肿瘤相关分子在癌进展中的多相调控机制
项目名称：肿瘤相关分子在癌进展中的多相调控机
制
首席科学家：陈志南中国人民解放军第四军医大学起止年限：2009.1至2013.8
依托部门：陕西省科技厅总后勤部卫生部
一、研究内容
本项目的关键科学问题是肿瘤相关分子在癌进展中的多相调控机制。围绕细胞→不典型增生→原位癌→原发癌→转移癌的发生发展过程，筛选并确定肿瘤侵袭转移中参与肿瘤细胞恶性行为调控的关键分子/标志物，重点研究恶性肿瘤侵袭转移的分子调控机制，开拓肿瘤早期预测、诊断和调控阻抑治疗的新方法、新领域。
本项目的主要研究内容：
本项目针对肿瘤相关分子在癌进展中的多相调控机制关键科学问题，以筛选与肿瘤侵袭转移相关的新分子/标志物，开拓肿瘤早期预测、诊断和调控治疗的新方法为目标，展开以下研究：
一、肿瘤发生/转移的分子基础研究
（1）癌基因及抑癌基因的分子平衡研究：选择癌基因如OPN 、ras 、myc 等与抑癌基因如HTPAP 、p53、PTEN 等，进行分子间信号转导网络平衡研究，了解这些基因突变、异常表达及产物的异常激活与细胞周期和肿瘤侵袭转移的关系；（2）转移相关分子的功能研究：以已建立的转移模型与细胞系为载体，结合生物信息学方法，建立系统而有效的方法对筛选到的肿瘤转移相关基因进行鉴定。将利用基因克隆、RNA 干扰、基因转染技术、基因敲除技术等结合免疫荧
肿瘤早期发现 课题五 课题六 肿瘤干预治疗 不典型增生 原位癌 细胞 原发癌 转移癌
光显微术、流式细胞法、免疫沉淀和印迹、Transwell法、动物转移模型等手段，确定相关基因在肿瘤转移中的作用，发现关键的基因，阐述其作用机理，并评估其作为阻滞肿瘤转移的新药筛选靶标的价值；（3）转移相关分子的调控网络：应用模式生物、基因补偿、基因剔除、磷酸化、甲基化、糖基化、双荧光酶、双杂交及microRNA等技术，结合高通量技术及生物信息学技术探索转移相关分子调控网络；（4）肿瘤转移的分子干预：结合前一部分的基因/蛋白质组学研究发现，确立2-3个肝癌特异或可调控的具备功能的靶分子作为攻击目标（如OPN 等），设计特异性的siRNA、反义核酸、或小分子多肽等，以本项目组建立的肿瘤转移模型和转移细胞系进行验证。完成临床前研究。
二、肿瘤发生发展过程与阻抑炎癌链的关键调控因子研究
拟采用分子病毒学、肿瘤免疫学和肿瘤细胞生物学等研究手段，在基因水平、蛋白水平、网络调控、实验动物和临床标本等多个层面研究肿瘤发生/发展和“炎癌链”中的关键调控基因和蛋白。
（1）探讨肿瘤免疫微环境对肿瘤转移的作用机制，明确炎癌链关键调控因子：研究乙型肝炎病毒x基因整合入肝细胞基因组与肝癌发生和转移的关系，揭示x基因在基因组中整合的规律，发现新的整合脆点，研究X蛋白的反式激活作用，探讨X蛋白与survivin蛋白的协同致癌作用，并阐述其分子机制。深入探讨炎癌链的关键调控因子如补体调节蛋白（CRP）、NF- B、免疫细胞和血小板等在肿瘤发生和转移中的作用，为临床早期诊断提供实验依据。
（2）肿瘤干细胞介导发生/转移的分子机制研究：利用不同的表面标志（如CD133，CD90等），分离和鉴定获得肝癌等肿瘤组织与细胞系中的肿瘤干细胞亚群。检测肿瘤干细胞与普通肿瘤细胞浸润能力的差异，建立相关的动物转移模型，检测不同细胞亚群的转移能力，明确特定肿瘤干细胞在转移中的作用。分别从基因组和转录水平系统比较肿瘤细胞、肿瘤干细胞（迁徙性肿瘤干细胞）与普通干细胞之间的差异，分析并筛选在迁徙性肿瘤干细胞中可能发挥作用的基因与蛋白。在以上研究基础上，重点选择2－3个基因/蛋白进行研究，验证其在肿瘤发生与转移中的作用，明确其发挥作用的信号通路与分子调控机制，探索其作为肿瘤治疗靶标的可能性。
三、肿瘤侵袭转移相关分子与信号转导通路研究
（1）以本项目组开展的HAb18G/CD147、FAK、PI3K、Notch、NDRG2等
关键信号分子的相互作用为切入点，利用免疫共定位、免疫共沉淀等分子生物学和蛋白组学的方法，研究肿瘤侵袭转移相关的信号通路构成及其相互串话（crosstalk）的关系；（2）肿瘤侵袭转移相关分子相互作用结构基础研究：利用生物大分子相互作用分析系统（Biacore）、蛋白分子核磁共振（NMR）或x-ray 晶体衍射技术解析关键的肿瘤侵袭转移相关分子空间结构，分析分子间相互作用可能的结构域，确定关键结合位点氨基酸残基。位点突变后确定其结合活性和细胞生物学功能；（3）肿瘤侵袭转移相关分子调控网络研究：根据以上分子的相互作用关系和结构生物学分析，结合细胞生物学功能鉴定，绘制多阶段、多层次的肿瘤侵袭转移相关分子调控网络，并由此发现和鉴定新的关键分子，为靶向干预肿瘤的侵袭转移过程提供新靶点。
