利用CRISPR/Cas9靶向表观遗传学修饰技术研究IGF2在白血病干细胞中基因印记异常的机制
结题报告
批准号:
81670143
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
李薇
依托单位:
学科分类:
H0809.白血病
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
谭业辉、王红、孙京男、杜忠华、张益群、吴晨曦、聂媛媛
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中文摘要
白血病干细胞(Leukemic Stem Cells, LSCs)是导致白血病发生、发展及治疗后复发、耐药的根源。类胰岛素生长因子II(IGF2)是最早发现的印迹基因。本课题组前期研究发现,IGF2在白血病干细胞中遗传印迹丢失(LOI),而在非干性白血病中印记正常(MOI)。IGF2 LOI后,过表达的IGF2通过IGF1R受体,激活PI3K/AKT、MAPK信号通路,调控白血病干细胞的无限增殖及分化。本课题拟采用首创的“dCas9-靶向启动子共沉淀技术”寻找IGF2 LOI的启动分子及调控环节,并采用“dCas9-靶向IGF2印记技术”对白血病的IGF2 印记异常进行纠正,以明确其在白血病干细胞调控中的作用;并进一步探索dCas9-靶向IGF2印记子纠正白血病干细胞IGF2 LOI的表观遗传学分子机制,为白血病干细胞表观遗传学分子靶向新药的研发提供理论依据。
英文摘要
Leukemic stem cells (LSCs) play an important role in leukemia initiation, progression, relapse, and resistance to chemo-therapies. Insulin-like growth factor-II (IGF2) is an imprinting gene, with the paternal allele expressed and the maternal allele silenced in normal tissues. In leukemic stem cells, however, IGF2 exhibits loss of imprinting (LOI), with the two parental alleles aberrantly expressed. Through its receptor IGF1R, the overexpressed IGF2 activates the PI3K/AKT and MAPK signal cascades in the self-renewal of LSCs. However, the specific factors that drive IGF2 LOI in leukemia stem cells remain to be defined...Using a CRISPR/Cas9-promoter immunoprecipitation (CasIP) approach, we recently have identified miR483 that interacts with the IGF2 promoter and regulates IGF2 imprinting. In this study, we propose to utilize Cas-IP to identify unknown components in the IGF2 promoter chromatin complex, including long noncoding RNAs (lncRNAs) and microRNAs. In addition, we will synthesize an “IGF2 imprinting insulator”(S2I),consisting of dCas9(inactivated Cas9), Krab suppressor domain, and ICR(imprinting control region)-specific sgRNAs. With the aid of sgRNAs, dCas9 binds to the ICR, where the Krab domain functions as an “insulator” to block the access of the IGF2 promoter to the H19 downstream enhancer, leading to correction of aberrant IGF2 LOI in leukemia stem cells. ..We will specifically address the following challenges: 1)What are the molecular components in IGF2 promoter that induce aberrant imprinting? 2) Is the epigenetic modifier S2I able to silence IGF2 gene and affect self-renewal and tumorigenicity of leukemia stem cells?3) What are the epigenetics mechanism of aberrant imprinting in leukemia stem cells. This study will characterize pathological role of IGF2 LOI in leukemic stem cells. In addition, the Cas9 system may provide a new strategy to develop epigenetic antitumor reagents to target leukemia stem cells.
白血病干细胞(Leukemic Stem Cells, LSCs)具有自我更新能力,并参与白血病的进展、复发及耐药。类胰岛素生长因子II(IGF2)是最早发现的印迹基因。本课题组前期研究发现,IGF2在白血病干细胞中遗传印迹丢失(LOI)而在非白血病干细胞中印记正常(MOI)。IGF2 LOI后,过表达的IGF2通过IGF1R受体,激活PI3K/AKT、MAPK信号通路,调控白血病干细胞的自我更新。本课题用首创的“dCas9-靶向启动子共沉淀技术”寻找IGF2 LOI的启动分子及调控环节,并采用“dCas9-靶向IGF2印记技术”对白血病的IGF2 印记异常进行纠正,但未能证实其能具有调控白血病干细胞自我更新的能力,也未能改变白血病干细胞的干性。课题衍生探索了干细胞与lcnRNA以及肿瘤干细胞与GRN等分子的表观遗传学分子机制,为后续研究提供理论了一定的理论依据和参考。
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
Targeting the IGF1R Pathway in Breast Cancer Using Antisense lncRNA-Mediated Promoter cis Competition.
