Targeting epigenetic abnormalities to inhibit cutaneous squamous cell carcinoma
针对表观遗传异常抑制皮肤鳞状细胞癌
基本信息
- 批准号:10705718
- 负责人:
- 金额:$ 39.57万
- 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:2022-09-15 至 2027-08-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AcetylationAffectAffinityAutomobile DrivingBindingBinding SitesCDKN2A geneCRISPR/Cas technologyCarcinogensCell Cycle ProteinsCell LineCellsCessation of lifeChromatinChronicCommunitiesCyclin-Dependent Kinase Inhibitor 2ADNADNA MethylationDNA Methylation InhibitionDNA Modification ProcessDNA Sequence AlterationDataDevelopmentDrug CombinationsEP300 geneEnhancersEnvironmental Risk FactorEnzymesEpigenetic ProcessGenesGenetic InductionGenomic SegmentGenomicsGoalsGuide RNAHistone AcetylationHistonesHumanHypermethylationInhibition of Cell ProliferationInvadedLaboratoriesLarge Cell CarcinomaMYC geneMYC-Family OncogeneMalignant NeoplasmsMeasuresMethylationModificationNeoplasm MetastasisOncogenesOncogenicPatientsPhenotypePlayPositioning AttributePre-Clinical ModelProliferatingRNA Polymerase IIRiskRoleSamplingSignal TransductionSkinSkin CancerSpecimenTestingTherapeuticTumor PromotionTumor Suppressor ProteinsUV Radiation ExposureUV inducedUltraviolet RaysUnited StatesUntranslated RNAVisualizationdemethylationdetection assaydriver mutationepigenome editingepigenomicsgenome editinggenomic locushistone modificationin vivoinhibitorinnovative technologiesmalignant phenotypemigrationnew technologynovel strategiesnovel therapeutic interventionoverexpressionp14ARF Proteinpatient derived xenograft modelpromoterrational designrecruitskin organogenesisskin squamous cell carcinomasmall molecule inhibitortargeted treatmenttooltranscription factortumortumor growthultraviolet
项目摘要
Project Summary/Abstract
Chronic ultraviolet (UV) radiation induces not only genetic mutations but also aberrant epigenetic
modifications that affect the expression of transcription factors, oncogenes, and tumor suppressors, leading to
the development of cutaneous squamous cell carcinoma (cSCC), the second most common cancer in the United
States. A better understanding of the mechanisms underlying UV-associated epigenetic abnormalities will
provide novel approaches to inhibit skin malignancies.
Strikingly, chronic UV exposure induces DNA hypermethylation at the promoter of CDKN2A gene, which
encodes tumor suppressors p16INK4A and p14ARF. This epigenetic alteration silences CDKN2A, promoting tumor
growth and metastasis. However, it remains unclear whether the reversal of this epigenetic aberration can
reactivate CDKN2A and inhibit malignant phenotypes of cSCC. In Aim 1, we will use our CRISPR-Cas9-based
epigenome editing tools to specifically demethylate the CDKN2A promoter and investigate the effect of targeted
DNA demethylation on cancer phenotypes.
UV radiation increases the expression of Myc, which is an oncogenic transcription factor. Myc activation is a
cancer hallmark, and the Myc oncogene family is deregulated in many human cancers. When overexpressed,
Myc binds to noncanonical (low-affinity) motifs, invading enhancers, and potentially activates super-enhancers
(noncoding genomic regions defined by unusually high levels of H3K27 acetylation). Cancer-specific super-
enhancers strongly upregulate oncogenes, driving malignancies. However, it remains elusive how aberrant
super-enhancers are formed in cSCC. We hypothesize that overexpressed Myc binds to low-affinity Myc binding
sites, recruits histone acetyltransferase p300, and generates aberrant super-enhancers that drive malignancy.
In Aim 2, we will determine the role of overexpressed Myc in super-enhancer formation in cSCC.
A subset of cSCC displays poor differentiation, which correlates with poor patient survival. However, it remains
unclear what confers the aggressiveness of poorly differentiated cSCC. We hypothesize that small-molecule
inhibitors of DNA methylation and/or Myc suppress poorly differentiated cSCC in vivo by reactivating CDKN2A
and/or inhibiting Myc-associated super-enhancers. In Aim 3, we will use poorly differentiated cSCC patient-
derived xenografts as preclinical models to assess the effects of these inhibitors on tumor growth and metastasis.
Innovative technologies will be used for epigenetic analyses: “PIXUL-ChIP” (high-throughput chromatin
shearing for robust ChIP signals) and “EVA” (epigenetic visualization assay that detects specific DNA
methylation at the single-cell level). With our epigenome editing tools, the proposed study will elucidate the
contribution of epigenetic abnormalities to cSCC aggressiveness and reveal therapeutic potential of modulating
epigenetic marks to suppress cSCC.