四、肿瘤发生/转移中细胞周期捕获、基质降解与血管生成研究
（1）肿瘤细胞周期调控关键分子研究：以RNAi、单抗封闭及check-in过表达等技术研究肿瘤相关分子HAb18G/CD147等对肿瘤细胞周期的影响，并进一步鉴定其下游调控的细胞周期相关蛋白，明确其信号转导通路；（2）研究细胞间信号分子（如CyPA）对肿瘤细胞周期功能的影响，并结合结构生物学和生物信息学预测结果，采用基因突变等方法，分析信号分子的相互作用关键残基位点；（3）筛选鉴定新型细胞周期调控相关的肿瘤转移关键分子，进行联合药物靶点细胞周期捕获研究；（4）鉴定CD146分子的天然配体，并系统研究其与CD146分子的相互作用机理及生物学功能，研究对CD146分子参与信号传导过程的逆向调控及抑制，丰富肿瘤血管生成机制的基础理论研究，为肿瘤血管靶向治疗提供新的思路。（5）将本课题组前期开发的KH903 VEGFR融合蛋白序列及其shRNA表达框架插入到已制备的AFP、hTERT和COX-2调控的肿瘤裂解病毒，构建一种新型的抗新生血管生成的肝癌靶向性肿瘤裂解病毒，用于高效表达融合蛋白并有效抑制肿瘤组织的新生血管生成，同时能特异性地抑制VEGF/VEGFR 的表达、并裂解肿瘤细胞，为临床肿瘤病人提供一条全新的肿瘤病毒基因治疗思路。
五、肿瘤的早期预测与诊断
在前期研究基础上，进行HAb18G/CD147、OPN、HTPAP等分子在乳腺癌、肝癌、肺癌的预警、早期诊断、检测定位、治疗反应、预后判断、复发监测等方
面作为肿瘤标志物的临床评估，并探讨其机制。采用免疫组化及ELISA等方法，对不同分期的乳腺癌、肝癌、肺癌组织、癌前病变组织、正常组织及血清进行检测，分析其临床意义；并用分子原位杂交、微切割、RT-PCR技术，确定各分子mRNA在组织中的表达，结合免疫组化结果进行分析及统计学处理，综合评估该分子在肿瘤早期预测、诊断中的临床应用价值，并申报国家诊断用新药证书。
另外，进一步用MicroRNA分子标签预测肝癌复发、生存，并用已经获得的17个炎症免疫分子标签开展临床大样本研究，进行肝癌转移预测。
六、抗肿瘤侵袭转移的调控阻抑治疗研究
（1）通过筛选抗原性强、特异性高的肿瘤抗原，构建携带靶抗原（HAb18G/CD147等）的rAA V载体，感染肿瘤患者自身外周血单个核细胞来源DC，诱导DC活化产生靶抗原特异性CTL，开展临床免疫治疗，为晚期肿瘤患者提供一种更为有效的免疫治疗方法，以期提高生存率，延长生存期。计划在3年内完成500-600例恶性肿瘤患者的临床研究，随访生存指标，全面评价rAA V-DC基因免疫治疗的疗效，并初步建立一套完整的DC临床免疫治疗疗效评价标准。（2）研究HAb18G/CD147分子参与肝纤维化发生机制：明确HAb18G/CD147分子表达和HSC活化的统计学相关性。在临床肝硬化、肝癌组织中进行验证。利用动物模型和细胞体系研究HAb18G/CD147分子对活化HSC 的细胞生物学作用，包括细胞增殖周期、细胞迁移和收缩以及胞外基质蛋白分泌的影响，尤其考察该分子调控MMPs的分泌，从而揭示活化HSC对肿瘤细胞侵袭转移的作用。同时研究HAb18G/CD147在活化HSC中表达的调控。（3）进行肝癌细胞和活化HSC的双靶向溶瘤病毒治疗基础研究：明确新城疫病毒（NDV）在肿瘤细胞和活化HSC中的选择性复制，阐述NDV在活化HSC中复制的信号通路；阐述NDV对肿瘤细胞和活化HSC的促凋亡作用以及NDV激活机体的抗肿瘤免疫反应机制；通过构建携带人源化anti-HAb18G/CD147 scFv的重组NDV，研究scFv通过封闭HAb18G/CD147分子而对肿瘤细胞和活化HSC的细胞生物学功能的影响。（4）构建HAb18G/CD147人源化抗体，并进行药效学试验及药理、毒理等安全性试验，完成临床前研究，申报临床批文，力争进入临床。
二、预期目标
总体目标：
本项目围绕肿瘤相关分子在癌进展中的多相调控机制，重点研究肿瘤发生发展过程中分子基础、免疫细胞/肿瘤干细胞介入、粘附因子和信号转导通路、血管生成与基质降解机制；获得原创性的与癌进展过程密切相关的分子/癌标志物；为肿瘤早期预测、诊断和调控阻抑治疗提供新策略、新方法；并建立和培养一支高水平的肿瘤生物学和肿瘤免疫学研究队伍。