利用反义 lncRNA 介导的启动子顺式竞争靶向乳腺癌中的 IGF1R 通路
DOI:10.1016/j.omtn.2018.04.013
发表时间:2018-09-07
期刊:Molecular therapy. Nucleic acids
影响因子:--
作者:Pian L;Wen X;Kang L;Li Z;Nie Y;Du Z;Yu D;Zhou L;Jia L;Chen N;Li D;Zhang S;Li W;Hoffman AR;Sun J;Cui J;Hu JF
通讯作者:Hu JF
CRISPR Cas9-guided chromatin immunoprecipitation identifies miR483 as an epigenetic modulator of IGF2 imprinting in tumors.
CRISPR Cas9 引导的染色质免疫沉淀将 miR483 鉴定为肿瘤中 IGF2 印记的表观遗传调节剂
DOI:10.18632/oncotarget.10918
发表时间:2017-05-23
期刊:Oncotarget
影响因子:--
作者:Zhang Y;Hu JF;Wang H;Cui J;Gao S;Hoffman AR;Li W
通讯作者:Li W
Combined RNA-seq and RAT-seq mapping of long noncoding RNAs in pluripotent reprogramming.
多能重编程中长非编码 RNA 的组合 RNA-seq 和 RAT-seq 作图
DOI:10.1038/sdata.2018.255
发表时间:2018-11-20
期刊:Scientific data
影响因子:9.8
作者:Du Z;Jia L;Wang Y;Wang C;Wen X;Chen J;Zhu Y;Yu D;Zhou L;Chen N;Zhang S;Celik I;Ay F;Gao S;Zhang S;Li W;Hoffman AR;Cui J;Hu JF
通讯作者:Hu JF
Genome-wide interaction target profiling reveals a novel Peblr20-eRNA activation pathway to control stem cell pluripotency
全基因组相互作用靶标分析揭示了一种控制干细胞多能性的新型 Peblr20-eRNA 激活途径。
DOI:10.7150/thno.39093
发表时间:2020
期刊:Theranostics
影响因子:12.4
作者:Cong Wang;Lin Jia;Yichen Wang;Zhonghua Du;Lei Zhou;Xue Wen;Hui Li;Shilin Zhang;Huiling Chen;Naifei Chen;Jingcheng Chen;Yanbo Zhu;Yuanyuan Nie;Ilkay Celic;Sujun Gao;Songling Zhang;Andrew R.Hoffman;Wei Li;Ji-Fan Hu;Jiuwei Cui
通讯作者:Jiuwei Cui
Genome-wide target interactome profiling reveals a novel EEF1A1 epigenetic pathway for oncogenic lncRNA MALAT1 in breast cancer
全基因组靶标相互作用组分析揭示了乳腺癌中致癌 lncRNA MALAT1 的新型 EEF1A1 表观遗传途径
DOI:--
发表时间:2019
期刊:American Journal of Cancer Research
影响因子:5.3
作者:Li Xueli;Chen Naifei;Zhou Lei;Wang Cong;Wen Xue;Jia Lin;Cui Jiuwei;Hoffman Andrew R;Hu Ji Fan;Li Wei
通讯作者:Li Wei
类胰岛素生长因子I受体反义长链非编码RNA作为抑癌基因在乳腺癌的印记表达及表观遗传学调控
  • 批准号:
    81372835
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    李薇
  • 依托单位:
LDR后肺上皮细胞及肺癌细胞差异性变化的机理研究
  • 批准号:
    81071920
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    32.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    李薇
  • 依托单位:
应用蛋白质组学方法进行低剂量辐射对造血系统作用机制的研究
  • 批准号:
    30370439
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    18.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    李薇
  • 依托单位:
国内基金
海外基金