COMMD10通过HIF-1介导的信号通路调控肝癌放射敏感性的机制研究

批准号:
81602685
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
17.0 万元
负责人:
官键
依托单位:
学科分类:
H1821.肿瘤治疗抵抗
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
张耀伟、杜莎莎、谢国柱、邱春燕、杨密、吴茜茜
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中文摘要
放射抵抗是肝癌放疗局部失败的主要原因,发生机制尚不明确。铜代谢相关蛋白COMMD10是我们通过酵母双杂交系统筛选并首次鉴定的抑癌基因。前期研究发现,COMMD10在放射抵抗的肝癌组织中呈显著低表达,在放射敏感的肝癌组织表达上调;敲低肝癌细胞株HepG2的COMMD10表达,诱导了HepG2的放射抵抗,并伴随缺氧诱导因子HIF-1的亚单位HIF-1α表达显著上调,后者是诱导肝癌放射抵抗的重要因子。因此,我们认为COMMD10可能通过HIF-1介导的信号通路调控肝癌放射敏感性,但其作用机制尚不清楚。本研究将从细胞、动物实验和临床三个层次,深入研究COMMD10对肝癌放射敏感性的影响,探索COMMD10与HIF-1的相互作用机制以及与肝癌放疗疗效的相关性,阐明COMMD10在肝癌辐射增敏的作用机制,为COMMD10成为新的放射敏感性预测指标、潜在放射增敏治疗靶点,开展肝癌精准放疗提供理论基础。
英文摘要
Radiation resistance is the major cause of the local failure for hepatocellular carcinoma(HCC), however, the underlying mechanism is not clear. Our previous study identified COpper Metabolism gene Murr1 Domain-10 (COMMD10), which was screened using a yeast two-hybrid system, as a suppressor gene in the pathogenesis of HCC. We found that the COMMD10 was down-expressed in the radioresistant cancer tissues in HCC patients, whereas it was over-expressed in the radiosensitive tissues. Along with the enhanced radioresistance in COMMD10-knockdown HepG2 cells, mRNA level of HIF-1α, known as a subunit of HIF-1, was observed significantly increased. It has been reported that HIF-1 pathway has a profound effect on the enhancement of radioresistance in HCC. Therefore, we hypothesize that COMMD10 regulates radiosensitivity of HCC via HIF-1 signaling pathway, though its mechanism is unclear yet. This study will explore the effects of COMMD10 on radiation sensitivity of HCC, the detailed interaction between COMMD10 and HIF-1, as well as the potential value of COMMD10 as a novel treatment target in HCC. The results of the study will provide an effective approach for the prediction of radiosensitivity as well as evaluation of prognosis, and explore a potential molecular target for radiosensitization. This work will help for developing and enriching the theory of precision radiotherapy of HCC.
研究背景:肿瘤放疗抵抗是导致放疗失败的主要原因,低氧诱导因子1α(HIF-1α)与肿瘤放疗抵抗密切相关,我们发现铜代谢相关蛋白10(COMMD10)能抑制肝癌细胞HIF-1α的表达,但其在调控肝癌放疗敏感性中的作用及机制尚不清楚。.主要研究内容及结果:COMMD10在放疗敏感肿瘤样本中的表达显著高于放疗抵抗肿瘤样本,与亲代细胞相比,COMMD10在HepG2放疗抵抗株中表达显著降低,COMMD10低表达诱发肝癌(HepG2)、结直肠癌(SW480)和鼻咽癌(CNE2)细胞放疗抵抗,而过表达COMMD10能增强放疗敏感性。蛋白质谱通路富集分析及放疗相关程序性死亡通路抑制剂发现COMMD10能诱导肝癌细胞发生铁死亡。过表达COMMD10显著增加肝癌细胞放疗诱导的脂质活性氧(lipid ROS)及丙二醛(MDA)生成,促进放疗诱导的铁死亡。机制上,KEGG通路富集分析发现COMMD10与HIF-1及泛素化通路相关,进一步发现,在常氧(21%O2)和低氧(1%O2)条件下,COMMD10低表达均可激活HIF-1信号通路。COMMD10的N端通过直接结合HIF-1α,促进其泛素化降解,抑制HIF-1转录从而抑制下游基因CP和SLC7A11表达进而促进肝癌细胞铁死亡。裸鼠皮下成瘤放疗模型实验结果显示,在8Gy×2次X射线照射下,COMMD10低表达组裸鼠皮下肿瘤体积较对照组显著增大,发生铁死亡的细胞比例降低,裸鼠腹腔内注射HIF-1α抑制剂YC-1(30毫克/公斤,3天/次)能回复COMMD10低表达所诱导的放疗抵抗作用。.研究结论:COMMD10通过促进HIF-1α泛素化降解,从而抑制HIF-1转录和下游基因CP和SLC7A11表达进而增加肝癌细胞铁死亡和放疗敏感性;COMMD10是一种潜在的预测肿瘤放疗疗效的标志物及肿瘤放疗增敏靶点。
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
Expression profile and bioinformatics analysis of COMMD10 in BALB/C mice and human
COMMD10 在 BALB/C 小鼠和人类中的表达谱和生物信息学分析
DOI:10.1038/s41417-019-0087-9
发表时间:2020-04-01
期刊:CANCER GENE THERAPY
影响因子:6.4
作者:Fan, Yao;Zhang, Longshan;Guan, Jian
通讯作者:Guan, Jian
A preliminary Study on the Effect of Head and Neck Chemoradiotherapy on Systematic Immunity
头颈放化疗对系统免疫影响的初步研究
DOI:10.1177/1559325819884186
发表时间:2019-10-01
期刊:DOSE-RESPONSE
影响因子:2.5
作者:Huang, Weiqiang;Fan, Yao;Guan, Jian
通讯作者:Guan, Jian
Prognosis and modulation mechanisms of COMMD6 in human tumours based on expression profiling and comprehensive bioinformatics analysis
基于表达谱和综合生物信息学分析的 COMMD6 在人类肿瘤中的预后和调节机制
DOI:10.1038/s41416-019-0571-x
发表时间:2019-10-15
期刊:BRITISH JOURNAL OF CANCER
影响因子:8.8
作者:Yang, Mi;Huang, Weiqiang;Guan, Jian
通讯作者:Guan, Jian
铜离子通过MTF1调控巨噬细胞脂代谢重编程促进M2型极化在肝癌放疗抵抗的机制探索
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:15.0万元
- 批准年份:2024
- 负责人:官键
- 依托单位:
COMMD10低表达诱导肝星状细胞铜代谢重编程促进肝癌放疗抵抗的分子机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:52万元
- 批准年份:2022
- 负责人:官键
- 依托单位:
肝癌细胞中铜代谢相关蛋白COMMD10调控肝星状细胞活性在放射敏感性的机制研究
- 批准号:n/a
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2022
- 负责人:官键
- 依托单位:
国内基金
海外基金
