Mre11-Dependent DNA Damage Responses in Breast Cancer Pathogenesis

项目摘要 Mre 11-BclRad 50-BclNbs 1复合物是DNA双链断裂的多效性传感器，其促进ATM 信号传导、细胞周期检查点激活和DNA修复。我们最近已经证明，Mre 11是一个重要的 在乳腺癌的鼠模型中的肿瘤抑制性DNA损伤反应（DDR）的组分。Mre11 在人类三阴性细胞中， （雌激素/孕激素受体阴性，HER 2非扩增）乳腺癌（TNBC），其是 其特征在于猖獗的染色体不稳定性和几乎普遍的p53途径失活。在这 项目中，我们将研究Mre 11-β介导的肿瘤抑制在TNBC小鼠模型中的作用， c-Myc过表达、Rb 1缺失和/或p53缺陷。在目标1中，我们将分析Mre 11的效果 缺乏对癌基因诱导的DNA损伤的细胞周期检查点激活的响应。时间间隔 将在肿瘤前原发性肝癌中进行DNA损伤和细胞周期状态转换的显微镜检查。 乳腺上皮细胞 在目标2中，我们将使用单细胞全基因组测序来量化随机 在原发性乳腺癌中癌基因诱导的复制应激过程中积累的染色体畸变 上皮细胞Mre 11和/或p53缺陷对不同条件下染色体不稳定表型的影响 将分析肿瘤发生的阶段。在目标3中，我们将在Rb 1/p53-p53缺陷型中设计Mre 11突变， 小鼠TNBC模型，以测量对肿瘤潜伏期的影响。基因表达和基因组瘢痕标记 将确定与Mre 11缺陷乳腺癌相关的基因，并与Brca 1 缺陷将测试一组药理学DDR通路抑制剂以鉴定靶向合成的 Mre 11缺陷的致命弱点。总的来说，这个项目将提供深入了解p53-p53独立 Mre 11-E2介导的肿瘤抑制机制，并确定分子特征和治疗 Mre 11缺陷型乳腺癌的易感性。

Project Summary Abstract  The Mre11-­Rad50-­Nbs1 complex is a pleiotropic sensor of DNA double strand breaks that promotes ATM  signaling, cell cycle checkpoint activation, and DNA repair. We have recently shown that Mre11 is an essential  component of the tumor suppressive DNA damage response (DDR) in a murine model of breast cancer. Mre11  pathway deficiency has also been reported in a significant fraction of human triple negative  (estrogen/progesterone receptor negative, HER2 non-­amplified) breast cancers (TNBC), which are  characterized by rampant chromosomal instability and nearly universal inactivation of the p53 pathway. In this  project, we will investigate a role for Mre11-­mediated tumor suppression in murine models of TNBC initiated by  c-­Myc overexpression, Rb1 deletion, and/or p53 deficiency. In Aim 1, we will analyze the effect of Mre11  deficiency on cell cycle checkpoint activation in response to oncogene-­induced DNA damage. Time lapse  microscopy of DNA damage and cell cycle state transitions will be performed in preneoplastic primary  mammary epithelial cells.  In Aim 2, we will use single cell whole genome sequencing to quantify stochastic  chromosomal aberrations that accumulate during oncogene-­induced replication stress in primary mammary  epithelial cells. The effect of Mre11 and/or p53 deficiency on the chromosomal instability phenotype at different  stages of tumorigenesis will be analyzed. In Aim 3, we will engineer Mre11 mutations in a Rb1/p53-­deficient  murine TNBC model to measure effects on tumor latency. Gene expression and genomic scar signatures  associated with Mre11 deficient breast cancers will be determined, and compared to signatures of Brca1  deficiency. A panel of pharmacological DDR pathway inhibitors will be tested to identify targetable synthetic  lethal vulnerabilities of Mre11 deficiency. Collectively, this project will provide insight into p53-­independent  mechanisms of Mre11-­mediated tumor suppression, and identify molecular signatures and therapeutic  susceptibilities of Mre11 deficient breast cancer.