Gli2/DEC1/ABCC4通路诱导胃癌干细胞化疗耐药的机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81602593
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    17.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H1810.肿瘤干细胞
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Gastric cancer is a leading cause of cancer-related deaths. In addition to surgery, the postoperative chemotherapy is the primary mean of treatment. However, nearly all patients develop chemotherapy resistance. The cancer stem cells (CSCs) theory postulates that cancers harbor a subset of cells that share characteristics of stem cells, with a capacity for self-renewal and an ability to differentiate into many cell types. Numerous studies have demonstrated that putative CSCs are more resistant to chemotherapy than non-CSCs. The Hedgehog (Hh) signaling pathway has been regarded as a key regulator of CSCs maintenance and drug resistance. However, the role of Hh pathway in gastric CSCs remains largely unknown. In our previous studies, we identified putative CSCs from human gastric cancer cell lines through tumor sphere culture. Gastric cancer cells of BGC823 and MGC803 could grow as tumor sphere in serum free conditioned medium. Compared with monolayer cells, both sphere cells highly expressed stemness genes Sox2,Oct4 and Bmi1. More importantly, sphere cells were more resistant to chemo-drugs 5-Fu,CDDP and ADM compared to monolayer cells. We found a series of genes differentially expressed between BGC823-sphere and BGC823-monolayer by gene array analysis. Gli2, the key regulatory factor of Hh signaling pathway was found highly expressed in sphere. Furthermore, DEC1, a Gli potential target gene, and ABCC4 are also increased in sphere. ABCC4 are known to regulate CSCs stemness and drug resistance. More importantly, inhibition expression of Gli2 decreased the cisplatin sensitivity, which is associated with down- regulation of DEC1 and ABCC4, Therefore, we propose that Gli2 is essential for maintenance of CSCs drug resistance in gastric cancer, through regulate DEC1 and ABCC4 expression. To investigate this hypothesis, we will isolate two gastric cancer sphere cells. The chemo-drug IC50 and the expression of Gli2, DEC1 and ABCC4 will be detected and compared between the sphere cells and the monolayer cells. Luciferase reporter gene systems, chromatin immunoprecipitation assay (ChIP) will be used to clarify the possible mechanism by which Gli2 regulates DEC1. We will knockdown Gli2 、DEC1 and ABCC4 expression using CRISPR, and determine the chemo-drug IC50 in sphere cells and tumorigenic capacity in nude mice. We will also determin the expression levels of Gli2, DEC1 and ABCC4 by immunohistochemistry, qPCR and Western Blot in clinical patient samples. In the clinical cohort level, we will analyze the correlation between them, revealing the clinical significance how “Gli2/DEC1/ABCC4” signaling pathway acts in the development and prognosis of gastric cancer.We hope that some of our studies may help us understand the new regulation mechanism of Hh signaling pathway, and have significant clinical implications in gastric cancer management.
胃癌化疗效果不佳且预后差,耐药是根本原因。肿瘤干细胞(CSCs)被认为是肿瘤耐药的根源,Hedgehog(Hh)信号通路与CSCs化疗耐药密切相关,但其在CSCs中激活的分子靶点尚不明确。我们前期建立了富集胃癌CSCs的sphere,sphere对化疗药物的IC50是贴壁细胞的3倍以上;芯片检测发现sphere中Hh核心转录分子Gli2,及其潜在的下游分子DEC1、维持CSCs干性及耐药的分子ABCC4表达上调;生物信息学分析显示DEC1启动子区存在Gli2结合位点;贴壁细胞中发现三者表达具有相关性,抑制Gli2表达,顺铂敏感性增高。我们提出“Gli2/ DEC1/ ABCC4通路诱导胃癌CSCs化疗耐药”的假说。拟采用CRISPR抑制该通路,从CSCs、动物、临床标本三个水平明确Gli2/DEC1/ABCC4通路对胃癌CSCs化疗耐药的调控机制,以期探寻Hh通路调控胃癌化疗耐药的新靶点。

