Mechanistic dissection and inhibitor targeting of autophagy in RAS driven cancers

RAS 驱动的癌症中自噬的机制剖析和抑制剂靶向

基本信息

  • 批准号:
    10200721
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 44.69万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-07-01 至 2025-06-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Autophagy is a self-degradation process whereby cells can orderly clear defective organelles and recycle macromolecules as a nutrient source. Autophagy is elevated and essential for the tumorigenic growth of KRAS- mutant pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC), providing the rationale for clinical evaluation of the autophagy inhibitor hydroxychloroquine (HCQ) for PDAC. Disappointingly, when used as monotherapy or in combination with standard of care, HCQ has shown limited to no clinical efficacy for PDAC. We recently determined that the treatment of PDAC with inhibitors of the key KRAS effector pathway, the RAF-MEK-ERK mitogenic activated protein kinase (MAPK) cascade, unexpectedly caused further elevation of autophagy, rendering PDAC acutely dependent on this process, and hypersensitive to autophagy inhibition. We determined that ERK inhibition impaired other critical processes that then led to compensatory upregulation of autophagy. Our findings, together with essentially identical conclusions by another independent co-published study, have led to the initiation of clinical trials evaluating either MEK (trametinib, binimetinib) or ERK (LY3214996) inhibitor in combination with HCQ for metastatic KRAS-mutant PDAC. While early observations from compassionate use of this combination support a significant clinical impact, our preliminary studies support our premise that we can improve upon this therapy. We propose three aims to further advance autophagy inhibition as an anti-RAS therapeutic approach. First, we will determine if the ERK MAPK + HCQ combination will be similarly effective in KRAS/NRAS/BRAF- mutant CRC (Aim 1). HCQ is a lysosome inhibitor and consequently not selective for autophagy. We hypothesize that inhibitors of the ULK1/2 serine/threonine protein kinases, key initiators of starvation-induced autophagy, will act as more specific autophagy inhibitors. However, as with all protein kinase inhibitors, inhibitor-induced compensatory mechanisms will promote resistance to ULK inhibitor efficacy. Additionally, a comprehensive determination of ULK1/2 substrates remains to be completed. Thus, we will determine the direct and compensatory effects of ULK inhibition on the phosphoproteome and kinome to critically evaluate ULK inhibitors as autophagy inhibitors (Aim 2). Our Aim 3 studies are based on our application of a 2,500-gene druggable genome CRISPR/Cas9 genetic-loss-of-function screen to identify genes that modulate CQ anti-tumor activity. The identified hits that either enhance or reduce CQ growth inhibition activity represent candidate combinations or biomarkers for CQ resistance, respectively. We have identified mediators of the DNA damage response and cell cycle regulators as two major classes of resistance-promoting genes. We will mechanistically dissect these relationships and determine how inhibition of members of these pathways influences autophagic flux. In summary, our studies will enhance our understanding of autophagy regulation in cancer and aid in the development of novel combination therapies to target autophagy for the treatment of KRAS-mutant cancers.
自噬是一个自降解过程,细胞可以有序清除有缺陷的细胞器并回收 大分子作为营养来源。自噬升高,对于Kras-的致瘤性生长至关重要 突变的胰腺导管腺癌(PDAC),为自噬的临床评估提供了理由 PDAC的抑制剂羟氯喹(HCQ)。令人失望的是,当用作单一疗法或组合时 有了护理标准,HCQ已显示出PDAC的临床疗效不限。我们最近确定 用关键KRAS效应途径的PDAC处理PDAC,RAF-MEK-ERK有丝分裂激活了 蛋白激酶(MAPK)级联反应出乎意料地导致自噬的进一步升高,使PDAC急性 取决于此过程,并且对自噬抑制过敏。我们确定ERK抑制作用 损害了其他关键过程,然后导致自噬的补偿性上调。我们的发现,一起 通过另一项独立共同发表的研究基本相同的结论,导致了 评估MEK(Trametinib,Binimetinib)或ERK(LY3214996)抑制剂的临床试验 HCQ用于转移性Kras突变PDAC。而这种组合的富有同情使用的早期观察 支持重大的临床影响,我们的初步研究支持我们可以改进的前提 治疗。我们提出三个目标,旨在进一步推进自噬作为一种抗RAS治疗方法。 首先,我们将确定ERK MAPK + HCQ组合是否在KRAS/NRAS/BRAF-中类似地有效 突变CRC(AIM 1)。 HCQ是一种溶酶体抑制剂,因此对自噬不是选择性。我们假设 ULK1/2丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的抑制剂,饥饿诱导的自噬的主要启动者将 充当更具体的自噬抑制剂。但是,与所有蛋白激酶抑制剂一样,抑制剂诱导 补偿机制将促进对ULK抑制剂功效的抵抗力。另外,这是一个全面的 ULK1/2底物的确定仍有待完成。因此,我们将确定直接和 ULK抑制对磷酸蛋白质组和Kinome的补偿性影响,以评估ULK抑制剂 作为自噬抑制剂(AIM 2)。我们的目标3研究基于我们的2500基因可药品的应用 基因组CRISPR/CAS9遗传功能筛选,以鉴定调节CQ抗肿瘤活性的基因。 确定的命中可以增强或减少CQ生长抑制活性代表候选组合 或分别用于CQ抗性的生物标志物。我们已经确定了DNA损伤反应的介体和 细胞周期调节因子作为两种主要的抗性促进基因。我们将机械地剖析这些 关系并确定这些途径成员的抑制如何影响自噬通量。在 总而言之,我们的研究将增强我们对癌症自噬调节的理解,并有助于 开发新型组合疗法以靶向自噬来治疗KRAS突变癌。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

