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Eya3介导的铁死亡耐受在宫颈癌放疗抵抗中的作用和机制研究

批准号:
82102953
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
周培杰
依托单位:
学科分类:
肿瘤治疗抵抗
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
周培杰

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
放疗抵抗是导致宫颈癌患者复发转移的重要原因,但尚无有效的药物应用于临床,相关机制和治疗靶点是目前的研究难点。申请者前期对病人样本进行蛋白组学分析发现,放疗抵抗组织呈现铁死亡耐受的特征,且初步证实眼缺失同源物Eya3的高表达是宫颈癌铁死亡耐受产生的关键。结合初步的机制研究推测:放疗抵抗组织中过表达的Eya3通过与AKT竞争结合蛋白磷酸酶PHLPP,导致AKT持续激活并通过下游分子SCD1和SREBP1抑制细胞内脂质过氧化物的累积,最终造成了铁死亡耐受的产生。铁死亡在宫颈癌放疗抵抗中的作用尚无研究报道。本课题拟从一个新的视角出发,在临床样本检测的基础上,综合利用多种实验手段,揭示铁死亡在宫颈癌放疗抵抗中的作用,并探索Eya3/PHLPP-AKT信号轴调控铁死亡耐受的分子机制,以期为解除铁死亡抑制并治疗宫颈癌放疗抵抗提供新的策略和依据。
英文摘要
Radioresistance is an important reason for recurrence and metastasis of cervical cancer patients, but there is no effective drug for clinical use. The related mechanisms and treatment targets are the current research difficulties. The preliminary study of the patients showed that the radioresistant tissues showed the characteristics of ferroptotic tolerance, and the high expression of Eye absence homologue Eya3 was the key to the production of ferroptotic tolerance in cervical cancer. Combined with the preliminary mechanism exploration, the overexpression of Eya3 can bind with protein phosphatase PHLPP by competing with AKT, causing continuously AKT activation and thus inhibited accumulation of peroxides via downstream molecules SCD1 and SREBP1, which eventually leads to the production of ferroptotic tolerance. The role of ferroptosis in the radioresistant cervical cancer remains unclear. This project aims to explore the role of ferroptosis in radioresistant cervical cancer and investigate the molecular mechanism of Eya3/PHLPP-AKT signaling axis in ferroptotic tolerance, in order to provide new strategies and basis for relieving the ferroptotic suppression and treating the radioresistant cervical cancer based on clinical sample detection and comprehensive utilization of various experimental methods.
宫颈癌是世界上排名第三位的妇科肿瘤,初诊患者以局晚期占多数。对于局部晚期患者,根治性放疗是治疗的基石,但总体有效率有限,30%-40%的病例会在2年内复发。对于复发患者,传统再程放疗和化疗因正常组织放疗风险(如放射性膀胱炎、直肠炎)以及患者耐药、肝肾损伤等原因受到限制。鉴于此,免疫检查点抑制剂(ICB)治疗正成为复发患者新的治疗策略。放疗后残存的肿瘤成为宫颈癌复发的重要来源,主要机制在于放疗抵抗和免疫逃逸。最近一项研究表明,乳腺癌细胞可以通过激活PD-L1和CD80等免疫耐受基因来抵抗化疗。但放疗后残存的宫颈肿瘤产生放疗抵抗和免疫逃逸的具体机制目前尚不清楚。. 我们猜测上述现象的产生可能是由于放疗导致残留肿瘤组织某些基因或蛋白网络变化所导致。因此我们将放疗和免疫治疗后残留的宫颈癌组织与配对的放疗前肿瘤组织进行蛋白质组学测序,并与目前规模最大的宫颈癌组织转录组/全外显子数据库比较,发现代谢重编程和免疫调节蛋白特异性富集。通过CRISPR-Cas9文库筛选出放疗压力下表达差异显著且与DNA修复和细胞周期转换相关的基因网络,以此鉴定出放疗背景下所特有的基因改变。在由差异表达基因组成的网络中,我们鉴定出Eya3和Wee1等调控放疗-DNA损伤修复的诸多基因,并发现它们与患者放疗抵抗及免疫治疗敏感性密切相关。进一步研究显示Eya3可通过调控肿瘤细胞磷酸化水平及代谢稳态(脂代谢、糖代谢)影响细胞状态如铁死亡敏感性及免疫耐受。最后,鉴于目前缺乏有效和安全的Eya3抑制剂,我们开发了一种新的脂质体递送平台用以肿瘤靶向性递送Eya3-sgRNA,该药物递送平台可有效提高放疗和ICB治疗敏感性。. 我们的发现解释了一个领域内此前被忽视的问题,即放疗后残存的肿瘤组织同时具有调控DNA损伤修复和代谢-免疫的双重内在特性,从而导致其产生放疗抵抗和免疫耐受,而这些一线治疗后残留的肿瘤往往成为复发的“种子”;通过适当的分子靶向和药物递送策略并联合放疗及ICB治疗有望更高效地清除难治性肿瘤。
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