VCP/p97-20S蛋白酶体调控肝癌复发的分子机制及其临床应用
批准号:
32071256
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
方雷
依托单位:
学科分类:
蛋白质、多肽与酶生物化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
方雷
中文摘要
肝癌复发是影响肝癌预后和生存率的重要因素,也是肝癌治疗的主要困扰和瓶颈。一般认为,肝癌复发主要与肿瘤因素有关,而对于肝脏自身状态在复发过程中的改变及其对复发的影响,目前研究甚少。我们的前期工作发现,在肝癌复发病人的远癌组织中VCP/p97和20S蛋白酶体稳定、统一的上调,而19S蛋白酶体则没有明显变化;更深入的研究揭示了VCP-20S蛋白酶体的存在以及20S蛋白酶体活性的上升,同时还观察到肝脏代谢模式的明显转换。由此推测,在复发远癌中可能形成一种非经典的VCP-20S蛋白酶体,通过重塑肝脏的代谢模式协助肝癌复发。在本项目中,将进一步通过分子、细胞、动物和临床病人等多个水平研究,阐明VCP-20S蛋白酶体通过选择性降解特异底物蛋白,重塑肝脏的蛋白质稳态和代谢模式导致肝癌复发的分子机制;并开发基于20S蛋白酶体活性的光声成像纳米探针及超声检测平台,推进肝癌复发的早期预测、预防和精准医疗。
英文摘要
Hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the most common malignant tumors with the highest number of deaths worldwide. Recurrence of HCC is the long-lasting harassment and major bottleneck in the treatment of HCC, which drastically affects the prognosis and survival rate of HCC patients. Thus, the discovery of new molecular markers is crucial for the prediction, early diagnosis and precise treatment of HCC recurrence. In the preliminary work, we have used an iTRAQ-based proteomics approach to screen for protein biomarkers associated with HCC recurrence. The results show that the stably up-regulation of the proteasome 20S complex and VCP/p97 in the distant tumor tissue of HCC recurrence patients, together with the dysregulation of a great number of key metabolic enzymes in the liver, especially those in glucose and lipid metabolism,indicating there is remarkable remodeling of hepatic metabolic pattern during HCC recurrence. In this project, these important protein markers of HCC recurrence will be further confirmed in large cohort recurrence/non-recurrence patients and by the TCGA analysis. Multi-layer studies including molecular level, cell and animal models will be employed to elucidate the molecular mechanism of how the VCP/p97-20S proteasome remodels the protein homeostasis and the hepatic metabolism by selective degradation of its specific substrate proteins, and finally leads to the HCC recurrence. This study will also develop Nano-probe and corresponding ultrasonic detection platform based on the activity of 20S proteasome to promote the early prediction, prevention and precise treatment of HCC recurrence.
肝细胞癌(HCC)是全球范围内最常见且最具侵袭性的恶性肿瘤之一,其术后复发问题一直是肝癌治疗领域的重大挑战和关键瓶颈,显著影响患者的预后和生存率。因此,深入探究肝癌复发的分子机制具有极为重要的临床意义。本研究采用蛋白质组学技术,对比分析了复发性HCC患者与非复发患者远端正常组织(DNTs)的蛋白质表达谱,发现复发患者DNTs中蛋白酶体复合物亚基及缬酪肽包含蛋白(VCP)的表达显著上调。进一步通过蛋白印迹(WB)和免疫组化(IHC)实验验证了这一现象在患者样本及小鼠复发模型中的一致性。此外,酶联免疫吸附试验(ELISA)结果显示,复发组DNTs中蛋白酶体活性显著增强。为深入研究肝癌复发机制,我们建立了肝癌术后复发的动物模型,并在模型中观察到与临床患者相似的结果。重要的是,VCP抑制剂CB-5083在该模型中显著抑制了术后复发,提示其潜在的临床应用价值。为鉴定VCP的靶蛋白,我们对患者和小鼠复发模型中下调的DNTs蛋白进行交集分析,筛选出三种共同下调的蛋白:5,10-甲基四氢叶酸合成酶(MTHFS)、激肽原1(KNG1)和甘露糖结合凝集素2(MBL2)。其中,MTHFS的下调通过促进细胞增殖、迁移和集落形成,影响甲硫氨酸循环,进而促进肿瘤复发。综上所述,本研究从临床患者和小鼠模型两个层面证实,与临近正常组织(ANTs)和原位癌组织(CISs)相比,DNTs中异常蛋白表达是影响术后复发的关键因素。DNTs中VCP和蛋白酶体复合物的同步上调通过泛素-蛋白酶体途径促进靶蛋白MTHFS的降解,导致甲硫氨酸循环失调,是促进HCC患者术后复发的核心机制。此外,VCP抑制剂CB-5083可显著降低HCC小鼠模型的复发率,为HCC术后复发的防治提供了新的潜在靶点和治疗策略。
GGPP变构激活FBP1偶联葡萄糖代谢和胆固醇合成途径抑制NAFL-NASH发展的机制研究
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批准号:32371366
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:方雷
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依托单位:
GGPP结合FBP1调控糖脂代谢参与肝细胞癌发生发展的机制研究
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批准号:31770838
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2017
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负责人:方雷
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依托单位:
利用质谱表征TNF-α诱导的COP9信号小体作用蛋白网络变化
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批准号:31500664
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2015
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负责人:方雷
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依托单位:
国内基金
海外基金