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

{{ 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 }}

Kirsten L Bryant其他文献

Kirsten L Bryant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('Kirsten L Bryant', 18)}}的其他基金

Mechanistic dissection and inhibitor targeting of autophagy in RAS driven cancers
RAS 驱动的癌症中自噬的机制剖析和抑制剂靶向
  • 批准号:
    10432054
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 44.69万
  • 项目类别:
Mechanistic dissection and inhibitor targeting of autophagy in RAS driven cancers
RAS 驱动的癌症中自噬的机制剖析和抑制剂靶向
  • 批准号:
    10033575
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 44.69万
  • 项目类别:
Mechanistic dissection and inhibitor targeting of autophagy in RAS driven cancers
RAS 驱动的癌症中自噬的机制剖析和抑制剂靶向
  • 批准号:
    10658871
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 44.69万
  • 项目类别:

相似国自然基金

用于急性出血控制的硅酸钙复合海绵的构建及其促凝血性能和机制研究
  • 批准号:
    32301097
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
AF9通过ARRB2-MRGPRB2介导肠固有肥大细胞活化促进重症急性胰腺炎发生MOF的研究
  • 批准号:
    82300739
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
代谢工程化MSC胞外囊泡靶向调控巨噬细胞线粒体动力学改善急性肾损伤的作用及机制研究
  • 批准号:
    32371426
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
DUSP2介导自噬调控气管上皮细胞炎症在急性肺损伤中的机制研究
  • 批准号:
    82360379
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
超声射频信号神经回路策略模型定量肌肉脂肪化评估慢加急性肝衰竭预后
  • 批准号:
    82302221
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Roles for Adenomatous polyposis coli in colon injury prevention and wound healing
腺瘤性大肠杆菌在预防结肠损伤和伤口愈合中的作用
  • 批准号:
    10707443
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 44.69万
  • 项目类别:
Mechanistic dissection and inhibitor targeting of autophagy in RAS driven cancers
RAS 驱动的癌症中自噬的机制剖析和抑制剂靶向
  • 批准号:
    10432054
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 44.69万
  • 项目类别:
Mechanistic dissection and inhibitor targeting of autophagy in RAS driven cancers
RAS 驱动的癌症中自噬的机制剖析和抑制剂靶向
  • 批准号:
    10658871
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 44.69万
  • 项目类别:
Liver lobule zonation, hepatocellular carcinoma (HCC) and β-catenin mediated hepatitis B virus (HBV) biosynthesis
肝小叶分区、肝细胞癌 (HCC) 和 β-连环蛋白介导的乙型肝炎病毒 (HBV) 生物合成
  • 批准号:
    10059188
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 44.69万
  • 项目类别:
The Huwe1 ubiquitin ligase regulates mitosis, genomic stability and oncogenesis.
Huwe1 泛素连接酶调节有丝分裂、基因组稳定性和肿瘤发生。
  • 批准号:
    10188467
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 44.69万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了