Validating cGAS-STING pathway as drug target in Huntington disease mouse model

在亨廷顿病小鼠模型中验证 cGAS-STING 通路作为药物靶点

基本信息

  • 批准号:
    10508092
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 53.13万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-09-20 至 2024-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project summary Huntington disease (HD) is a fatal neurodegenerative disorder caused by the huntingtin (HTT) CAG expansion mutation (coding for polyglutamine, mHTT). mHTT is a ubiquitously expressed gene, yet it prominently damages the striatum and cortex, followed by widespread peripheral defects as the disease progresses. Prior works have linked innate and adaptive inflammatory responses in HD. Microglia, a cellular indicator of inflammation, is also increased in the striatum of HD animal and cell culture models and HD patients. Increased levels of reactive monocytes, inflammatory cytokines, chemokines, and the n-kynurenine/tryptophan ratio, an indicator of persistent inflammation, have all been observed in pre-manifest HD patients and correlated with HD progression. Furthermore, RNA-seq analysis of tissue obtained from human HD patients and HD monkey models reveals extensive transcriptional dysregulation associated with proinflammatory pathway activation. Inflammation is also closely linked to autophagy, a catabolic process that is dysregulated in HD. Despite these studies, the mechanisms or treatment targets for the reduction of inflammatory responses remain less clear. To fill this knowledge gap, this proposal tests the hypothesis that cyclic GMP–AMP synthase (cGAS)–stimulator of interferon genes (STING), a major innate immunity response pathway, is a disease modifier in HD pathogenesis. This hypothesis was formulated based on our recent finding that the cGAS-STING pathway is upregulated in HD patients’ tissue and cell models and mediates autophagy and inflammatory responses. We found high ribosome occupancy in exon 1 of cGAS mRNA and cGAS-dependent inflammatory transcription factors (Irf3, Irf7), and inflammatory chemokine (Ccl5, and Cxcl10) are upregulated in HD. Depletion of cGAS diminishes downstream effector STING activation and also inhibits autophagy flux in HD cells. The latter is consistent with the primordial function of the cGAS-STING pathway in autophagy induction. These data underline an important role of cGAS-STING signaling in the pathological mechanisms of HD. Subsequently, an independent study confirmed activation of cGAS-STING in HD models. Yet, it is unclear whether the cGAS- STING pathway is a passive or active contributor to HD development. In Aim 1, we will determine whether the genetic deletion of cGAS alters the behavioral and pathological hallmarks of HD KI (z175HD) mice. We will determine age-related behavioral alterations and pathological changes in cGAS–/–;HD KI mice. In Aim 2, we will determine whether the small molecule STING inhibitor diminishes the HD phenotype in HD KI mice. We will treat z175HD mice with the small molecule STING inhibitor, H-151 and determine changes in the HD-like deficits compared vehicle treated z175HD. The proposed experiments will clarify the role of the cGAS–STING pathway as anti-inflammatory therapeutic agents in HD.
项目摘要 亨廷顿病(HD)是由亨廷顿(HTT)CAG扩张引起的致命神经退行性疾病 突变(编码聚谷氨酰胺,MHTT)。 MHTT是一个普遍表达的基因,但它显着损坏 纹状体和皮质,随着疾病进展的宽度宽度。先前的作品有 HD中有联系的先天和适应性炎症反应。小胶质细胞是炎症的细胞指标,也是 HD动物和细胞培养模型和HD患者的纹状体中的增加。反应性水平增加 单核细胞,炎性细胞因子,趋化因子和N-酮氨酸/色氨酸比率,这是一个指标 持续性炎症,全部观察到了手势前HD患者,并且与HD进展相关。 此外,从人类高清患者和HD猴子模型获得的组织的RNA-seq分析显示 与促炎途径激活相关的广泛转录失调。炎症也是 与自噬密切相关,自噬是一种在HD中失调的分解代谢过程。尽管进行了这些研究, 减少炎症反应的机制或治疗目标尚不清楚。填写这个 知识差距,该建议检验了环环GMP – AMP合酶(CGA)的假设 - 干扰素基因(Sting)是一种主要的先天免疫反应途径,是HD中的疾病修饰剂 发病。该假设是根据我们最近的发现,即CGAS刺道途径是 在HD患者的组织和细胞模型中进行了更新,并介导自噬和炎症反应。我们 发现在CGAS mRNA和CGAS依赖性炎症转录的外显子1中发现高核糖体占用率 因素(IRF3,IRF7)和炎症趋化因子(CCL5和CXCL10)以HD更新。 CGA的耗竭 减少下游效应子的激活,并抑制HD细胞中的自噬通量。后者是 与自噬诱导中CGAS刺途径的原始功能一致。这些数据强调 CGAS信号传导在HD的病理机制中的重要作用。随后,一个 独立研究证实了HD模型中CGAS刺的激活。但是,尚不清楚CGAS-是否 Sting Pathway是高清开发的被动或积极贡献者。在AIM 1中,我们将确定是否 CGA的遗传缺失改变了HD KI(Z175HD)小鼠的行为和病理标志。我们将 确定与年龄相关的行为改变和CGA中的病理变化 - / - ; HD KI小鼠。在AIM 2中,我们将 确定小分子刺激抑制剂是否会降低HD Ki小鼠的HD表型。我们将对待 Z175HD小鼠具有小分子刺激器H-151并确定HD样缺陷的变化 比较了用车辆处理的Z175HD。提出的实验将阐明CGA -sting途径的作用 作为HD中的抗炎治疗剂。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Tunneling Nanotube: An Enticing Cell-Cell Communication in the Nervous System.
  • DOI:
    10.3390/biology12101288
  • 发表时间:
    2023-09-27
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Srinivasa Subramaniam其他文献

