胃癌中SHCBP1通过中间体残余体调控初级纤毛发生异常的机制研究
批准号:
32100545
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:
石文贵
依托单位:
学科分类:
细胞器及亚细胞结构、互作与功能
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
石文贵
中文摘要
细胞器异常是胃癌等肿瘤发生的重要原因之一。研究表明,细胞表面的初级纤毛在肿瘤发生过程中出现异常丢失,是抑制肿瘤生长的细胞器。然而,初级纤毛丢失及其调控胃癌发生的机制仍不清楚。在正常细胞中,初级纤毛的发生依赖一种特殊细胞器——中间体残余体。中间体残余体通过与中心体的结合启动初级纤毛的发生,随后引起中间体残余体的降解。申请人前期研究发现,癌基因SHCBP1可定位于胃癌细胞初级纤毛及中间体残余体,敲除SHCBP1可恢复初级纤毛的发生、促进中间体残余体的降解。基于此推测:SHCBP1可通过影响中间体残余体与中心体的结合,进而抑制初级纤毛的生长并促进胃癌的发生。本项目拟以胃癌细胞和肿瘤类器官为模型,采用荧光融合蛋白示踪、高内涵活细胞成像和透射电子显微镜等技术,探究SHCBP1通过中间体残余体调控初级纤毛发生的机制,以阐明初级纤毛丢失与胃癌发生的关系,为胃癌发生机制研究提供新的理论依据。
英文摘要
Organelle abnormality is one of the important causes of gastric cancer and other tumors. It has been found that primary cilium, a tumor suppressor organelle, is degenerated in cancer tissues. However, the precise mechanisms of primary cilia in gastric tumorigenesis have not been fully elucidated. In non-cancer cells, the ciliogenesis is always dependent on another special organelle, midbody remnant, which contributes to cilia formation by interacting with centrosome, and then the midbody remnant is degraded. We have previously found that oncogenic SHCBP1 is localized in the primary cilium and midbody remnant, and knockout SHCBP1 restores the primary cilium and promotes the degradation of the midbody remnant in gastric cancer cells. Therefore, we hypothesize that SHCBP1 regulates abnormal interactions of midbody remnant and centrosome is responsible for primary cilia degeneration in gastric tumorigenesis. Using fluorescent fusion protein tracing, living cell imaging and transmission electron microscopy, we intend to investigate how SHCBP1 regulates ciliogenesis through midbody remnant and the precise role of primary cilium degeneration in gastric carcinogenesis, which will provide a new theoretical explanation for gastric tumorigenesis.
初级纤毛作为哺乳动物细胞重要的信号“感受器”和有丝分裂“调节器”,其在肿瘤细胞中的发生机制及作用仍存在很大争议。本项目针对初级纤毛在导管上皮癌中的作用及临床价值这一科学问题,揭示了导管上皮癌初级纤毛普遍丢失的现象与机制,并证实恢复初级纤毛发生是导管上皮癌的潜在治疗策略。首先,基于导管上皮癌自发肿瘤鼠和类器官模型,发现敲除癌基因SHCBP1可抑制导管上皮癌发生发展及肺转移,单细胞测序组学揭示敲除SHCBP1与肿瘤初级纤毛发生相关。其次,体内外研究发现导管上皮癌初级纤毛普遍丢失,敲除SHCBP1可恢复肿瘤初级纤毛发生。机制研究发现,肿瘤细胞特殊细胞器中间体残余体(MBRs)和中心体空间邻近异常,是肿瘤初级纤毛丢失的重要原因。SHCBP1定位于MBRs这一细胞器,敲除SHCBP1可增强Rab8 GTPase活性,促进Rab8GTP进入MBRs并重建MBRs与中心体靠近,进而恢复肿瘤初级纤毛发生。最后,临床大样本研究发现高表达SHCBP1抑制的初级纤毛发生与导管上皮癌患者预后负相关,人源化肿瘤异种移植模型(PDX)模型证实靶向SHCBP1恢复肿瘤初级纤毛发生,是导管上皮癌的潜在治疗策略。总之,本研究发现敲除SHCBP1可通过促进Rab8 GTPase活性重建MBRs与中心体靠近,进而恢复肿瘤初级纤毛发生。靶向SHCBP1恢复肿瘤初级纤毛发生可抑制肿瘤进展,进而为导管上皮癌治疗提供了潜在新策略。本项目为肿瘤初级纤毛丢失的机制研究提供了独特思路,对于初级纤毛在肿瘤细胞生物学及临床治疗中的作用研究具有推动作用。
国内基金
海外基金