乳腺癌发生发展过程中巨噬细胞glucose-serine-glycine-1-carbon代谢异常对肿瘤恶性进展的影响及其分子机制的研究
结题报告
批准号:
81730077
项目类别:
重点项目
资助金额:
290.0 万元
负责人:
胡海
依托单位:
学科分类:
H18.肿瘤学
结题年份:
2022
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
林显敢、江志敏、毕卓菲、丁林、李青剑、陈洁雯、郭倩囡、李晶晶、林晓榕
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中文摘要
近来的研究显示肿瘤微环境中免疫炎性细胞的代谢异常对其功能产生了关键的影响。我们前期建立了人源化的炎症微环境乳腺癌模型,发现微环境中肿瘤相关巨噬细胞glucose-serine-glycine-1-carbon代谢通路存在显著的异常。在此基础上,本研究将通过代谢组、肿瘤免疫学等手段,研究乳腺恶性进展不同阶段巨噬细胞存在的上述代谢异常及其影响巨噬细胞功能的分子机理,发现巨噬细胞以上述代谢相关代谢分子为介质的调控信号对肿瘤细胞及微环境内其他免疫细胞功能的影响,阐明乳腺癌恶性进展过程中的微环境内调控巨噬细胞上述代谢异常的信号通路及分子机制。本研究将有助于深化对肿瘤恶变过程各个阶段巨噬细胞代谢关键调控节点的认识,探讨相关代谢异常作为疾病进程的标志物和基于关键代谢调节分子的靶向治疗策略,为我们开发针对肿瘤炎性微环境,确定疾病进程的分子标志物和逆转恶性进展的靶向药物提供关键理论基础。
英文摘要
The development and outcome of malignant disease are determined by the inflammatory cell function and its interaction with host cells. Recent studies have shown that metabolic disorder in inflammatory cell has critical influence on its function in the cancer microenvironment. Previously we generated a humanized mouse model for studying the inflammatory microenvironment of breast cancer, and found glucose-serine-glycine-1-carbon metabolism of macrophages differed significantly in different inflammation types. Based on these results, we will explore the glucose-serine-glycine-1-carbon metabolic alterations of macrophages during breast cancer development and the regulatory machinery by which the metabolic disorder is controlled, uncovering the signaling pathway mediated by metabolites between macrophage and other inflammatory cells as well as tumor cells, and elucidating the metabolism regulatory networks and machineries in breast cancer development. The successful completion of this project will deepen our understanding of the metabolic regulatory nodes of macrophage in breast development, and establish the basis of developing metabolic biomarkers for disease progression, as well as therapeutic targets towards microenvironment to reverse the malignant progression.
巨噬细胞在乳腺癌发生发展过程中起到重要作用,其主要通过向TAM极化发挥免疫抑制等功能。本课题发现乳腺癌中不同极化状态下的巨噬细胞其代谢模式存在差异。比起M0型和M1型巨噬细胞,M2型巨噬细胞和TAM的glucose-serine-glycine-1-carbon代谢通路活性较弱,而TCA循环活性则较强,这是因为M2型巨噬细胞和TAM中,PHGDH这一glucose-serine-glycine-1-carbon代谢通路的关键酶在发生了核转位,入核的PHGDH通过增强谷氨酰胺代谢酶GLS2和GLUD1的转录,增加TCA循环的流量,从而促进 M0向 TAM的极化。此外,TAM的精氨酸代谢通路比起M0型则发生了明显活化,精氨酸酶1(ARG1)的活性显著增强,抑制精氨酸代谢通路则可抑制M0型巨噬细胞向TAM转换。进一步的研究发现,ARG1的代谢产物精胺可通过p53调控TDG表达,进而通过TDG的去甲基化作用调控PPARγ的表达,最终促进TAM极化。上述研究揭示代谢对于巨噬细胞表型转换的关键调控作用,为通过靶向巨噬细胞治疗乳腺癌提供代谢新靶点。另外,我们还发现了抑制性单核细胞(MDSCs)是肥胖促进乳腺癌进展的关键因素。肥胖病人的乳腺癌样本拥有更高的MDSC丰度。此外,在高脂饮食诱导的肥胖自发乳腺癌动物模型中,高脂饮食可促进肿瘤进展,而清除MDSC则可阻断该效应。进一步,我们发现高脂饮食和肥胖诱导的胃肠道微生态紊乱可导致外周血亮氨酸浓度增加,激活骨髓髓系祖细胞mTOR信号,使其向MDSC分化,并向癌灶浸润,形成免疫抑制性的微环境以促进肿瘤进展。使用 mTOR抑制剂依维莫司能显著抑制高脂饮食及肠道菌群移植导致的 MDSC产生增加,并抑制肿瘤的发生。我们的该项研究丰富了乳腺癌病因学的理论认识的同时,也为阻断乳腺癌的发生提供了新的治疗策略和方法。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Inactivation of the Prolyl Isomerase Pin1 Sensitizes BRCA1-Proficient Breast Cancer to PARP Inhibition.
脯氨酰异构酶 Pin1 的失活使 BRCA1 丰富的乳腺癌对 PARP 抑制敏感。
DOI:10.1158/0008-5472.can-19-2739
发表时间:2020-07-15
期刊:Cancer research
影响因子:11.2
作者:Luo ML;Zheng F;Chen W;Liang ZM;Chandramouly G;Tan J;Willis NA;Chen CH;Taveira MO;Zhou XZ;Lu KP;Scully R;Wulf GM;Hu H
通讯作者:Hu H
DOI:10.1038/s41467-020-15308-7
发表时间:2020-03-19
期刊:NATURE COMMUNICATIONS
影响因子:16.6
作者:Li, Qingjian;Qin, Tao;Hu, Hai
通讯作者:Hu, Hai
The HIF-1α antisense long non-coding RNA drives a positive feedback loop of HIF-1α mediated transactivation and glycolysis.
HIF-1α 反义长非编码 RNA 驱动 HIF-1α 介导的反式激活和糖酵解的正反馈循环
DOI:10.1038/s41467-021-21535-3
发表时间:2021-02-26
期刊:Nature communications
影响因子:16.6
作者:Zheng F;Chen J;Zhang X;Wang Z;Chen J;Lin X;Huang H;Fu W;Liang J;Wu W;Li B;Yao H;Hu H;Song E
通讯作者:Song E
Enhancer-Driven lncRNA BDNF-AS Induces Endocrine Resistance and Malignant Progression of Breast Cancer through the RNH1/TRIM21/mTOR Cascade
增强子驱动的lncRNA BDNF-AS通过RNH1/TRIM21/mTOR级联诱导乳腺癌内分泌抵抗和恶性进展
DOI:10.1016/j.celrep.2020.107753
发表时间:2020-06-09
期刊:CELL REPORTS
影响因子:8.8
作者:Lin, Xiaorong;Dinglin, Xiaoxiao;Hu, Hai
通讯作者:Hu, Hai
支链氨基酸代谢调控免疫微环境促乳腺癌肝转移的研究
  • 批准号:
    82230091
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    261万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    胡海
  • 依托单位:
肿瘤学(乳腺癌代谢重编程的研究)
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    国家杰出青年科学基金
  • 资助金额:
    400万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    胡海
  • 依托单位:
乳腺癌糖酵解及非氧化戊糖磷酸代谢途径调控机理的研究
  • 批准号:
    81672738
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    78.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    胡海
  • 依托单位:
国内基金
海外基金