation  on  GPR133  expression  by  correlating  mRNA  and  protein  levels  with  tumor  vascularity  and  oxygenation  using  targeted  intraoperative  biopsies  of  patient  tumors.  In  addition,  Aim  2  will  determine  whether  GPR133  knockdown  synergizes  with  cediranib,  an  anti-­angiogenic  agent,  to  prevent  tumor  progression  after  aggravation  of  tumor  hypoxia.  Finally,  Aim  3  will  determine  the  relative  contribution  of  canonical  G  protein  signaling  initiated  by  GPR133 and transduced by cAMP and its effectors RAP and PKA, and adhesion mediated by GPR133’s long N-­ terminal ectodomain, to the transcriptional regulation of genes that support the GSC phenotype.  The  proposed  studies  will  mechanistically  clarify  GPR133’s  role  in  tumor  progression,  including  in  hypoxia  exacerbated  by  anti-­angiogenic  therapy.  The  results  of  these  studies  will  complement  our  ongoing  small  molecule  inhibitor  and  physiological  ligand  discovery  efforts.  We  envision  GPR133  inhibition  as  a  testable  novel  approach in GBM, either by itself or as a powerful “one-­two punch” when combined with anti-­angiogenic therapy,  that can target both hypoxia-­vulnerable and hypoxia-­resistant tumor cells.