项目概要/摘要
慢性紫外线 (UV) 辐射不仅会诱发基因突变,还会导致表观遗传异常
影响转录因子、癌基因和肿瘤抑制因子表达的修饰,导致
皮肤鳞状细胞癌 (cSCC) 的发展,这是美国第二常见的癌症
更好地了解与紫外线相关的表观遗传异常的机制。
提供抑制皮肤恶性肿瘤的新方法。
引人注目的是,慢性紫外线照射会诱导 CDKN2A 基因启动子处的 DNA 高甲基化,从而导致
编码肿瘤抑制因子 p16INK4A 和 p14ARF 这种表观遗传改变使 CDKN2A 沉默,从而促进肿瘤发生。
然而,目前尚不清楚这种表观遗传畸变是否可以逆转。
重新激活 CDKN2A 并抑制 cSCC 的恶性表型 在目标 1 中,我们将使用基于 CRISPR-Cas9 的技术。
表观基因组编辑工具可特异性去甲基化 CDKN2A 启动子并研究靶向的效果
DNA 去甲基化对癌症表型的影响。
紫外线辐射会增加 Myc 的表达,Myc 是一种致癌转录因子。
Myc 癌基因家族在许多人类癌症中过度表达时会失调。
Myc 与非规范(低亲和力)基序结合,入侵增强子,并可能激活超级增强子
(由异常高水平的 H3K27 乙酰化定义的非编码基因组区域)。
增强子强烈上调癌基因,导致恶性肿瘤发生,但其异常程度仍然难以捉摸。
过度表达的 Myc 与低亲和力 Myc 结合形成超级增强子。
位点,招募组蛋白乙酰转移酶 p300,并产生导致恶性肿瘤的异常超级增强子。
在目标 2 中,我们将确定过度表达的 Myc 在 cSCC 超级增强子形成中的作用。
cSCC 的一个子集表现出较差的分化,这与患者生存率较低有关,但它仍然存在。
尚不清楚是什么赋予了低分化 cSCC 的侵袭性。
DNA 甲基化和/或 Myc 抑制剂通过重新激活 CDKN2A 抑制体内低分化 cSCC
和/或抑制 Myc 相关超级增强子 在目标 3 中,我们将使用低分化的 cSCC 患者。
衍生的异种移植物作为临床前模型来评估这些抑制剂对肿瘤生长和转移的影响。
创新技术将用于表观遗传学分析:“PIXUL-ChIP”(高通量染色质
剪切以获得强大的 ChIP 信号)和“EVA”(检测特定 DNA 的表观遗传可视化分析)
通过我们的表观基因组编辑工具,拟议的研究将阐明单细胞水平的甲基化。
表观遗传异常对 cSCC 侵袭性的贡献并揭示调节的治疗潜力
表观遗传标记可抑制 cSCC。
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 }}
Masaoki Kawasumi其他文献
Masaoki Kawasumi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 }}
相似国自然基金
线上民宿房东亲和力对房客预定行为的影响机制研究——基于多源异构数据视角
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
估计和解释序列变体对蛋白质稳定性、结合亲和力以及功能的影响
- 批准号:31701136
- 批准年份:2017
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
人B组腺病毒纤毛蛋白与DSG2受体亲和力的差异及其对病毒致病力的影响研究
- 批准号:31570163
- 批准年份:2015
- 资助金额:62.0 万元
- 项目类别:面上项目
RGS19对嗜酸细胞性食管炎FcεRI信号传导通路的影响及其作用机制的研究
- 批准号:81500502
- 批准年份:2015
- 资助金额:18.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
TNFalpha-OPG相互作用对骨代谢的影响
- 批准号:30340052
- 批准年份:2003
- 资助金额:9.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
相似海外基金
Pilot Studies of PAX3-FOXO1 Fusions Proteins in Alveolar Rhabdomyosarcoma
PAX3-FOXO1 融合蛋白在肺泡横纹肌肉瘤中的初步研究
- 批准号:
10726763 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 39.57万 - 项目类别:
Targeting HNF4-induced thrombo-inflammation in Chagas disease
针对恰加斯病中 HNF4 诱导的血栓炎症
- 批准号:
10727268 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 39.57万 - 项目类别:
"Post-translational modification of non-histone proteins as a mechanism of pMHC-I neo-ligand generation"
“非组蛋白蛋白的翻译后修饰作为 pMHC-I 新配体生成的机制”
- 批准号:
10435184 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 39.57万 - 项目类别:
Determination of Hair Cell Fate from Postnatal Cochlear Supporting Cells
产后耳蜗支持细胞毛细胞命运的测定
- 批准号:
10617788 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 39.57万 - 项目类别:
Determination of Hair Cell Fate from Postnatal Cochlear Supporting Cells
产后耳蜗支持细胞毛细胞命运的测定
- 批准号:
10435013 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 39.57万 - 项目类别: