利用融合性多肽靶向核酶Artemis增强肿瘤放射敏感性的作用及机制研究
结题报告
批准号:
81672976
项目类别:
面上项目
资助金额:
51.0 万元
负责人:
孙晓南
依托单位:
学科分类:
H1821.肿瘤治疗抵抗
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘海、冯依力、蒋婷婷、谢建胜、钱莉文、顾本兴、施利明、单晶晶、王旋旋
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中文摘要
NHEJ通路是电离辐射诱导的DNA损伤修复的关键通路,是肿瘤放射抵抗的主要机制。核酶Artemis通过与DNA-PKcs、DNA-LigaseⅣ的相继结合及伴随的磷酸化过程在NHEJ通路中发挥关键作用。本研究中,通过设计合成包含Artemis与DNA-PKcs、DNA-LigaseⅣ结合位点的肽段,并将其与具有肿瘤血管定位及穿胞能力的环形五肽CNGRC融合形成小分子融合多肽,首先研究融合多肽的生物学活性包括融合多肽对肿瘤细胞核的定位能力及细胞内代谢动力学,多肽对细胞放射敏感性及NHEJ修复效率的影响,然后研究多肽对Artemis与DNA-PKcs、DNA-LigaseⅣ结合的阻断作用等与其作用相关的细胞及分子机制,并进一步研究靶向融合多肽在体内实验中对移植瘤组织的靶向性和放射增敏效果,从而明确靶向Artemis的小分子融合多肽对肿瘤的放射增敏能力,为临床开发新的放射增敏剂建立基础。
英文摘要
Being the key pathway for irradiation-induced DNA damage repair, the NHEJ signaling pathway is the main mechanism for tumor radioresistance. Artemis, a phosphorylated protein with nuclease activity, plays a critical role in NHEJ pathway by binding with DNA-PKcs and DNA-LigaseⅣ successively and triggering the accompanying phosphorylation. In our study, we designed and synthesized various small peptides involving the binding sites of Artemis with DNA-PKcs or DNA-LigaseⅣ, and then combined them to a penta-peptide of CNGRC, which is able to localize tumor blood vessels and penetrate cell membrane. We studied the biological activity of the fusion polypeptide by taking into account its capability to enter nuclei, the intracellular metabolic kinetics, and its effects on cellular radiosensitivity and NHEJ efficiency. We then investigated fusion peptides’ blockage action on Artemis’s binding with DNA-PKcs or DNA-LigaseⅣ as well as their tumor radiosensitization effects, and explored the associated molecular mechanisms in vitro. Furthermore, we examined the tumor targeting and radiosensitization effect of the fusion peptides on transplanted tumor tissuses, thereby defining tumor radiosensitization potentiality of the peptides and laying the basis for developing new clinical tumor radiosensitizers.
Artemis、DNA-PKcs和DNA Ligase IV在DNA非同源末端链接修复通路中发挥重要作用,抑制其活性可增强细胞放射敏感性,是开发新的分子靶向放射增敏剂的有效研究方向。因此,我们提出假说:通过抑制Artemis和DNA-PKcs以及DNA Ligase IV的相互作用可有效提高肿瘤细胞的放射敏感性。本研究中,我们合成靶向Artemis和DNA-PKcs以及DNA ligase IV结合的两条融合多肽(BAD和BAL),通过克隆存活实验研究融合多肽的放射增敏效果;应用Western blot和免疫荧光技术分析DNA修复能力;应用流式细胞仪检测细胞增殖、细胞周期以及细胞凋亡;构建荷瘤小鼠,进而研究融合多肽在体内的放射增敏效果。我们的数据证实融合多肽BAL通过抑制DNA损伤修复通路发挥放射增敏作用,与放射治疗可协同抑制细胞增殖,阻滞细胞周期以及促进细胞凋亡,并都依赖于DNA ligase IV发挥功能。最终,我们将融合多肽BAL应用于荷瘤小鼠模型中并证实该多肽在体内具备放射增敏作用。综上所述,我们设计并合成一条新的放射增敏剂,其通过抑制Artemis和DNA Ligase IV的相互作用发挥功能,且我们对其在体内的安全性有所评估,将为后续开展更多体内应用研究提供基础。本研究对于开发新的放射增敏药物,提高临床上肿瘤放射治疗效果,改善肿瘤患者预后具有重要意义。
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
Icotinib hydrochloride enhances chemo- and radiosensitivity by inhibiting EGFR signaling and attenuating RAD51 expression and function in Hela S3 cells.
盐酸埃克替尼通过抑制 EGFR 信号传导并减弱 Hela S3 细胞中的 RAD51 表达和功能来增强化疗和放射敏感性。
DOI:10.2147/ott.s152613
发表时间:2018
期刊:OncoTargets and therapy
影响因子:4
作者:Wang X;Gu Y;Liu H;Shi L;Sun X
通讯作者:Sun X
DOI:10.1016/j.ijrobp.2017.09.029
发表时间:2018-01-01
期刊:INTERNATIONAL JOURNAL OF RADIATION ONCOLOGY BIOLOGY PHYSICS
影响因子:7
作者:Gu, Benxing;Qian, Liwen;Sun, Xiaonan
通讯作者:Sun, Xiaonan
LINP1 facilitates DNA damage repair through non-homologous end joining (NHEJ) pathway and subsequently decreases the sensitivity of cervical cancer cells to ionizing radiation.
LINP1通过非同源末端连接(NHEJ)途径促进DNA损伤修复,从而降低宫颈癌细胞对电离辐射的敏感性。
DOI:10.1080/15384101.2018.1442625
发表时间:2018
期刊:Cell cycle (Georgetown, Tex.)
影响因子:--
作者:Wang X;Liu H;Shi L;Yu X;Gu Y;Sun X
通讯作者:Sun X
Silencing Artemis Enhances Colorectal Cancer Cell Sensitivity to DNA-Damaging Agents.
沉默 Artemis 可增强结直肠癌细胞对 DNA 损伤剂的敏感性。
DOI:10.3727/096504018x15179694020751
发表时间:2018-12-27
期刊:Oncology research
影响因子:3.1
作者:Liu H;Wang X;Huang A;Gao H;Sun Y;Jiang T;Shi L;Wu X;Dong Q;Sun X
通讯作者:Sun X
DOI:10.1016/j.mri.2019.05.003
发表时间:2019-09
期刊:Magnetic resonance imaging
影响因子:2.5
作者:Shi L;Zhang Y;Nie K;Sun X;Niu T;Yue N;Kwong T;Chang P;Chow D;Chen JH;Su MY
通讯作者:Su MY
基于直肠癌多参数磁共振肿瘤微环境研究探索放化疗疗效差异机制
  • 批准号:
    81972849
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    51.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    孙晓南
  • 依托单位:
小分子多肽靶向抑制DNA-PKcs自主磷酸化增加肿瘤放射敏感性及其机制研究
  • 批准号:
    81272494
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    16.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    孙晓南
  • 依托单位:
国内基金
海外基金