GEFT调控Rac1/CDC42/β-catenin信号通路影响横纹肌肉瘤干细胞生物学特性促进横纹肌肉瘤进展的机制研究
批准号：
82060487
项目类别：
地区科学基金项目
资助金额：
31.0 万元
负责人：
孟莲
依托单位：
学科分类：
肿瘤生物治疗
结题年份：
2024
批准年份：
2020
项目状态：
已结题
项目参与者：
孟莲
项目摘要
结项摘要
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中文摘要
横纹肌肉瘤是儿童最常见的软组织肿瘤。肿瘤干细胞在横纹肌肉瘤进展中发挥重要作用。但调控肿瘤干细胞相关通路在横纹肌肉瘤中研究较少。我们前期研究发现GEFT高表达促进横纹肌肉瘤增殖、抗凋亡，且激活Rac1、CDC42的活性。研究表明Rac1/β-catenin信号通路影响肿瘤干细胞生物学特性促进肿瘤进展。由此我们推测GEFT可能通过调控Rac1/CDC42/β-catenin信号通路调控横纹肌肉瘤干细胞的生物学特性促进横纹肌肉瘤进展。为验证此假说，本项目拟先分析GEFT表达对横纹肌肉瘤干细胞生物学特性及恶性表型的影响；其次通过诱导和阻断GEFT与Rac1、CDC42表达，研究其对横纹肌肉瘤干细胞自我更新、增殖、迁移侵袭的影响，探讨GEFT调控的分子机制，最后构建横纹肌肉瘤干细胞体内模型，阐明干预GEFT及Rac1、CDC42对横纹肌肉瘤治疗的作用，为GEFT高表达横纹肌肉瘤的靶向治疗提供理论依。
英文摘要
Rhabdomyosarcoma(RMS) is the most common soft tissue sarcoma in children. Rhabdomyosarcoma stem cells(RSCs) play an important role in the tumorigenic of RMS. However, little is known about the pathways used to maintain self-renewal and tumorigenic properties of RSCs. In our previous research, we have found that the overexpression of GEFT can promote the RMS cell proliferation and inhibits apoptosis, whereas inducing GEFT activity enhanced Rac1 and Cdc42 activation in RMS cell lines. Recent data suggest that Rac1/β-catenin signaling pathway affects the biological characteristics of tumor stem cells and promotes tumorigenesis. Therefore, we would hypothesize that GEFT may be involved in promotes the biological characteristics of RSCs by regulating the Rac1/Cdc42/β-catenin signaling pathway. To verify the hypothesize, firstly, we will analyze the role of overexpression of GEFT on the RSCs biological characteristics and malignant phenotype features of RMS. Secondly, using inducing and blocking the expression of GEFT, Rac1 and CDC42, to study the effect on the self-renewal, proliferation, migration and invasion of RSCs, and clarify the molecular mechanisms of the GEFT regulate the transcriptional activity of the Rac1/Cdc42/β-catenin signaling pathway. Finally, we constructed a RSCs model in vivo to clarify the effect of GEFT/Rac1/Cdc42/β-Catenin on the treatment of RMS, it may serve as a novel therapeutic target.
目的：横纹肌肉瘤是儿童最常见的软组织肿瘤。肿瘤干细胞在横纹肌肉瘤进展中发挥重要作用。本研究初步证实GEFT通过Rac1/Cdc42/β-catenin通路，抑制关键因子β-catenin的表达，调控β-catenin稳定入核，进而调控下游基因的表达，并对RMS的CSC、增殖及侵袭迁移具有明显影响，为进一步研究横纹肌肉瘤肿瘤干细胞靶向治疗提供一定理论基础。结果：①采用无血清悬浮成球培养法,诱导RMS细胞形成富含干细胞的微球体,RMS干细胞中干性标记物（CD133、CXCR4、OCT4和Nanog）表达明显高于贴壁RMS细胞；RMS干细胞中GEFT蛋白表达水平高于贴壁RMS细胞；②诱导形成富含过表达GEFT的横纹肌肉瘤干细胞的微球体细胞，过表达GEFT促进RMS干细胞的形成及干性标记物（CXCR4、OCT4和Nanog）的表达；GEFT参与调控细胞周期，促进肿瘤细胞自我更新；过表达GEFT可促进RMS干细胞的细胞自我更新、增殖和侵袭迁移能力；③Western blot、qRT-PCR、免疫荧光实验检测C2C12成肌细胞中肌分化因子表达，结果显示GEFT参与C2C12肌分化过程，敲低GEFT抑制C2C12细胞早期肌源性分化；④过表达GEFT后早期肌分化因子PAX7、PAX3升高，晚期肌分化因子MYOG、MYOD1降低，过表达GEFT促进RMS细胞早期肌分化，抑制晚期肌分化；RMS干细胞抑制RMS细胞早期肌分化；⑤过表达GEFT的RMS干细胞中Rac1和Cdc42蛋白活化水平显著升高；用Rac1抑制剂（NSC23766）和/或Cdc42抑制剂（ZCL278）处理稳转GEFT的RMS干细胞，结果显示抑制剂可减弱过表达GEFT对RMS干细胞成球能力及干性标记物（CXCR4、OCT4和Nanog）的表达，并对细胞自我更新、侵袭迁移能力具有减弱作用；⑥RMS干细胞中，肿瘤干性促进β-catenin及下游转录因子c-MYC和CCND1的表达；过表达GEFT促进Rac1和Cdc42蛋白活化，降低β-catenin蛋白水平；抑制Rac1和Cdc42蛋白活化后，β-catenin蛋白表达水平升高，抑制Rac1和Cdc42促进β-catenin的表达。
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