SIRT1去乙酰化修饰GLI2对非经典Hedgehog信号通路和多发性骨髓瘤耐药性调控机制的研究
批准号:
81670201
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
刘志强
依托单位:
学科分类:
骨髓瘤与浆细胞疾病
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
张启国、李倩、王蓓蓓、赵环环、张鸽、王杰
中文摘要
Hh信号通路在多发性骨髓瘤的耐药性中发挥重要作用,其关键转录因子GLI2转录后蛋白水平的修饰是Hh通路活化的关键。最新报道GLI2可以被乙酰化修饰,但是具体的位点、对其DNA结合能力的影响、以及对下游靶基因的调控机制尚不明确。我们发现去乙酰化酶SIRT1在骨髓瘤患者中高表达并且与其恶性程度有相关性;SIRT1通过与GLI2形成复合体阻止蛋白降解并活化Hh通路;骨髓间基质细胞与MM细胞共培养能显著上调SIRT1的表达量。本课题中,我们通过分子、细胞和动物水平的实验验证,结合临床病人标本,进一步深入探讨骨髓微环境上调SIRT1的机制,SIRT1对GLI2蛋白的化学修饰和转录能力的调控,以及促进MM产生耐药性的分子机制。该研究有助于重新认识MM耐药性产生的原因,寻找特异性药物靶点,并指导临床上开发新的治疗方案。
英文摘要
The Hedgehog signaling plays a very important role in Multiple Myeloma drug resistance, and the post-transcriptional modification of the key transcriptional factor GLI2 is essential for the Hedgehog signaling activation. Recent studies have revealed that GLI2 can be modified by acetylation but the acetylated amino acid sites are still unclear. Moreover, the DNA binding activity of GLI2 after acetylation modification and the details of mechanisms controlling the GLI2 processing as well as the Hh signaling downstream targets also remain obscure. Our preliminary data showed that the protein deacetylase, SIRT1, was highly expressed in MM patients and the SIRT1 expression correlated with advanced MM malignancy; overexpression of SIRT1 stabilized GLI2 protein and activated the hedgehog signaling in consequence; Co-Immunoprecipitation experiment showed that SIRT1 and GLI2 formatted a complex; co-culture with bone marrow stromal cells enhanced the expression of SIRT1 in MM cells. These results indicate that interaction of MM cells with the bone marrow stromal cells may promote the expression of SIRT1, and the latter interacts directly or recruits other molecules to modulate the GLI2 protein in purpose of activating the hedgehog signaling and ultimately results in MM cell drug resistance. In the current study, we will collect clinical MM samples, use in vitro molecular biochemistry experiments and in vivo SCID-hu mice model to mimic the bone marrow microenvironment, and explore the modification mechanisms of SIRT1 on GLI2, as well as the molecular mechanism of MM drug resistance. Our study has important significance in gaining new insights into the reason of MM drug resistance, identifying special targets, and developing new strategy for MM treatment in clinic.
背景:多发性骨髓瘤由于治疗过程中耐药性使得MM最终会复发,这让复发或者难治性MM的治疗面临极大的挑战性。Hedgehog信号通路的活化在肿瘤发生发展中发挥重要作用但是其活化的机制尚不清楚。.主要研究内容: 1、探索SIRT1与硼替佐米诱导的多发性骨髓瘤耐药的相关性;2、研究SIRT1通过hedgehog信号通路促进多发性骨髓瘤耐药性产生的机 .制;3、评估靶向SIRT1对逆转骨髓瘤耐药和骨破坏的效果。.主要结果:1、通过RNA-seq筛选了耐药性MM细胞中286个显著上调的基因和75个明显下调的基因,发现SIRT1作为上调最为显著的基因之一。且在病人标本中增高。以上研究结果表明,SIRT1与蛋白酶体抑制剂相关,蛋白酶体抑制剂能够诱导MM细胞耐药。2、Luciferase实验表明,GLI的转录活性对SIRT1呈现剂量相关性。SIRT1有可能通过介导关键转录因子GLI2一定程度上调控Hh信号通路的激活。3、CO-IP发现SIRT1与GLI2蛋白具有相互作用。通过PLA实验进一步佐证了SIRT1和GLI2之间的交流。4、免疫共沉淀实验表明GLI2被组成的乙酰化修饰。在细胞内过表达GLI2,通过免疫共沉淀,发现GLI2能够与SIRT1蛋白发生相互作用,且SIRT1能够去乙酰化修饰GLI2。5、Luciferase实验表明SIRT1的转录活性被GLI2蛋白逐渐激活。6、使用NOD/SCID小鼠建立xenograft和intrabone模型,结果显示BTZ和EX527联合用药组肿瘤的生长相比较单独用药组和对照组明显得到抑制,且总体生存率显著延长,同时骨破坏程度和面积显著降低。.科学意义: .本项目提出了以下新的科学结论,对认识多发性骨髓瘤耐药性的产生具有重要价值:.1、.SIRT1是一种不依赖于突变但由蛋白酶体抑制剂特异性诱导产生的在多发性骨髓瘤耐药性研究中发挥重要作用的关键调节因子。.2、.SIRT1通过与GLI2相互作用,稳定GLI2蛋白,激活Hh信号通路; .3、.SIRT1是Hh信号通路的直接靶基因,通过形成SIRT1/GLI2/Hedgehog pathway/SIRT1的正性调控通路维持hedgehog的活性;.4、.在体内与体外实验中,靶向SIRT1能够协同硼替佐米提高多发性骨髓瘤细胞对硼替佐米的敏感性。
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RAS/RAF mutations in tumor samples and cell-free DNA from plasma and bone marrow aspirates in multiple myeloma patients
多发性骨髓瘤患者肿瘤样本以及血浆和骨髓抽吸物中的游离 DNA 中的 RAS/RAF 突变
DOI:
10.7150/jca.43729
发表时间:
2020-01-01
期刊:
JOURNAL OF CANCER
影响因子:
3.9
作者:
[Li, Qian, Huang, Helen J., Liu, Zhiqiang]
通讯作者:
Liu, Zhiqiang
Dural effects of oxidative stress on cardiomyogenesis via Gata4 transcription and protein ubiquitination.
氧化应激通过 Gata4 转录和蛋白泛素化对心肌生成的硬脑膜影响
DOI:
10.1038/s41419-018-0281-y
发表时间:
2018-02-14
期刊:
Cell death & disease
影响因子:
9
作者:
[Li T, Zhang X, Jiang K, Liu J, Liu Z]
通讯作者:
Liu Z
Trichostatin A promotes GLI1 degradation and P21 expression in multiple myeloma cells
曲古抑菌素 A 促进多发性骨髓瘤细胞中 GLI1 降解和 P21 表达
DOI:
10.2147/cmar.s167330
发表时间:
2018-01-01
期刊:
CANCER MANAGEMENT AND RESEARCH
影响因子:
3.3
作者:
[Geng, Yan, Liu, Jing, Liu, Zhiqiang]
通讯作者:
Liu, Zhiqiang
Hypoxia-induced CREB cooperates MMSET to modify chromatin and promote DKK1 expression in multiple myeloma.
缺氧诱导的CREB协同MMSET修饰染色质并促进多发性骨髓瘤中DKK1的表达。
DOI:
10.1038/s41388-020-01590-8
发表时间:
2021-03
期刊:
Oncogene
影响因子:
8
作者:
[Xu Y, Guo J, Liu J, Xie Y, Li X, Jiang H, Wang J, Peng Z, Wang J, Wang S, Wan C, Chen L, Zhong Y, Liu B, Liu Z]
通讯作者:
Liu Z
Targeting NSD2-mediated SRC-3 liquid-liquid phase separation sensitizes bortezomib treatment in multiple myeloma.
靶向NSD2介导的SRC-3液-液相分离使硼替佐米治疗多发性骨髓瘤变得敏感
DOI:
10.1038/s41467-021-21386-y
发表时间:
2021-02-15
期刊:
Nature communications
影响因子:
16.6
作者:
[Liu J, Xie Y, Guo J, Li X, Wang J, Jiang H, Peng Z, Wang J, Wang S, Li Q, Ye L, Zhong Y, Zhang Q, Liu X, Lonard DM, Wang J, O'Malley BW, Liu Z]
通讯作者:
Liu Z
共 6 条
BCMA抗原在多发性骨髓瘤CAR-T细胞治疗中的维持机制及靶向策略研究
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批准号:82370209
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项目类别:面上项目
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资助金额:48万元
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批准年份:2023
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负责人:刘志强
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依托单位:
CBX3通过液-液相分离促进染色质修饰在多发性骨髓瘤耐药性产生中的机制研究
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批准号:82070221
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项目类别:面上项目
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资助金额:56.0万元
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批准年份:2020
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负责人:刘志强
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依托单位:
CBX3通过液-液相分离促进染色质修饰在多发性骨髓瘤耐药性产生中的机制研究
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批准号:--
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项目类别:--
-
资助金额:56万元
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批准年份:2020
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负责人:刘志强
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依托单位:
NCOA3在多发性骨髓瘤耐药性产生中的作用机制及其特异性抑制剂SI-2的应用研究
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批准号:81870161
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2018
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负责人:刘志强
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依托单位:
国内基金
海外基金