Developing a targeted chemoprevention strategy for Non-Small Cell Lung Cancer

项目总结/摘要 肺癌被认为是以一种逐步的方式发展的，这使我们有机会在它成为癌症之前进行干预。 侵入性的因此，治疗肺癌患者的一种新方法是开发靶向化学预防 因此，我们必须首先采取预防肺癌前病变形成的策略。我的实验室研究气道基底干 细胞（ABSC）和参与其损伤后修复和再生的信号通路。我们的研究 我们得出的结论是，癌前病变代表了ABSC过度自我更新的状态， 分化，我们确定了几种机制参与逐步进展到鳞状肺 癌其中一种机制涉及ABSC通过Wnt-β-catenin途径的增殖，特别是 我们发现只有一个差异磷酸化位点，β-catenin蛋白的酪氨酸Y 489残基， 允许β-catenin的核定位，伴随TCF/LEF活化以用于增殖。 我们发现 其他经典描述的β-catenin磷酸化位点的磷酸化仅导致细胞膜的 β-catenin的定位。β-β-catenin Y 489磷酸化（p-β-catenin Y 489）在正常人中不存在。 在损伤后的正常修复过程中，气道ABSC仅短暂开启，但在癌前病变中持续存在 ABSC和鳞状肺癌（SLC）中的细胞亚群。 我们的目标是了解驱动β-catenin Y 489磷酸化的机制， 化合物来阻止这一过程。这将使我们能够防止癌前病变的过度增殖 并开发一种新的SLC化学预防策略。我们将通过以下目标实现这一目标： 具体目的1：了解p-β-cateninY 489在ABSCs增殖、癌前病变和细胞凋亡中的作用。 肺癌我们假设β-cateninY 489是所有组织学肿瘤细胞增殖的共同机制。 肺癌的早期症状 具体目的2：鉴定ABSCs中β-cateninY 489位点磷酸化的激酶。 我们 假设在Y 489位点存在磷酸化β-catenin特异性激酶， ABSC增殖形成癌前病变。 具体目的3：鉴定阻止β-β-连环蛋白Y 489的化合物。 我们将进行有针对性的筛选， 在ABSC中阻止TCF/LEF活化的化合物沿着毒性筛选。这将使我们能够识别 抑制增殖但对ABSC无毒的化合物。初步筛选出的先导化合物 用免疫荧光法对β-β-cateninY 489进行二次筛选。 我们高度成就的研究团队，在加州大学洛杉矶分校的优秀环境和重要的生物学， 本提案中所涉及的所有问题都提供了很高的可能性，即NCI挑衅性问题1将被 针对非小细胞肺癌的癌前病变， 肺癌的化学预防策略，将挽救数百万人的生命。

Project Summary/Abstract    Lung cancer is thought to develop in a stepwise fashion giving us the opportunity to intervene before it becomes  invasive. A novel approach to cure patients of lung cancer is therefore to develop a targeted chemoprevention  strategy to prevent the formation of lung premalignant lesions in the first place. My lab studies airway basal stem  cells (ABSCs) and the signaling pathways involved in their repair and regeneration after injury. Our studies led  us to the conclusion that premalignancy represents a state of excessive self-­renewal of ABSCs with a block in  differentiation  and  we  identified  several  mechanisms  involved  in  stepwise  progression  to  Squamous  Lung  Cancer. One such mechanism involves proliferation of ABSCs via the Wnt-­β-­catenin pathway and in particular  we found that only one of the differential phosphorylation sites, the tyrosine Y489 residue of the β-­catenin protein,  allowed  nuclear  localization  of  β-­catenin  with  concomitant  TCF/LEF  activation  for  proliferation.  We  found  that  phosphorylation  of  other  classically  described  β-­catenin  phosphorylation  sites  only  resulted  in  membranous  localization of β-­catenin. The phosphorylation of β-­catenin at Y489 (p-­β-­cateninY489) is not present in normal  airway ABSCs and is turned on only briefly during normal repair after injury, but it persists in premalignant lesion  ABSCs and in a subset of cells in Squamous Lung Cancer (SLC).   Our  goal  is  to  understand  the  mechanisms  that  drive  phosphorylation  of  β-­catenin  at  Y489  and  discover  compounds to prevent this process. This will allow us to prevent the excessive proliferation of premalignancy  and develop a novel chemoprevention strategy for SLC. We will achieve this goal with the following aims:   Specific Aim 1: To understand the role of p-­β-­cateninY489 in proliferation of ABSCs, premalignant lesions and  lung cancers. We hypothesize that p-­β-­cateninY489 is a common mechanism for proliferation in all histologic  subtypes of lung cancer.  Specific  Aim  2:  To  identify  the  kinase/s  responsible  for  phosphorylation  of  β-­cateninY489  site  in  ABSCs.  We  hypothesize  that  there  are  specific  kinase/s  that  phosphorylate  β-­catenin  at  the  Y489  site  which  drives  proliferation of ABSCs to form premalignant lesions.  Specific  Aim  3:  To  identify  compounds  that  prevent  p-­β-­cateninY489.  We  will  perform  a  targeted  screen  of  compounds that prevent TCF/LEF activation in ABSCs along with a toxicity screen. This will allow us to identify  compounds that inhibit proliferation but are not toxic to ABSCs. Lead compounds from this primary screen will  be taken to a secondary screen with immunofluorescence for p-­β-­cateninY489.  Our highly accomplished research team, the outstanding environment at UCLA and the important biology that is  being  addressed  in  this  proposal  all  provide  a  high  likelihood  that  this  NCI  Provocative  Question  1  will  be  answered for targeting premalignancy in Non-­Small Cell Lung Cancer and lead to the development of a targeted  chemoprevention strategy for Lung Cancer that will save millions of lives.