Srinivasa Subramaniam的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Srinivasa Subramaniam', 18)}}的其他基金

Rhes-SUMO Pathway in Huntington disease
亨廷顿病中的 Rhes-SUMO 通路
  • 批准号:
    10785540
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 53.13万
  • 项目类别:
Rhes-SUMO Pathway in Huntington disease
亨廷顿病中的 Rhes-SUMO 通路
  • 批准号:
    10707942
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 53.13万
  • 项目类别:
mTOR Signaling in Striatum: Regulation and Function
纹状体中的 mTOR 信号传导:调节和功能
  • 批准号:
    9174387
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 53.13万
  • 项目类别:
Rhes-SUMO circuitry in Huntington's Disease Pathogenesis
亨廷顿病发病机制中的 Rhes-SUMO 电路
  • 批准号:
    9006888
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 53.13万
  • 项目类别:
mTOR Signaling in Striatum: Regulation and Function
纹状体中的 mTOR 信号传导:调节和功能
  • 批准号:
    8883032
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 53.13万
  • 项目类别:
mTOR Signaling in Striatum: Regulation and Function
纹状体中的 mTOR 信号传导:调节和功能
  • 批准号:
    9282509
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 53.13万
  • 项目类别:

相似国自然基金

优先流对中俄原油管道沿线多年冻土水热稳定性的影响机制研究
  • 批准号:
    42301138
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
开放空间内部特征对公共生活行为的复合影响效应与使用者感知机理研究
  • 批准号:
    52308052
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
市场公平竞争与企业发展:指标测度、影响机理与效应分析
  • 批准号:
    72373155
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    41 万元
  • 项目类别:
    面上项目
气候变暖对青藏高原高寒草甸土壤病毒多样性和潜在功能的影响
  • 批准号:
    32301407
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高温胁迫交叉锻炼对梭梭幼苗耐旱性影响的分子机理研究
  • 批准号:
    32360079
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

tRNA-derived RNA Fragments (tRF) as Prognostic and Diagnostic Biomarkers for Alzheimer’s Disease
tRNA 衍生的 RNA 片段 (tRF) 作为阿尔茨海默病的预后和诊断生物标志物
  • 批准号:
    10578546
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 53.13万
  • 项目类别:
A novel mitochondria-to-lysosome stress signaling pathway in degenerative disease and aging
退行性疾病和衰老中一种新的线粒体到溶酶体应激信号通路
  • 批准号:
    10722759
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 53.13万
  • 项目类别:
Unraveling the Mechanisms of Neurodegeneration in TBCK Encephaloneuronopathy
揭示 TBCK 脑神经病神经变性的机制
  • 批准号:
    10700602
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 53.13万
  • 项目类别:
Delineating the functional impact of recurrent repeat expansions in ALS using integrative multiomic analysis
使用综合多组学分析描述 ALS 中反复重复扩增的功能影响
  • 批准号:
    10776994
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 53.13万
  • 项目类别:
Intermediate-sized Expanded Access Protocol for CNM-Au8 in Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS).
CNM-Au8 在肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 中的中等规模扩展访问协议。
  • 批准号:
    10835565
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 53.13万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了