组蛋白H2B泛素化调控MLL白血病细胞对蛋白酶体抑制剂耐受性的分子机制
批准号:
82100154
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
葛茂林
依托单位:
学科分类:
白血病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
葛茂林
中文摘要
MLL白血病是一种常见的急性白血病,蛋白酶体抑制剂能特异地杀死MLL白血病细胞,但是患者最终不可避免地出现耐药和复发。近年研究发现,表观遗传修饰异常引起的药物耐受细胞是肿瘤细胞耐药的最初起源,但其调控机制尚不清楚。我们前期发现,蛋白酶体抑制剂诱导 MLL细胞发生表观遗传重编程,RNF20表达降低,组蛋白H2B泛素化(H2Bub)全局性丢失,导致细胞周期关键因子CyclinA1表达下调和可逆耐药细胞出现;去泛素化酶抑制剂能够恢复H2Bub和CyclinA1表达,逆转细胞耐药性。据此我们推测,RNF20介导的H2Bub通过调控CyclinA1表达促进MLL细胞产生药物耐受性。本项目将对H2Bub调控MLL细胞对蛋白酶体抑制剂耐受的表观遗传机制进行深入研究,揭示H2Bub对CyclinA1可逆表达的调控机理,针对性地干预MLL耐受细胞产生,为蛋白酶体抑制剂在MLL白血病中的转化应用打下基础。
英文摘要
MLL leukemia is a common acute leukemia with a very poor prognosis. Proteasome inhibitors specifically kill MLL leukemia cells, but resistance and relapse inevitably emergence in patients. Drug tolerance induced by abnormal epigenetic modifications has been considered to be the primary source of drug resistance in tumor cells, but its regulatory mechanism remains unclear. We previously found that proteasome inhibitors induced epigenetic reprogramming in MLL cells, resulting in decreased RNF20 expression, global loss of histone H2B ubiquitination (H2Bub), and down-regulation of Cyclin A1 expression, a key cell cycle regulator, leading to the generation of reversible drug resistance. Deubiquitinating enzyme inhibitors can restore the expression of H2Bub and Cyclin A1, and reverse drug resistance in MLL tolerant cells. Therefore, we speculate that RNF20-mediated H2Bub promotes the development of drug resistance in MLL leukemia by regulating the expression of Cyclin A1. This project will investigate the epigenetic regulation mechanism and therapy strategies of reversible tolerance in MLL leukemia cells, reveal the molecular mechanism of H2Bub on reversible expression of Cyclin A1, and specifically intervene the generation of MLL resistant cells. This study will provide a theoretical basis for the translational application of proteasome inhibitors in MLL leukemia.
MLL白血病是一种常见的急性白血病,蛋白酶体抑制剂能特异地杀死MLL白血病细胞,但是患者最终不可避免地出现耐药和复发。近年研究发现,表观遗传修饰异常引起的药物耐受细胞是肿瘤细胞耐药的最初起源,但其调控机制尚不清楚。此外,肿瘤患者在蛋白酶体抑制剂治疗后可以恢复对蛋白酶体抑制剂的敏感性,这一发现也表明蛋白酶体抑制剂耐药可以通过一种尚未阐明的非突变机制得到逆转。我们之前报道过硼替佐米单药治疗在小鼠模型和pro-B MLL白血病患者中显示出有效性,然而,蛋白酶体抑制剂耐药的出现限制了其临床应用。因此,研究蛋白酶体抑制剂耐药机制和设计新的联合用药策略对于克服蛋白酶体抑制剂耐药和促进蛋白酶体抑制剂对MLL白血病的临床应用至关重要。.在蛋白酶体抑制剂治疗中,肿瘤细胞会进入一种细胞周期变慢、DNA损伤易发、可逆的药物耐受状态。这种药物耐受状态是大量的肿瘤细胞在药物处理过程中获得的,而不是由罕见的预先存在的耐药持留细胞引起的。我们详细分析了具有这一状态的细胞的特性,发现细胞周期相关基因,包括CCNA1等基因表达降低是药物耐受细胞产生的关键,并且这种耐药状态是由蛋白酶体抑制剂诱导的表观遗传重编程及其引发的MLL功能丧失引起的。CCNA1基因的表达受到组蛋白H2B泛素化-ASH2L-MLL轴调控,而药物耐受细胞中H2B泛素化全局性丢失,导致MLL的表达及与染色质的结合明显下降,进而导致CCNA1的表达受到抑制。去泛素化酶抑制剂能够恢复H2Bub和CyclinA1表达,逆转细胞耐药性。因此,RNF20介导的H2Bub通过调控CyclinA1表达促进MLL细胞产生药物耐受性。本课题对H2Bub调控MLL细胞对蛋白酶体抑制剂耐受的表观遗传机制进行深入研究,揭示了H2Bub对CyclinA1可逆表达的调控机理,针对性地干预MLL耐受细胞产生,为蛋白酶体抑制剂在MLL白血病中的转化应用打下基础。
国内基金
海外基金