Trip13调控骨髓瘤细胞增殖和耐药的分子网络解析

Multiple myeloma (MM) remains largely incurable with current therapeutic strategies. Relapse and progression of myeloma are mainly due to excessive proliferation and drug resistance of cancer cells. Nevertheless, their molecular mechanism is not clear. In the previous study, we compared gene expression profiling of paired myeloma cell samples collected at diagnosis and at relapse. We first demonstrated that overexpression of Trip13 (thyroid hormone receptor interactor 13) was closely correlated to recurrence and short overall survival of MM. Overexpressing Trip13 in cancer cells resulted in enhanced cell proliferation and drug resistance, while targeting Trip13 by Trip13-shRNA led to cell growth arrest and induced apoptosis in vitro. We also found targeted molecules of regulating Trip13-mediated proliferation of MM cells through the high-throughput screening method. Thus, we hypothesized that Trip13 overexpression is one of the factors that promote MM recurrence. In this study, we will investigate molecular mechanism of Trip13-mediated regulation of proliferation and drug resistance of myeloma cells. We will also clarify Trip13-mediated MM cell growth signal pathway. Furthermore, we will explore the correlation between Trip13 expression and recurrence and prognosis in MM through gene chips, proteomics, molecular biology and animal models. The completion of this project will mark the first reporting of a novel mechanism of Trip13-mediated MM cell proliferation. Our findings may be able to provide new targets and ideas for targeted therapy and reversing drug resistance of myeloma cells. We might be able to put forward novel prognostic markers for myeloma.

多发性骨髓瘤（MM）仍不可治愈，MM细胞过度增殖和耐药在骨髓瘤复发和进展中起关键作用，但其分子机制尚不清。前期研究通过分析患者初治和复发时配对标本基因表达谱，首次发现Trip13高表达与骨髓瘤复发和短总生存期密切相关；过表达Trip13显著增强MM细胞增殖和诱导多药耐药；沉默Trip13导致细胞生长停滞；通过高通量筛选方法找到Trip13介导MM细胞增殖的靶分子。因此，我们假设Trip13过表达是促进MM复发的因素之一。本项目结合基因芯片、蛋白组学、分子生物学技术和动物模型，研究Trip13调控MM细胞增殖和耐药的分子机制；阐明Trip13介导MM细胞生长的信号通路；通过分析MM患者初治、复发和进展时系列标本，阐明Trip13与骨髓瘤复发和预后的相关性。本研究对阐明MM细胞增殖和耐药机制有重要意义，为靶向治疗骨髓瘤和逆转MM细胞耐药提供治疗的新靶点及新思路，为骨髓瘤预后评估提供新标志物。

多发性骨髓瘤（MM）目前尚不可治愈，MM细胞异常增殖和耐药在MM复发和进展中起关键作用，但其分子机制尚不清楚。Trip13是指甲状腺激素受体结合蛋白13，本研究旨在解析Trip13调控骨髓瘤细胞增殖和耐药的分子网络，并寻找靶向Trip13的有效抗MM抑制剂，为靶向治疗骨髓瘤和逆转MM细胞耐药提供治疗的新靶点。..我们通过基因表达谱（GEP）分析首先发现,Trip13高表达与MM患者的疾病进展、复发和短总生存期相关；通过体外和体内实验研究发现，Trip13高表达诱导MM细胞生长、对化疗药耐药和促进肿瘤形成，下调Trip13表达在体外和动物体内都能抑制骨髓瘤细胞生长，提示Trip13可能是MM治疗的一个靶标；Trip13通过Akt信号通路，诱导蛋白酶体降解MAD2增加，并使MAD2从APC/C-Cdc20复合物解离，激活APC，导致SAC功能缺陷。..为了寻找Trip13有效的抑制剂，我们首先结晶了Trip13蛋白晶体结构；然后通过计算机筛选，并通过生物学验证，鉴定出首个靶向Trip13的小分子抑制剂DCZ0415，经Pull down、核磁等多种实验技术证实Trip13能够结合DCZ0415；体内、体外研究发现DCZ0415有显著的抗骨髓瘤作用；体外研究显示，其对万珂耐药的MM患者原代细胞也有显著的杀伤作用。我们的研究为DCZ0415进入临床提供了一个可靠的理论基础，也提示靶向Trip13可能是一个有效的治疗MM策略，也值得我们更进一步研究。..总之，本项目首先结晶了Trip13蛋白晶体结构，发现了首个Trip13抑制剂，阐明了Trip13与MM复发、进展和预后评估密切相关，可作为MM疾病进展以及预后评估的新标志物，阐明了Trip13高表达诱导MM耐药的分子机制，明确了Trip13可作为靶向治疗MM的新靶点，靶向Trip13抑制剂DCZ0415将有可能成为临床有效治疗MM的先导药物。发表第一标注本基金的SCI论文22篇，影响因子共73分，单篇最高8.712分，这些论文本人都是通讯作者。以本人为第一发明人申请国家发明专利5项（已获受理号，等待授权）。