五年预期目标：
1.揭示恶性肿瘤相关分子在癌进展中的多相调控机制，阐述肿瘤发生发展过程
的分子平衡，建立自主创新的功能研究技术平台，为肿瘤早期发现和防治提供理论依据；
2.揭示调控肿瘤侵袭转移的关键因子及其功能，重点从细胞周期捕获、肿瘤新
生血管形成等方面，阐述关键因子的表达调控及其对肿瘤细胞的生物学功能，获得一批原创性成果；
3.阐述肿瘤侵袭转移相关分子相互作用的分子调控网络，建立关键分子的信号
转导通路，从中筛选一批参与炎癌链发展和肿瘤侵袭转移的信号通路关键调节分子，获得自主知识产权的研究成果；
4.确定10-15个肿瘤转移相关基因，5-10个分子调控靶点，建立3-5种肿瘤发
生/转移早期预测的分子体系，发展1-2个干预肿瘤发生/转移的拮抗剂；
5.研究成果主要以研究论文和独立研究的技术成果（专利）形式公布，获得国
家发明专利或国际专利授权5-10项，发表高等级SCI论文50-60篇，其中影响因子10-20的5-10篇，5以上10-20篇，获省部级一等奖或国家高等级奖励2-3项；
6.培养一批肿瘤生物学和肿瘤免疫学研究领域具有国际竞争力的优秀中青年科
学家和后备人才，造就一支结构合理、充满生机、与国际先进水平匹配的研究队伍。
三、研究方案
1、总体思路
围绕细胞→不典型增生→原位癌→原发癌→转移癌的发生发展全过程，拟解决肿瘤相关分子在癌进展中的多相调控机制关键科学问题。依据肿瘤细胞生物学的国际前沿科学问题，结合我们现有的研究基础来探索肿瘤侵袭转移的分子调控机制，充分发挥我们在肿瘤生物学和肿瘤免疫学方面的基础和临床优势，寻找和研究恶性肿瘤相关分子在癌进展中的多相调控机制，获得原创性的与肿瘤侵袭转移等恶性行为密切相关的分子/癌标志物，为研制肿瘤早期检测盒和治疗剂提供新策略。
以本项目组首次发现确定的具有自主知识产权的肿瘤侵袭转移关键分子HAb18G/CD147、癌基因OPN、抑癌基因HTPAP及肝癌转移预测模型等为基础，开展抗肿瘤侵袭转移的分子调控及肿瘤早期预测和诊断研究，展开联合攻关。各课题之间的关系见下图：
2、技术途径
本项目将采取肿瘤相关多学科相互渗透、多种研究方法和技术相互交融以及基础和临床医学相结合的全方位、多层次综合研究思路开展工作，设置的6个课
题既相对独立，又彼此相互联系，从“分子→细胞→系统→动物模型→分子靶点”逐渐阐明肿瘤相关分子在癌进展中的多相调控机制，并以关键分子为靶点开展肿瘤早期诊断和靶向分子生物治疗基础研究，具体技术途径如下：
1）肿瘤侵袭转移的分子平衡与表达调控
本课题拟采用高通量技术、肿瘤分子遗传学、分子流行病学和生物信息学等研究手段，从基因组、转录组学、蛋白质组学和代谢组学多层面重点研究肿瘤发生和转移过程中肿瘤细胞本身的分子遗传学特征及其基因、蛋白、代谢谱变化。
技术路线：肿瘤转移相关分子的筛选→功能研究→相关分子的调控网络→调控与分子干预
研究方法：基因分型芯片技术、端粒长度检测技术、microRNA芯片技术、cDNA和蛋白芯片技术、基因克隆、RNA干扰、基因转染技术、基因敲除技术、模式生物、基因补偿、基因剔除、磷酸化、甲基化、糖基化、双荧光酶、双杂交等分子遗传学、分子流行病学、分子生物学和细胞生物学技术。
2）肿瘤发生发展过程与阻抑炎癌链的关键调控因子研究
本课题拟采用分子病毒学、肿瘤免疫学和肿瘤细胞生物学等研究手段，在基因水平、蛋白水平、网络调控、实验动物和临床标本等多个层面研究“炎癌链”中的关键调控因子和肿瘤发生/发展过程中肿瘤干细胞介导的分子机制。
技术路线：乙型肝炎病毒x基因肝癌发生和转移的关系→X蛋白的致癌作用→x基因突变体的特征分析；肿瘤干细胞的分离与鉴定→转移中的作用分析→肿瘤干细胞转移相关因素的筛选→相关分子调控机制
研究方法：基因克隆、RNA干扰、基因转染技术、基因敲除技术、microRNA、人源抗体组合文库、肝癌动物模型等分子免疫学、分子生物学和细胞生物学技术。
3）肿瘤侵袭转移相关分子相互作用及调控研究
本课题拟采用蛋白质相互作用、信号转导、高通量筛选、结构生物学和生物信息学研究手段，阐述肿瘤转移过程中肿瘤细胞与细胞外基质相互作用的分子调控网络。
技术路线：关键信号分子HAb18G/CD147、FAK、PI3K、Notch、NDRG2等在肝癌等侵袭转移中的作用→信号分子的相互作用结构基础分析和靶点确定→肿瘤侵袭转移相关分子调控网络→发现和鉴定新的关键分子，提供新靶点研究方法：基因芯片、基因克隆、RNA干扰、基因转染技术、免疫共沉淀
