PKCη-Rhot2信号轴调控线粒体稳态及肾透明细胞癌骨转移的机制和功能研究
批准号:
82073207
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
宋滇文
依托单位:
学科分类:
肿瘤复发与转移
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
宋滇文
中文摘要
骨是肾癌最常见的转移部位之一。由于缺乏有效的治疗靶点,骨相关事件已成为晚期肾癌患者的首要死亡原因。面对这一治疗困境,课题组前期通过生物信息学和临床数据分析发现,调控线粒体稳态的关键蛋白Rhot2与肾透明细胞癌的骨转移密切相关,抑制Rhot2可显著降低肾癌细胞的迁移、骨转移和破骨分化。线粒体是细胞内能量产生和代谢的中枢。线粒体稳态异常与肿瘤发生密切相关,靶向线粒体的治疗策略有望成为肿瘤研究和药物开发的新方向。鉴于此,课题组以Rhot2蛋白为切入点,通过全基因组CRISPR/Cas9激酶筛选发现PKCη可对Rhot2 S156进行磷酸化修饰,从而提高蛋白稳定性。课题组拟进一步利用分子、细胞、动物实验结合临床标本,阐释PKCη-Rhot2信号轴影响线粒体稳态及肾透明细胞癌骨转移的分子机制和功能调控,并评估PKCη抑制剂对肾透明细胞癌骨转移的疗效,为靶向线粒体的肾透明细胞癌骨转移治疗提供新思路。
英文摘要
Bone is one of the most common metastatic sites of renal carcinoma. Due to the lack of effective targets, skeletal-related events have become the leading cause of renal carcinoma mortality. Facing this treatment dilemma, we previously performed an unbiased bioinformatics and clinical analysis that demonstrated that mitochondrial-associated GTPase protein Rhot2 was significantly correlated with the bone metastasis of clear cell renal cell carcinoma (ccRCC). Additionally, inhibition of Rhot2 significantly reduced the renal cell migration, cancer-cell induced osteoclastic differentiation as well as bone metastasis. Mitochondrion is the hub of intracellular energy production and metabolism. The dysregulation of mitochondrial homeostasis contributes to the progression of many cancers. Thus, targeting mitochondrion is one of the most promising strategies for drug development and cancer treatment. Therefore, by utilizing the CRISPR/Cas9-based genome-wide kinase library screening, we found that PKCη could phosphorylate Rhot2 at S156 site, increasing the stability of Rhot2. Based on the previous discoveries, we will use a range of molecular, cell biology, animal and clinical approaches to further investigate the role of PKCη-Rhot2 axis in regulating mitochondrial homeostasis and ccRCC bone metastasis, evaluate the potential therapeutic effect of PKCη inhibitor on the treatment of ccRCC bone metastasis, and provide a novel direction for the future study.
本研究围绕肾透明细胞癌骨转移这一临床难题,深入探讨了线粒体稳态调控在肿瘤骨转移中的核心机制。肾透明细胞癌晚期患者常出现骨相关事件,严重影响生存质量和预后,现有治疗手段对其效果有限。研究假设PKCη通过调控线粒体转运关键蛋白Rhot2影响线粒体稳态,从而促进肾透明细胞癌骨转移。本研究旨在揭示PKCη-Rhot2信号轴的分子机制,并探索其作为潜在治疗靶点的可行性。通过生物信息学分析和临床标本验证发现,Rhot2的高表达与肾透明细胞癌骨转移显著相关。细胞实验表明,Rhot2敲除可显著降低肿瘤细胞的迁移能力,并抑制破骨细胞分化;动物实验进一步验证了Rhot2敲除后骨转移病灶形成显著减少。代谢组学和线粒体功能分析显示,Rhot2敲除导致线粒体氧消耗率下降,活性氧水平升高,揭示其在线粒体能量代谢和动态稳态调控中的关键作用。此外,通过CRISPR/Cas9基因组筛选发现,PKCη可通过对Rhot2的S156位点进行磷酸化修饰,提升其蛋白稳定性和功能。进一步分子机制研究表明,PKCη通过调控Rhot2的磷酸化状态影响线粒体稳态及能量代谢,进一步实验发现,PKCη不仅通过Rhot2,还与CD109的调控功能交互作用,共同影响肿瘤细胞代谢和骨转移的关键过程,从而促进肾透明细胞癌骨转移的发生。PKCη抑制剂Staurosporine在细胞和动物水平的实验中显示出抑制肿瘤迁移、降低骨破坏的潜力,为靶向线粒体功能的治疗策略提供了新的理论依据。综上,本研究揭示了PKCη-Rhot2信号轴在肾透明细胞癌骨转移中的核心作用,阐明了其调控线粒体稳态和能量代谢的分子机制,明确了PKCη抑制剂的潜在治疗价值。研究不仅加深了对肿瘤骨转移分子机制的理解,也为开发针对肾透明细胞癌骨转移的治疗策略提供了重要理论支持。项目研究成果在Cancer Cell Int等期刊发表论文6篇。
调控3D打印水凝胶的理化特征促进间充质干细胞的成骨分化及其在骨修复中的应用
-
批准号:81571828
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:55.0万元
-
批准年份:2015
-
负责人:宋滇文
-
依托单位:
国内基金
海外基金