结项摘要

胃癌化疗效果不佳且预后差,耐药是根本原因。肿瘤干细胞(CSCs)被认为是肿瘤耐药的根源,Hedgehog(Hh)信号通路与CSCs化疗耐药密切相关,但其在CSCs中激活的分子靶点尚不明确。我们通过建立胃癌CSCs 研究细胞模型sphere,并证实sphere对化疗药物的IC50是贴壁细胞的3倍以上;qPCR证实sphere 中Gli2、DEC1、 ABCC4 表达明显高于贴壁培养的细胞;过表达Gli2, sphere形成率高于于对照组细胞,同时胃癌细胞对5-Fu、CDDP的敏感性降低,且凋亡率降低;过表达Gli2,DEC1、 ABCC4表达明显上调;采用CRISPR抑制DEC1表达, sphere形成率低于对照组细胞,并增强了sphere对化疗药物的敏感性;过表达ABCC4, 胃癌细胞对5-Fu、CDDP的敏感性降低,且凋亡率降低;在CRISPR-DEC1细胞中过表达Gli2, 胃癌细胞IC50高于单独CRISPR-DEC1组, DEC1、ABCC4的表达水平增高;裸鼠成瘤结果表明,胃癌MKN45-sphere皮下成瘤明显大于贴壁细胞,且对化疗药物5-fu的敏感性明显低于贴壁细胞;抑制胃癌细胞DEC1表达后,成瘤体积及肿瘤生长明显减慢。抑制胃癌细胞DEC1表达后,成瘤体积及肿瘤生长明显减慢。我们的研究表明Gli2/DEC1/ABCC4通路诱导了胃癌CSCs化疗耐药。本研究丰富了Hh 信号通路,为后续研究及靶向药物的研发奠定理论和实验基础。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
ceRNA network construction and comparison of gastric cancer with or without Helicobacter pylori infection
幽门螺杆菌感染与非幽门螺杆菌感染的胃癌ceRNA网络构建及比较
  • DOI:
    10.1002/jcp.27467
  • 发表时间:
    2019-05-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF CELLULAR PHYSIOLOGY
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Liu, Yanyan;Zhu, Jingyu;Wang, Yunshan
  • 通讯作者:
    Wang, Yunshan
Bioinformatics and functional analyses of key genes in smoking-associated lung adenocarcinoma
吸烟相关肺腺癌关键基因的生物信息学和功能分析
  • DOI:
    10.3892/ol.2019.10733
  • 发表时间:
    2019-08
  • 期刊:
    Oncol Lett
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhou D;Sun Y;Jia Y;Liu D;Wang J;Chen X;Zhang Y;Ma X
  • 通讯作者:
    Ma X
Overexpression of ARNT2 is associated with decreased cell proliferation and better prognosis in gastric cancer
ARNT2 过度表达与胃癌细胞增殖减少和更好的预后相关
  • DOI:
    10.1007/s11010-018-3376-y
  • 发表时间:
    2019-01-01
  • 期刊:
    MOLECULAR AND CELLULAR BIOCHEMISTRY
  • 影响因子:
    4.3
  • 作者:
    Jia, Yanfei;Hao, Shuhua;Wang, Yunshan
  • 通讯作者:
    Wang, Yunshan
Alpha5 Nicotinic Acetylcholine Receptor Contributes to Nicotine-Induced Lung Cancer Development and Progression.
Alpha5 烟碱乙酰胆碱受体有助于尼古丁诱导的肺癌的发生和进展
  • DOI:
    10.3389/fphar.2017.00573
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Frontiers in pharmacology
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Sun HJ;Jia YF;Ma XL
  • 通讯作者:
    Ma XL
Targeting HIF-1α signaling pathway for gastric cancer treatment
靶向 HIF-1 α 信号通路治疗胃癌
  • DOI:
    10.1691/ph.2019.8674
  • 发表时间:
    2019-01-01
  • 期刊:
    PHARMAZIE
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Li, Hongyu;Jia, Yanfei;Wang, Yunshan
  • 通讯作者:
    Wang, Yunshan

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其他文献

CSN5在胃癌中的表达及与患者预后的相关性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    山东大学学报(医学版)
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    --
  • 作者:
    宗帅;肖东杰;刘华;郏雁飞;马晓丽;李焕杰;黎娉;郑燕;汪运山
  • 通讯作者:
    汪运山
EGFR与DEC1蛋白共表达促进肺腺癌肿瘤细胞淋巴结转移
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    山东大学学报(医学版)
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    --
  • 作者:
    马育华;郑燕;郏雁飞;汪运山
  • 通讯作者:
    汪运山
STAT3真核表达质粒的构建及对胃癌细胞增殖的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    山东大学学报(医学版)
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    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    汪运山
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    魏炎;郏雁飞;郑燕;马晓丽;汪运山
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    汪运山
DEC1基因真核表达质粒的构建及对胃癌细胞增殖的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    山东大学学报(医学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    戴新;郑燕;郏雁飞;肖东杰;童书青;汪运山
  • 通讯作者:
    汪运山

其他文献

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郏雁飞的其他基金

DNA结合抑制因子ID4在H.pylori相关胃癌发展中的关键调控机制研究
  • 批准号:
    31970728
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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