氨基酸转运体CD98/LAT1维持mTORC1低水平在调控中枢神经系统胶质瘤肿瘤干细胞干性上的意义和机制
结题报告
批准号:
81702939
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
韩一芃
依托单位:
学科分类:
H1810.肿瘤干细胞
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
马杰、管雯斌、茅伟伟、王佳甲、王子璇
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中文摘要
肿瘤干细胞有抗放化疗特性,是肿瘤复发转移的重要因素之一。mTORC1是调控肿瘤代谢的重要复合物,但其在肿瘤干细胞中的功能尚不明确。前期成果中我们发现胶质瘤干细胞mTORC1活性低并能抑制肿瘤干细胞的分化,抵抗一线化疗药替莫唑胺。预实验中我们发现mTORC1上游氨基酸转运体CD98/LAT1在胶质瘤干细胞中表达量与分化肿瘤细胞相同,但胶质瘤干细胞对氨基酸刺下mTORC1激活的反应较分化肿瘤细胞慢且弱,CD98/LAT1能从细胞膜定位到溶酶体膜上,因此我们猜测CD98/LAT1的定位转移可能是维持胶质瘤干细胞mTORC1低活性的关键。故本项目拟采用细胞分子生物学和临床病理学方法,明确CD98/LAT1定位变化在调控肿瘤干细胞mTORC1活性中的机制;进一步探索mTORC1低活性与抗化疗和临床预后的关系。从而揭示CD98/LAT1负调控胶质瘤干细胞mTORC1与干性维持和抵抗化疗的内在关系。
英文摘要
Glioma stem cell has anti-chemo-radiation characteristic, which is an important factor involved in tumor metastasis and recurrence. mTORC1 is a key complex in tumor cell metabolism, while its function in tumor stem cell remains controversial. In our previous report, we found low mTORC1 activities in glioma stem cells compare to their induced differentiated mature tumor cells. The low mTORC1 activities suppress the tumor stem cell induced differentiation. And glioma stem cells were not sensitive to timozolomide. Our preliminary data revealed identical expression levels of amino acid transporter CD98/LAT1, the upper stream of mTORC1, in glioma stem cells and differentiated cells. However, amino acid stimulation test showed slower and weaker activation of mTORC1. And CD98/LAT1 could be localized onto lysosome membrane from cell membrane. Thus, we hypothesize that the localization of CD98/LAT1 to lysosome membrane might be a key process in maintaining low mTORC1 activity in glioma stem cell. In this project, we aim to verify the mechanism of CD98/LAT1 re-localization in regulating mTORC1 activities in glioma stem cell, and explore the function of low mTORC1 in anti-chemotherapy abilities of tumor stem cells and its relation to clinical outcomes. In this project, we would like to clarify the negative regulation of mTORC1 by CD98/LAT1 in glioma stem cell and its relation with anti-chemotherapy ability.
胶质瘤肿瘤干细胞是胶质瘤发生发展、复发转移、抗放化疗的重要元素,而mTORC1作为调控肿瘤代谢的重要复合物,其在胶质瘤干细胞中的功能存在争议,且胶质瘤干细胞中调控mTOR通路的机制和特点尚不清楚。本研究基于前期发现的胶质瘤干细胞mTORC1活性低并能抑制肿瘤干细胞分化的现象,探查调控胶质瘤干细胞mTORC1的上游——氨基酸转运体CD98/LAT1在细胞膜和溶酶体膜表面的定位变化,所致溶酶体内氨基酸浓度变化,对mTOR通路的调控机制及其在胶质瘤抗化疗特征中的意义。在胶质瘤干细胞系BTSC222、316、1228及其分化细胞系DIFF中,从蛋白水平和mRNA水平明确了CD98/LAT1的表达在胶质瘤干细胞和分化的胶质瘤细胞中无明显差异。在对三株BTSC及其DIFF进行氨基酸刺激、饥饿处理,通过免疫荧光、溶酶体分离试验,明确了BTSC在刺激和饥饿条件下定位于溶酶体膜上的CD98/LAT1明显快速且多于DIFF。本研究阐明了胶质瘤干细胞溶酶体上CD98/LAT1的定位是其维持低mTORC1活性的关键,并在机制上揭示了肿瘤在极限营养条件下维持存活的能力,解释了目前单用mTOR抑制剂对恶性肿瘤疗效欠佳的原因。下一步对CD98/LAT1在溶酶体膜上定位的功能研究以及阐明抑制其功能对抗肿瘤治疗效果的影响,将为临床上针对mTOR的靶向治疗提供新思路。
期刊论文列表
专著列表
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专利列表
Effective inhibition of MYC-amplified group 3 medulloblastoma by FACT-targeted curaxin drug CBL0137.
FACT 靶向 curaxin 药物 CBL0137 有效抑制 MYC 扩增的第 3 组髓母细胞瘤
DOI:10.1038/s41419-020-03201-6
发表时间:2020-12-02
期刊:Cell death & disease
影响因子:9
作者:Wang J;Sui Y;Li Q;Zhao Y;Dong X;Yang J;Liang Z;Han Y;Tang Y;Ma J
通讯作者:Ma J
DOI:10.1093/neuonc/noy059.691
发表时间:2018-06
期刊:Neuro-Oncology
影响因子:15.9
作者:Yipeng Han;Atsushi Enomoto;Masahide Takahashi;Jie Ma
通讯作者:Jie Ma
Effective Inhibition of MYC-Amplified Group 3 Medulloblastoma Through Targeting EIF4A1.
通过靶向 EIF4A1 有效抑制 MYC 扩增的第 3 组髓母细胞瘤。
DOI:10.2147/cmar.s278844
发表时间:2020
期刊:Cancer management and research
影响因子:3.3
作者:Zhao Y;Li T;Tian S;Meng W;Sui Y;Yang J;Wang B;Liang Z;Zhao H;Han Y;Tang Y;Zhang L;Ma J
通讯作者:Ma J
DOI:s41419-020-03201-6
发表时间:2020
期刊:Cell Death & Disease
影响因子:9
作者:Jiajia Wang;Yi Sui;Qifeng Li;Yang Zhao;Xiaoshu Dong;Jian Yang;Zhuangzhuang Liang;Yipeng Han;Yujie Tang;Jie Ma
通讯作者:Jie Ma
Integrative analysis of gene expression and DNA methylation through one-class logistic regression machine learning identifies stemness features in medulloblastoma
通过一类逻辑回归机器学习对基因表达和 DNA 甲基化进行综合分析,识别髓母细胞瘤的干性特征
DOI:10.1002/1878-0261.12557
发表时间:2019-08-18
期刊:MOLECULAR ONCOLOGY
影响因子:6.6
作者:Lian, Hao;Han, Yi-Peng;Ma, Jie
通讯作者:Ma, Jie
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