技术、基因敲除技术、模式生物等分子生物学、细胞生物学和生物信息学方法。
4）肿瘤细胞周期捕获与血管生成的分子基础研究
本课题拟采用结构生物学和细胞生物学手段，从已有的肿瘤转移关键分子HAb18G/CD147分子入手，探讨其对肿瘤细胞周期调节的功能机制及相关信号通路网络。并在多个层面研究血管生成对恶性肿瘤的发生发展的作用。
技术路线：HAb18G/CD147参与肿瘤细胞周期调控→细胞周期调控肿瘤细胞增殖和凋亡/衰老的关系→HAb18G/CD147调控细胞周期的网络信号→HAb18G/CD147、VEGF对血管内皮细胞的细胞周期和凋亡的影响→肿瘤新生血管生成的分子干预
研究方法：基因芯片、蛋白芯片、基因克隆、RNA干扰、基因转染技术、基因敲除技术、动物模型等肿瘤细胞生物学和分子生物学方法。
5）肿瘤的早期预测与诊断
本课题拟采用肿瘤病理学和医学统计学的方法，研究新的肿瘤生物标志物在肿瘤预警、早期诊断、分型、预后等方面的临床意义及机制。
技术路线：HAb18G/CD147在不同分期的乳腺癌、肝癌组织、癌前病变组织、正常组织中表达的检测→临床意义及机制进行探讨
研究方法：免疫组织化学、分子原位杂交、显微切割技术、RT-PCR技术、统计学等分子生物学和肿瘤病理学研究方法。
6）抗肿瘤侵袭转移的调控阻抑治疗研究
本课题拟采用基因工程、分子病毒学、肿瘤免疫学和肿瘤细胞生物学研究方法，开展以调控肿瘤侵袭转移过程中的关键分子为靶点的溶瘤病毒治疗和免疫基因治疗。
技术路线：重组溶瘤病毒载体和免疫基因治疗载体构建→载体的有效性评价→抑癌和免疫激活机制研究
构建HAb18G/CD147人源化抗体→药效学试验及药理、毒理等安全性试验→申报临床批文，力争进入临床。
研究方法：基因工程重组、动物模型、临床试验等方法。
3、创新点与特色
本项目根据我国的特色和优势，探讨具有重大意义的前沿科学问题。本项目的研究课题既相对独立，又相互交叉和相互协作；既有创新性，也是在各自研究
工作基础上的合理延伸和拓展。本项目的创新点和特色主要体现在：
1) 聚焦肿瘤生物学前沿焦点问题，提出肿瘤侵袭转移分子调控的新思路，新见解。
2) 设置“肿瘤侵袭转移的分子平衡与表达调控”、“肿瘤细胞周期捕获与血管生成的分子基础研究”两个肿瘤生物学前沿课题，也是拟解决的重要科学问题。
3) 从肿瘤生物学与肿瘤免疫学热点基础研究到解决肿瘤早期发现、阻抑治疗的临床生物医学难题，进行了有机的整合和系统研究。
4) 研究内容涵盖肿瘤遗传学、肿瘤细胞生物学、肿瘤分子生物学、肿瘤免疫学、肿瘤蛋白组、肿瘤病理学、临床肿瘤学、结构生物学等主要的肿瘤生物学热点课题和现代生物技术，是多学科、多技术的交叉与融合。
5) 研究团队人才结构合理，学科知识全面，优势整合明显，有从事肿瘤生物学基础研究的肿瘤细胞生物学、肿瘤分子生物学、肿瘤免疫学、肿瘤遗传学等学科学术带头人，也有长期从事肿瘤学、临床免疫学、肿瘤病理学等学科学术带头人。
6) 研究基础与本项目符合，优势明显，如团队中已发表的高影响因子主要论文，如Nat Med、Nat Cell Biol、Hepatology、Blood、Cancer Res等，均是研究肿瘤发生发展和转移的调控分子机制和应用基础研究；已研发上市抗肿瘤生物制品一类新药肝癌抗体靶向药物，并已完成具有癌（肝癌、乳腺癌等）早期诊断意义的CD147免疫组化诊断盒的临床大样本检测，正在申报国家药监局诊断用证书。
4、可行性分析
本项目的总体方案是切实可行的。首先，在团队方面，由中国工程院院士陈志南教授担任首席科学家，课题组长还有长江学者特聘教授1人，国家自然科学杰出青年基金获得者2人，其他课题负责人和学术骨干均是从海外留学归来的成绩卓著的中青年科学家，拥有丰富的研究成果和研究经验，多次在国际著名杂志和期刊上发表论文。这是确保项目顺利实施和取得成功的最基本最关键的因素。其次，本项目提出的关键科学问题和研究目标不仅都具有理论和实际依据，而且都是该领域前沿和关键性的问题。第三，项目主申请单位第四军医大学具有雄厚的研究基础和精良的研究条件，项目参加单位来自北京大学、复旦大学、南开大
学等全国一流综合性大学和军事医学科学院、中国科学院等著名科研单位，具有一流的研究条件和雄厚的研究基础，并已获得相当规模和水平的科研成果，已具备的条件和研究优势将保证本课题的圆满完成。
5、项目的组织
