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CXCR7/CXCR4异二聚体(CXCR4/CXCR7 heterodimer)通过信号转导偏移促进组蛋白去甲基化:结直肠癌发病新机制研究及防治策略探索
结题报告
批准号:
81872884
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
曲显俊
依托单位:
学科分类:
H3505.抗肿瘤药物药理
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
吴淑华、于新凤、李扬扬、刘凌燕、彭玉龙、宋志玉、王枫、王婧、许晓阳
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中文摘要
在调研结肠癌细胞形成CXCR7/CXCR4异二聚体(heterodimer)与组蛋白去甲基化酶JMJD2A表达升高密切相关基础上,建立villin-CXCR4-CXCR7小鼠,发现CXCR4/CXCR7 heterodimer促进炎癌转化。假设CXCR7通过信号偏移促使CXCR4/CXCR7 heterodimer直接与β-arrestin1结合并促进入核,核内β-arrestin1促使JMJD2A催化组蛋白H3K9me3和H3K36me3去甲基化。拟以荧光共振能量转移(FRET)技术分析CXCR4/CXCR7 heterodimer与β-arrestin1直接结合,分析信号转导偏移;以ChIP、PCR及Western blot分析关联基因转录;以甲基化芯片分析参入应答信号偏移所致组蛋白去甲基化位点;设计靶向CXCR4/CXCR7 heterodimer抑制剂,探索结直肠癌治疗新策略。
英文摘要
We previously found that CXCR/CXCR4 heterodimerization was associated with increased histone demethylase JMJD2A in human colorectal rectal cancer tissues. In order to investigate the mechanism of colorectal tumorigenesis, we generated mice models with high expression of CXCR4/CXCR7 heterodimer. CXCR4/CXCR7 heterodimer was determined a major stimulator of the pathogenesis of colitis and colorectal tumorigenesis. we hypothesize that CXCR7 as an atypical G protein-coupled receptor (GPCR) might lead to CXCR4/CXCR7 heterodimer to bind with β-arrestin through mechanism of signal bias and then induce histone demethylation. We aim to investigate the mechanism of signal bias for CXCR4/CXCR7 heterodimer in the pathogenesis of colitis and colorectal tumorigenesis. Fluorescence resonance energy transfer (FRET) assay will be used to analyze signal bias of CXCR4/CXCR7 heterodimer in inducing nuclear β-arrestin. Ch-IP kits will be used to determine histone demethylase activity. Chromatin immunoprecipitation (Ch-IP) assay with antibodies to demethylase will be performed to determine the transcription of downstream genes. ChIP, PCR and Western blot assays will be used to confirm the levels of the transcriptions and promoters bound to the histones in colorectal cancer tissues. We try to design CXCR4/CXCR7 heterodimer inhibitors for investigating new methods of CRC therapies through inhibition of CXCR7/CXCR4 heterodimer-induced histone demethylation.
激活趋化因子受体CXCR4和CXCR7(ACKR3)能够促进免疫炎症相关细胞迁移,参与慢性炎症发生及其炎癌转化病理学过程。本项目揭示了CXCR/CXCR4异二聚体的形成机制及促进结肠癌发生新机制。临床癌组织标本研究显示,与癌旁组织比较,人结肠癌标本CXCR4和CXCR7表达水平明显增加,激活的CXCR4和CXCR7共定位于癌细胞,形成异二聚体,而CXCR7/CXCR4异二聚体与组蛋白去甲基酶JMJD2A表达水平成正相关性。转基因动物实验显示,与Villin-CXCR7和Villin-CXCR4小鼠模型比较,形成异二聚体的Villin-CXCR7-CXCR4小鼠极易通过促进炎癌转化进程而形成结肠癌。进一步分析表明,CXCR7/CXCR4异源二聚体能够通过募集和诱导β-arrestin 1入核方式而提高核内JMJD2A表达水平,进而导致组蛋白H3K9me3和H3K36me3去甲基化,而这些由于CXCR7/CXCR4异二聚体激活所致的改变导致炎症因子和癌基因转录增加,促进肿瘤发生发展。本项目临床意义在于,抑制CXCR7/CXCR4异源二聚体形成或者阻止其诱导组蛋白去甲基化可能发展成为结直肠癌防治新策略。另外,我们还深入研究了CRCR7激活诱导结直肠癌发生新机制,通过临床标本和动物模型发现CRCR7激活通过活化NOLC1与Fibrillarin互作而诱导核糖体rRNA转录,促进结直肠癌恶性发展。机制研究发现,激活ACKR3诱导β-arretin-1 (β-arr1)核转位,导致β-arr1与核仁蛋白1 (NOLC1)互作,促进磷酸化形式NOLC1上调,而磷酸化NOLC1进一步激活Fibrillarin,导致组蛋白H2A甲基化,促进核糖体rRNA转录。
