利用CRISPR/Cas9技术敲除BRAFV600E基因介导甲状腺癌再分化的作用及机制

批准号:
81701731
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
刘敏
依托单位:
学科分类:
H2704.核医学诊断与治疗
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈立波、宋红俊、沈晨天、魏伟军、程凌霄、靳雨辰
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中文摘要
BRAFV600E突变与甲状腺癌失分化及碘-131抵抗密切相关。包括我们团队在内的国内外研究发现激酶抑制剂等新型再分化策略均存在耐药问题。最新研究发现,CRISPR/Cas9技术能够实现基因组特定位点的精确和高效编辑。本课题拟利用CRISPR/Cas9技术敲除甲状腺癌细胞BRAFV600E突变基因,通过RT-PCR、Western blot、免疫荧光、流式细胞术、放射性核素摄取/流出、克隆形成等体外实验和免疫组化、小动物PET、SPECT显像、核素治疗等体内实验,在基因、蛋白和功能水平上评价敲除BRAFV600E基因后甲状腺癌细胞碘和葡萄糖代谢的变化,评价该新型基因治疗技术介导甲状腺癌精准再分化的效能并探索其机制,分析碘-131难治性分化型甲状腺癌治疗新模式(基因治疗联合碘-131治疗)的可行性,并进一步阐明BRAFV600E突变与甲状腺癌恶性表型之间的关系。
英文摘要
BRAFV600E gene mutation has been demonstrated to be associated with dedifferentiation and refractory to radioiodine treatment in differentiated thyroid carcinoma (DTC). Drug resistance also exists when using the current redifferentiation strategy such as kinase inhibitors to treat radioiodine-refractory DTC. The latest research found that CRISPR/Cas9 technology can achieve precise and efficient editing of the genome specific sites. The present study is designed to investigate the effect of BRAFV600E knockout using CRISPR/Cas9 on the redifferentiation and the metabolism of iodine and glucose in authenticated thyroid carinoma cell lines harboring BRAFV600E mutation in vitro and in vivo. The effect and mechanism of such novel redifferentiation strategy will be evaluated on gene, protein and functional levels using RT-PCR, Western blotting, immunofluorescence, flow cytometry, radioisotope uptake/efflux, cologenic assay, immunohistochemistry, micro-PET, micro-SPECT, and 131I therapy. Our project aims at analyzing the feasibility of the new modality (gene therapy combined with radioiodine therapy) in the treatment of radioiodine-refractory DTC, and illustrating the relationship between BRAFV600E gene mutation and malignant phenotype of DTC.
BRAFV600E突变与甲状腺癌失分化及碘-131抵抗密切相关,国内外研究发现激酶抑制剂等新型再分化策略均存在耐药问题。最新研究发现,CRISPR/Cas9技术能够实现基因组特定位点的精确和高效编辑。因此本课题拟利用CRISPR/Cas9技术敲除甲状腺癌细胞的BRAFV600E基因,在基因、蛋白和功能水平上评价敲除BRAFV600E基因后甲状腺癌细胞碘和葡萄糖代谢的变化,分析该新型治疗技术介导甲状腺癌精准再分化的效能及其机制,进一步阐明BRAFV600E突变与甲状腺癌恶性表型之间的关系。. 在研究中,我们顺利完成了质粒构建、病毒包装、基因测序、Western blot分析、体外核素摄取实验等研究计划。我们通过实时荧光定量PCR检测,Western blot检测,体外核素摄取实验等证明利用CRISPR/Cas9技术靶向敲除BRAFV600E基因后甲状腺乳头状癌细胞的碘代谢相关基因表达增加,NIS、Tg、TSHR、TPO的mRNA表达水平较对照组显著提高,显示出CRISPR/Cas9技术敲除BRAFV600突变基因所产生的诱导再分化效果显著。此外通过qPCR还发现,CRISPR/Cas9技术敲除BRAFV600E基因后PVL2、SRSF、RAB5c、GAMT、RXRB、ROCK2、PNPLA2、PIGQ、ERPR、EPOR、CASP10、STK11、AKT1S1、CFL1、GNAQ的表达发生了显著的提高,提示CRISPR/Cas9技术敲除BRAFV600E基因后可能通过MAPK、PI3K-Akt、钙信号通路、雌激素信号通路、Wnt信号通路、ErbB信号通路影响了甲状腺癌的再分化。. 上述实验结果为CRISPR/Cas9技术敲除BRAFV600E基因介导甲状腺癌再分化机制相关研究奠定了更为坚实的理论和实践基础。目前我们陆续在核医学、肿瘤、内分泌领域相关重要杂志上发表了部分已取得的研究成果,进一步阐明了BRAFV600E突变与甲状腺癌恶性表型之间的关系,并为后续探索RR-DTC治疗新模式(基因治疗联合碘-131治疗)的可行性奠定基础。
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
DOI:10.1016/j.critrevonc.2018.03.012
发表时间:2018
期刊:Critical Reviews in Oncology/Hematology
影响因子:--
作者:Jin Yuchen;Van Nostrand Douglas;Cheng Lingxiao;Liu Min;Chen Libo
通讯作者:Chen Libo
Predicting (131)I-avidity of metastases from differentiated thyroid cancer using (18)F-FDG PET/CT in postoperative patients with elevated thyroglobulin.
使用 F-18-FDG PET/CT 预测术后甲状腺球蛋白升高患者的分化型甲状腺癌转移灶的 I-131 亲和力
DOI:10.1038/s41598-018-22656-4
发表时间:2018-03-12
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Liu M;Cheng L;Jin Y;Ruan M;Sheng S;Chen L
通讯作者:Chen L
Radioiodine Uptake and Thyroglobulin-Guided Radioiodine Remnant Ablation in Patients with Differentiated Thyroid Cancer: A Prospective, Randomized, Open-Label, Controlled Trial
分化型甲状腺癌患者的放射性碘摄取和甲状腺球蛋白引导的放射性碘残留消融:一项前瞻性、随机、开放标签、对照试验
DOI:10.1089/thy.2018.0028
发表时间:2019-01-01
期刊:THYROID
影响因子:6.6
作者:Jin, Yuchen;Ruan, Maomei;Chen, Libo
通讯作者:Chen, Libo
MAPK Inhibitors Enhance HDAC Inhibitor-Induced Redifferentiation in Papillary Thyroid Cancer Cells Harboring BRAFV600E : An In Vitro
MAPK 抑制剂增强 HDAC 抑制剂诱导的携带 BRAF(V600E) 的甲状腺乳头状癌细胞的再分化:体外研究
DOI:10.1016/j.omto.2019.01.007
发表时间:2019-03-29
期刊:MOLECULAR THERAPY-ONCOLYTICS
影响因子:5.7
作者:Fu, Hao;Cheng, Lingxiao;Chen, Libo
通讯作者:Chen, Libo
DOI:10.1016/j.canlet.2019.09.017
发表时间:2020
期刊:Cancer Letters
影响因子:--
作者:Jin Yuchen;Liu Min;Sa Ri;Fu Hao;Cheng Lin;Chen Libo
通讯作者:Chen Libo
基于“胍基-磷酸”分子识别的水凝胶基因递释系统用于术后脑胶质瘤免疫治疗研究
- 批准号:81973249
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:刘敏
- 依托单位:
用于脑胶质瘤治疗的逆序D型缓激肽与聚合物胶束联合给药系统的研究
- 批准号:81473148
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:刘敏
- 依托单位:
pH调控的纳米胶束作为抗淋巴转移肿瘤给药系统的构建
- 批准号:30772655
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:刘敏
- 依托单位:
国内基金
海外基金