本项目的主要研究骨干来自于第四军医大学、北京大学、复旦大学、南开大学、军事医学科学院、中国科学院和天津医科大学肿瘤医院等单位。围绕总体战略目标，本项目设立六个课题组，研究过程中紧密配合、优势互补，资源共享。本项目的执行采用首席科学家负责制，如果本项目获得批准，首席科学家将充分发挥课题负责人和学术带头人的领导作用，采用学科交叉、分工合作的方式来实施研究计划。同时，首席科学家将在相关部门的领导下，根据国家规定，通过项目专家委员会，采用激励和滚动机制对项目进行管理，保证研究计划的稳步顺利实施。
6、课题设置
课题一、肿瘤侵袭转移的分子平衡与表达调控
本项目拟采用高通量技术，从基因组和转录组学、蛋白质组学和代谢组学多层面重点研究肿瘤侵袭转移过程中肿瘤细胞本身的分子遗传学特征及其基因、microRNA分子、蛋白及代谢谱变化，进行系统生物学研究，阐述肿瘤发生和转移分子基础和调控机制，找出影响肿瘤发生和转移的关键分子和通路，并探索肿瘤恶性表型和转移潜能的调控干预策略。
课题负责人：叶青海
学术骨干：任正刚、滕理送
经费分配比例：6.7%
课题二、肿瘤发生发展过程与阻抑炎癌链的关键调控因子研究
从分子病毒学、细胞生物学和肿瘤生物学等不同角度，在基因水平、蛋白水平、网络调控、实验动物和临床标本等多个层面研究x基因和X蛋白对肝细胞转化的影响，旨在揭示阻抑炎癌链的关键调控因子，为肝癌的预防、早期诊断和治疗提供实验基础和理论依据。在此基础上对x基因突变体致癌的分子机制进行深入研究。研究慢性乙肝、肝纤维化、肝硬化与肝癌中血清与肝组织中主要炎性因子的分布变化规律及与肝癌发生和转移关系，阐述肝癌发病免疫分子机制。利用创新发展的免疫增效基因疫苗技术平台，设计构建以肿瘤转移重要相关分子绒
毛膜促性腺激素hCG、survivin为靶点的新型免疫增效基因疫苗，在肝癌动物模型上，研究评价其对实体肿瘤生长、转移的抑制效果，并探讨其分子机制。
课题负责人：张晓东
学术骨干：岳文、周虹、王字玲
经费分配比例：8.3%
课题三、肿瘤侵袭转移相关分子相互作用及调控研究
本课题以HAb18G/CD147、FAK、PI3K、Notch、NDRG2等关键信号分子的相互作用为切入点，利用免疫共定位、免疫共沉淀等分子生物学和蛋白组学的方法，研究肿瘤侵袭转移相关的信号通路构成及其相互串话（crosstalk）的关系，并利用生物大分子相互作用分析系统（Biacore）、蛋白分子核磁共振（NMR）或x-ray 晶体衍射技术解析关键的肿瘤侵袭转移相关分子空间结构，分析分子间相互作用可能的结构域，确定关键结合位点氨基酸残基。位点突变后确定其结合活性和细胞生物学功能。根据以上分子的相互作用关系和结构生物学分析，结合细胞生物学功能鉴定，绘制多阶段、多层次的肿瘤侵袭转移相关分子调控网络，并由此发现和鉴定新的关键分子，为靶向干预肿瘤的侵袭转移过程提供新靶点。
课题负责人：夏斌
学术骨干：任军、陆琰君
经费分配比例：6.7%
课题四、肿瘤细胞周期捕获与血管生成的分子基础研究
本课题从已有的肿瘤转移关键分子HAb18G/CD147分子入手，探讨其对肿瘤细胞周期调节的功能机制及相关信号通路网络，分析其发挥作用的关键残基位点，并制备其表位特异的抑制剂，以期特异性地诱导肿瘤细胞周期捕获，抑制肿瘤细胞体内外的生长和转移。在此基础上进一步筛选与之具有协同作用的细胞周期调节因子及新型的肿瘤细胞周期调控相关的转移关键分子，为调控恶性肿瘤的发生发展、侵袭转移提供有前景的单一应用或联合应用的药物靶点。
明确GX1在胃癌早期诊断和抗肿瘤血管生成中的价值。研究CD146分子与肿瘤血管内皮细胞生成、肿瘤生长和转移的关系，探讨CD146及其配体在肿瘤血管生成中的作用，阐述其相关信号传导途径。应用小RNA分子激活基因表达的作用机制（RNA激活，RNAa），对负向调控VEGF/VEGFR表达的若干因子进行基因表达激活研究，应用RNA干扰技术从源头上抑制肿瘤局部VEGF/VEGFR
的表达；筛选可以抑制VEGF/VEGFR表达的天然药物或小分子化合物，在前期研究KH903 VEGFR的基础上，构建一种新型的抗新生血管生成的肝癌靶向性肿瘤裂解病毒，旨在有效抑制肿瘤组织的新生血管生成，同时能特异性地抑制VEGF/VEGFR的表达、并裂解肿瘤细胞，为临床肿瘤病人提供一条全新的肿瘤病毒基因治疗思路。
课题负责人：陈志南
学术骨干：杨东玲、药立波、王瑞安、邢金良
经费分配比例：31.7%
课题五、肿瘤的早期预测与诊断