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
Exosome-encapsulated miRNAs contribute to CXCL12/CXCR4-induced liver metastasis of colorectal cancer by enhancing M2 polarization of macrophages
外泌体封装的 miRNA 通过增强巨噬细胞的 M2 极化促进 CXCL12/CXCR4 诱导的结直肠癌肝转移
DOI:10.1016/j.canlet.2020.01.005
发表时间:2020-01-01
期刊:CANCER LETTERS
影响因子:9.7
作者:Wang, Dong;Wang, Xiaohui;Yu, Xinfeng
通讯作者:Yu, Xinfeng
Atypical chemokine receptor 3 induces colorectal tumorigenesis in mice by promoting β-arrestin-NOLC1-fibrillarin-dependent rRNA biogenesis
非典型趋化因子受体 3 通过促进 β-arrestin-NOLC1-fibrillarin 依赖性 rRNA 生物发生诱导小鼠结直肠肿瘤发生
DOI:10.1038/s41401-022-00901-x
发表时间:2022-04
期刊:Acta Pharmacologica Sinica
影响因子:8.2
作者:Juan Yang;Rong-rong Miao;Ya-nan Li;Ting Pan;Shu-hua Wu;Xian-jun Qu;Shu-xiang Cui
通讯作者:Shu-xiang Cui
SphK2 confers 5-fluorouracil resistance to colorectal cancer via upregulating H3K56ac-mediated DPD expression
SphK2 通过上调 H3K56ac 介导的 DPD 表达赋予结直肠癌 5-氟尿嘧啶耐药性
DOI:10.1038/s41388-020-1352-y
发表时间:2020-06
期刊:Oncogene
影响因子:8
作者:Yu-Hang Zhang;Wen-Na Shi;Shu-hua Wu;Rong-Rong Miao;Shi-Yue Sun;Dong-Dong Luo;Sheng-Biao Wan;Zhi-Kun Guo;Wen-Yu Wang;Xin-Feng Yu;Shu-Xiang Cui;Xian-Jun Qu
通讯作者:Xian-Jun Qu
DOI:10.1016/j.envint.2021.106923
发表时间:2021-10-08
期刊:ENVIRONMENT INTERNATIONAL
影响因子:11.8
作者:Meng,Jian;Yang,Juan;Cui,Shuxiang
通讯作者:Cui,Shuxiang
Nuclear translocation of ATG5 induces DNA mismatch repair deficiency (MMR-D)/microsatellite instability (MSI) via interacting with Mis18α in colorectal cancer
ATG5 的核易位通过与结直肠癌中的 Mis18α 相互作用诱导 DNA 错配修复缺陷 (MMR–D)/微卫星不稳定性 (MSI)
DOI:10.1111/bph.15422
发表时间:2021-04-29
期刊:BRITISH JOURNAL OF PHARMACOLOGY
影响因子:7.3
作者:Sun, Shi-Yue;Hu, Xue-Tao;Qu, Xian-Jun
通讯作者:Qu, Xian-Jun
偏向型配体S1P-FBAL激活G蛋白偶联受体S1PR2上调二氢嘧啶脱氢酶(DPD)导致结直肠癌5-FU耐药性机制研究
  • 批准号:
    82173841
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    曲显俊
  • 依托单位:
鞘氨醇激酶2(SphK2) 代谢失衡促进慢性结肠炎微环境形成及炎癌转化研究
  • 批准号:
    91629303
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    160.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    曲显俊
  • 依托单位:
鞘氨醇激酶2(SphK2)促进结肠炎癌转化的机制研究与N-芳基-2-氨基噻唑类化合物的活性筛选
  • 批准号:
    81673449
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    曲显俊
  • 依托单位:
肿瘤鞘脂代谢异常致维甲酸核受体表达缺失与功能失活的研究
  • 批准号:
    81373436
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    曲显俊
  • 依托单位:
APC基因突变背景下结肠腺瘤癌变的炎症信号网络研究及调控机制
  • 批准号:
    91229113
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    86.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    曲显俊
  • 依托单位:
脱-γ-羧基凝血酶原(Des-γ-carboxyl prothrombin DCP)促进肝癌恶性增殖与转移作用研究
  • 批准号:
    81173090
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    曲显俊
  • 依托单位:
国内基金
海外基金