CDK4/6-BAP1-VHL信号轴促进肿瘤肝转移机制研究及CDK4/6抑制剂新适应症的发现
批准号:
81930101
项目类别:
重点项目
资助金额:
298.0 万元
负责人:
潘景轩
依托单位:
学科分类:
药理学
结题年份:
2024
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
潘景轩
中文摘要
远端器官转移是实体瘤患者的主要致死原因和治疗难题。肿瘤干细胞(CSCs)在特定靶器官定植生长(colonization)是肿瘤转移的限速步骤,但机制不清楚。缺氧诱导因子HIF1α能促进CSCs,HIF1α受其E3连接酶VHL调控。我们的前期研究表明:去泛素化酶BAP1能增加VHL蛋白的稳定性、抑制葡萄膜黑色素瘤的肝转移,CDK4/6能磷酸化BAP1并削弱BAP1对VHL的稳定作用。我们据此提出假说:CDK4/6磷酸化BAP1而抑制后者的去泛素化酶活性,降低VHL从而升高HIF1α,促进CSCs干性及其定植生长,而靶向CDK4/6的药物Palbociclib等能阻断这一级联反应从而抑制肝转移。本课题旨在通过检验这一科学假说,明确CDK4/6-BAP1-VHL信号轴的精细调节机制,并把这一信号轴外延到结直肠癌的肝转移进行验证,为肝转移的防治提供新靶点,也为Palbociclib等找到新适应。
英文摘要
Metastasis resulting from disseminated cancer cells that initiate new tumors at distant organ sites, is one of the primary causes of cancer-related deaths. The colonization of cancer stem-like cells (CSCs) in distant organ sites is a rate-limiting phase of metastasis and remains poorly understood. Hypoxia-inducible factor 1α (HIF1α) promotes CSCs which is regulated by its E3 ligase VHL. Our preliminary data demonstrated that BAP1 deubiquitinated and thereby stabilized VHL, and profoundly inhibited hepatic metastasis in uveal melanoma. The phosphorylation of BAP1 by CDK4/6 destabilized VHL protein. These findings prompted us to hypothesize that BAP1 phosphorylation by CDK4/6 may lead to inhibition BAP1 deubiquitination enzyme activity, and destabilize VHL, which subsequently increases HIF1α to promote the stemness of CSCs and colonization. This cascade can be blocked by Palbociclib inactivating CDK4/6 serine/threonine kinases, which can ameliorate liver metastasis. This proposal is aimed at testing this hypothesis to precisely elucidate the mechanistic regulation of the CDK4/6-BAP1-VHL signaling axis, and its role in liver metastasis in uveal melanoma and colorectal carcinoma. This study will validate potential therapeutic targets for liver metastasis and find the new indications for FDA approved CDK4/6 inhibitors such as Palbociclib.
肝转移常见于葡萄膜黑色素瘤(UM)和结肠直肠癌(CRC)。去泛素化酶BAP1对肝转移起抑制作用,但其下游起执行作用的直接底物尚不清楚。本项目提出VHL蛋白是BAP1的新底物的创新思想,通过实验我们首先鉴定了VHL蛋白的确是BAP1去泛素化酶的一个新底物,系列截断突变体质粒转染实验结合免疫共沉淀实验证明BAP1通过其UCH结构域(1-240)与VHL中的β结构域(62-156)发生特异性结合,GST pull-down实验也进一步证实了这一点;泛素化实验发现BAP1通过催化VHL的K48连接多泛素链中泛素残基的蛋白水解来稳定VHL蛋白水平。小鼠肝转移实验提示BAP1通过VHL发挥抑制肝转移的作用。.在BAP1上游,我们鉴定出CDK6/4丝/苏氨酸激酶催化的BAP1 S369位点磷酸化抑制了BAP1泛素化酶的活性,是BAP1-VHL复合物的关键上游调控模式。功能实验表明,CDK6/4-BAP1-VHL信号轴可维持肿瘤干细胞(CSCs)和EMT,促进转移定植。过表达VHL能缓解BAP1缺失在UM和CRC中介导的CSCs干性和肝脏定植,而靶向CDK6/4是释放BAP1抑制肿瘤作用的一种方法。.我们用97例CRC患者标本分析发现BAP1的表达与肝转移呈负相关,结直肠癌肝转移模型实验也表明,CDK6/4-BAP1-VHL信号轴同样在结直肠癌肝转移过程中起关键作用,我们的研究结果鼓励在肝转移的UM和CRC患者中进行CDK6/4抑制剂的临床试验。.此外,我们的研究结果还从一个新的角度对CDK6/4抑制剂的抗肿瘤药理作用机制做出了解释。.在此基础上,我们发现EZH2、DDR1、DCPS等另3个驱动葡萄膜黑色素瘤肝转移的新靶点和相应的小分子抑制剂。与本项目相关的研究成果,以通讯作者在Signal Transduct Target Ther, Mol Cancer, Biochem Pharmacol等专业杂志发表SCI论文4篇。
通过对TPL的化学修饰、结构优化构建高效低毒的靶向STI571抵抗性Bcr-Abl、c-KIT酪氨酸激酶的小分子抑制物
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批准号:90713036
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:50.0万元
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批准年份:2007
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负责人:潘景轩
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依托单位:
细胞程序性死亡在免疫介导小鼠再障发病中的作用
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批准号:39570326
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项目类别:面上项目
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资助金额:7.0万元
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批准年份:1995
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负责人:潘景轩
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依托单位:
国内基金
海外基金