恶性肿瘤的研究及应用方向已从以治疗为主转向防治结合。肿瘤标志物的发现和应用是一个系统的方法，在高危人群的筛查、癌的早诊、诊断、鉴别诊断及预测预后，肿瘤标志物发挥了重要的作用。肿瘤的早诊尤为重要，它决定了肿瘤治疗的成败。前期研究结果显示HAb18G/CD147是与乳腺癌、肝癌发生密切相关的关键分子，具有重要临床诊断价值，尤其在乳腺癌和肝癌的早期诊断和鉴别诊断方面具有重要的临床价值。本课题将对HAb18G/CD147分子进行深入研究，对其在乳腺癌和肝癌的预警、早期诊断、治疗等方面作为肿瘤生物标志物的临床意义及机制进行探讨。
课题负责人：朱平
学术骨干：付丽、罗卓荆、王新、秦卫军
经费分配比例：31.7%
课题六、抗肿瘤侵袭转移的调控阻抑治疗研究
采用重组腺相关病毒（rAAV），构建携带靶抗原HAb18G/CD147的rAAV 载体，感染肿瘤患者自身外周血单个核细胞来源DC，诱导DC活化产生靶抗原特异性CTL，开展临床免疫治疗，为晚期肿瘤患者提供一种更为有效的免疫治疗方法。研究HAb18G/CD147分子参与肝纤维化的分子机制，探讨HAb18G/CD147分子对活化肝星状细胞（HSC）的细胞生物学作用，阐述活化HSC对肿瘤细胞侵袭转移的作用，研究HAb18G/CD147在活化HSC中表达的分子调控机制。开展肝癌细胞和活化HSC的双靶向溶瘤NDV治疗研究，探讨其溶瘤和抗纤维化机制。构建HAb18G/CD147人源化抗体，并进行药效学试验及
药理、毒理等安全性试验，完成临床前研究，申报临床批文，力争进入临床。
课题负责人：韩骅
学术骨干：边惠洁、蒋建利、宋尔卫
经费分配比例：15%
各课题间的有机联系以及与项目预期目标的关系：
各课题组之间密切合作，进行资源共享，在获得前期重要发现后，例如将发现的肿瘤关键分子/标志物、通过高通量筛选后获得的有意义实验数据等，在各课题组的实验平台上进行验证，力求对信号网络进行完善，通过密切协作，联合攻关，争取在恶性肿瘤发生发展、侵袭转移调控分子机制网络上有所突破。在各自不同的实验平台上，对肿瘤发生发展的不同阶段，针对捕获肿瘤细胞周期，阻抑肿瘤细胞增殖，加速细胞衰老，深入研究调控肿瘤细胞的恶性行为和发生发展时相，发展抗肿瘤转移的新策略等方面进行系统深入研究，并在肿瘤靶向治疗学中进行应用，以期达到预期目标。
四、年度计划
肿瘤发生的分子机制
肿瘤 从正常细胞转化成癌细胞，再从单个或少量癌细胞发展成为具有临床意义的肿瘤，是一个漫长的过程。肿瘤的发生是环境因素与机体因素相互作用、多基因参与、经多阶段发展的结果。 第一节肿瘤发生发展概述 一、肿瘤发生的多阶段性学说 化学致癌过程是一个多阶段的过程，多阶段理论认为肿瘤的发生发展可分为启动（initiation）、促进（promotion）、进展（progression）和转移（metastasis）等阶段。 二、肿瘤的克隆源性和肿瘤异质性 克隆（clone）是指单个细胞经无性繁殖而形成具有相同基因型的细胞群体。多数研究表明人类肿瘤为单克隆起源，也存在肿瘤的多克隆起源。 肿瘤的异质性（heterogeneity）是指肿瘤发生发展过程中产生在形态、核型、免疫表型、生化产物、增殖能力、分化程度、侵袭和转移能力以及药物敏感性等方面具有各自细胞学特征的肿瘤细胞亚群。 第二节肿瘤病因学 肿瘤的病因包括环境因素（外因）和机体自身因素（内因）两大方面。环境致癌因素可分为化学致癌因素、物理致癌因素、以及生物致癌因素三大类，机体自身因素包括遗传、免疫、内分泌和代谢以及精神神经等因素。 一、化学致癌因素 化学致癌物（chemical carcinogen）引起肿瘤约占人类肿瘤病因的80％，是最主要的导致肿瘤发生的环境因素。 共同特点：①化学致癌物的致癌作用具有剂量和时间效应；②不同化学致癌物同时或先后作用于机体可出现累积、协同或拮抗等不同效应；③化学致癌物所造成的细胞遗传性损伤可通过细胞分裂遗传到子代细胞；④大多数化学致癌物本身并不直接致癌，在体内经过生物转化，所形成的衍生物具有致癌作用的，称为间接致癌物（indirect carcinogen）。 （一）化学致癌物的分类 1. 芳烷化剂（aralkylating agents）：其代表性的是多环芳烃类（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAH)，多环芳烃类是迄今已知致癌物中数量最多、分布
肿瘤的发生与发展
肿瘤的发生与发展 肿瘤的定义：肿瘤是机体在各种致瘤因素作用下，局部组织的细胞在基因水平上失去对其生长的正常调控，导致克隆性异常增生而形成的新生物，常表现为局部肿块。 过程：局部组织的细胞—基因突变—细胞异常增生—新生物—局部肿块 发病机制：肿瘤的发病是一个多因素、多步骤参与的过程。 恶性肿瘤的病因（尚未完全了解）， 1.环境因素：化学，物理，生物因素 2.机体因素 化学致癌 化学致癌物：目前认为凡接触引起人或动物形成肿瘤的化学物质，称为化学致癌物（chemical carcinogen）。目前发现对动物有致癌作用的化学物质已达2000余种，其中有些可能和人类肿瘤的形成有关 分类：1。作用分式：直接致癌物，间接致癌物，促癌物 2.与肿瘤的关系：肯定致癌物，可疑致癌物，潜在致癌物 ? 1.直接致癌物：进入机体后与细胞直接作用，诱导细胞癌变的化学物质。 ? 2.间接致癌物：进入体内经微粒体氧化酶活化，变成具有致癌作用的化学物质 ? 3.促癌物：能促进其他致癌物诱发肿瘤形成的化学物质 ? 4.肯定致癌物（defined carcinogen）经流行病学调查确定，临床医师和科学工 作者都承认对人和动物有致癌作用，其致癌作用具有剂量反应关系的化学致癌物。 ? 5.可疑致癌物（suspected carcinogen）具有体外转化能力，而且接触时间和发 病率相关，动物致癌实验阳性，结果不恒定，且缺乏流行病学方面的证据。 ? 6.潜在致癌物（potential carcinogen）是在动物实验中可获得某些阳性结果， 但在人群中尚无资料证明对人具有致癌性的物质。 １、化学致癌物的作用点：为细胞的癌基因和抑癌基因 ２、作用：使癌基因激活，抑癌基因失活。 １、累积作用:(summation effect) 是指两种或多种致癌物同时或相继作用于机体，其复合效应等于单独作用之和２、协同作用:(synergistiic effect) 机体同时暴露于几种致癌物中其致癌作用高于个单独致癌物作用之和 常见的化学致癌物：多环芳香烃类，芳香胺与偶氮染料，亚硝胺类 化学致癌例子。苯胺染料：膀胱癌，烟草：肺癌，黄曲霉素：肝癌 物理致癌 1.电离辐射是最主要的物理性致癌因素 2.放射性同位素：镭、铀、氡等放射性同位素 3.紫外线：皮肤癌，着色性干皮病 病毒致癌 1/3为DNA病毒，2/3为RNA病毒 ?一、乳头状瘤病毒与宫颈癌（HPV） ?二、乙型肝炎病毒与肝癌（HBV） ?三、EB病毒与鼻咽癌和Burkit肉瘤（EBV） ?四、HTL V与人类T细胞白血病（HTL V） 致瘤性DNA病毒
抗肿瘤转移机制的实验方法学研究进展
抗肿瘤转移机制的实验方法学研究进展肿瘤转移是是恶性肿瘤的一个重要表现，是指肿瘤细胞从原发部位侵入血管、淋巴管或体腔，在新的部位由于血管生成而继续生长，从而形成与原发瘤相同类型肿瘤的过程。主要经淋巴管、血道转移，它的出现往往标志着预后不良，大多数的癌症患者死亡与肿瘤转移密切相关[1]。肿瘤转移是一个多阶段的复杂过程，大体归纳如下：即机体内原发部位的肿瘤细胞在生长过程中细胞内部的骨架发生重排、变形，从而脱落侵入细胞外基质（ECM ），酶解ECM 进入循环系统，在循环系统释放的血管生成因子与内皮细胞特异性受体结合后，生成新的血管，瘤细胞在血管构建的“骨架”上增殖，形成一个新的癌巢，再脱离出循环系统，在机体某个点定居下来，并逐渐增殖成长为一个新的肿瘤瘤块的一系列过程。如果肿瘤细胞反复转移，后果则相当的严重。这是目前肿瘤难治的一个主要原因，所以研究抗肿瘤药物抗肿瘤转移的机制，从而筛选、开发出新的能促进机体抗肿瘤转移的药物是非常重要的。 抗肿瘤转移机制的药理实验方法主要涉及到以下几个方面： 1. 建立肿瘤转移的动物模型一般以大鼠、裸鼠为常用动物模型。将目标瘤细胞如SGC-7901 胃癌细胞株、S180肝癌细胞株等置于含10%小牛血清的RPMI-1640培养基中，培养箱条件为37 C, 5%CO2进行细胞培养，0.1%胰酶消化传代后制备细胞悬液，之后将细胞悬液以皮下注射或腹腔注射的方式，将肿瘤移植入动物体内。黄挺[2]等人采用皮 下接种W256 癌肉瘤的方法建立了Wistar 大鼠的肝癌转移模型；魏锦来[3]通过腋下接种SGC-7901 细胞悬液的方式建立了裸鼠的胃癌原位移植瘤动物模型。此外还有尾静脉注射、裸鼠脑部右尾状核注射人肿瘤组织制备的细胞悬液等方式接种。现阶段裸鼠的应用对于肿瘤方面的研究更有意义，因为裸鼠体表无毛，其先天性缺乏T 淋巴细胞，免疫功能低于别的实验动物，更容易进行异种肿瘤的移植。而大鼠由于价格相对便宜而应用较为广泛。此外也可用C57BL/6 小鼠等动物建立动物模型。均应在无菌条件下进行造模，以免细菌等微生物产生污染。 2. 观察转移情况 肿瘤转移的动物模型建立以后，需对动物进行分组实验研究。一般分为空白对照组、药物组、阳性药对照组等。薛晓红等人在进行乳宁冲剂及其拆方对裸鼠移植瘤肺转移的抑制作用及机制时[4]，将裸鼠分为6组，每组8 只，7 周后处死裸鼠，取出原发部位肿瘤和肺，分别称重、检测原发部位肿瘤体积和肺部肿瘤转移情况。观察转移情况的方法是：将
真核生物的基因表达调控机制
一、真核基因组的复杂性 与原核生物比较，真核生物的基因组更为复杂，可列举如下。 1. 真核基因组比原核基因组大得多，大肠杆菌基因组约4×106bp，哺乳类基因组在 109bp数量级，比细菌大千倍；大肠杆菌约有4000个基因，人则约有10万个基因。 2. 真核生物主要的遗传物质与组蛋白等构成染色质，被包裹在核膜内，核外还有遗传 成分(如线粒体DNA等)，这就增加了基因表达调控的层次和复杂性。 3. 原核生物的基因组基本上是单倍体，而真核基因组是二倍体。 4. 如前所述，细菌多数基因按功能相关成串排列，组成操纵元的基因表达调控的单元， 共同开启或关闭，转录出多顺反子(polycistron)的mRNA；真核生物则是一个结构基因转录生成一条mRNA，即mRNA是单顺反子(monocistron)，基本上没有操纵元的结构，而真核细胞的许多活性蛋白是由相同和不同的多肽形成的亚基构成的，这就涉及到多个基因协调表达的问题，真核生物基因协调表达要比原核生物复杂得多。 5. 原核基因组的大部分序列都为基因编码，而核酸杂交等实验表明：哺乳类基因组中 仅约10%的序列为蛋白质、rRNA、tRNA等编码，其余约90%的序列功能至今还不清楚。 6. 原核生物的基因为蛋白质编码的序列绝大多数是连续的，而真核生物为蛋白质编码 的基因绝大多数是不连续的，即有外显子(exon)和内含子(intron)，转录后需经剪接(splicing)去除内含子，才能翻译获得完整的蛋白质，这就增加了基因表达调控的环节。 7. 原核基因组中除rRNA、tRNA基因有多个拷贝外，重复序列不多。哺乳动物基因组 中则存在大量重复序列(repetitive sequences)。用复性动力学等实验表明有三类重复序列：1）高度重复序列(highly repetitive sequences)，这类序列一般较短，长10－300bp，在哺乳类基因组中重复106次左右，占基因组DNA序列总量的10－60%，人的基因组中这类序列约占20%，功能还不明了。2）中度重复序列(moderately repetitive sequences)，这类序列多数长100－500bp，重复101－105次，占基因组10-40%。例如哺乳类中含量最多的一种称为Alu的序列，长约300bp，在哺乳类不同种属间相似，在基因组中重复3×105次，在人的基因组中约占7%，功能也还不很清楚。在人的基因组中18S/28SrRNA基因重复280次，5SrRNA基因重复2000次，tRNA基因重复1300次，5种组蛋白的基因串连成簇重复30-40次，这些基因都可归入中度重复序列范围。3）单拷贝序列(single copy sequences)。这类序列基本上不重复，占哺乳类基因组的50-80%，在人基因组中约占65%。绝大多数真核生物为蛋白质编码的基因在单倍体基因组中都不重复，是单拷贝的基因。 从上述可见真核基因组比原核基因组复杂得多，至今人类对真核基因组的认识还很有限，使现在国际上制订的人基因组研究计划(human gene project)完成，绘出人全部基因的染色体定位图，测出人基因组109bp全部DNA序列后，要搞清楚人全部基因的功能及其相互关系，特别是要明了基因表达调控的全部规律，还需要经历很长期艰巨的研究过程。 二、真核基因表达调控的特点 尽管我们现在对真核基因表达调控知道还不多，但与原核生物比较它具有一些明显的特点。
肿瘤转移的分子机制研究进展
肿瘤转移是恶性肿瘤生物学特征之一!也是肿瘤临床治疗的难题"肿瘤转移是癌细胞与宿主细胞相互作用的连续复杂过程"首先’原发肿瘤细胞从原部位脱落’侵入细胞外基质()*+,与基底膜(-+,中大分子蛋白黏附"其次’激活细胞合成并分泌各种降解酶类’降解-+及)*+’穿过脉管壁进入循环系统’在循环中逃避免疫系统攻击’最后穿过脉管’外渗达继发部位形成克隆’增殖形成转移灶./0"现就其主要方面综述如下# /细胞运动机制与转移 肿瘤细胞的迁移由运动因子启动"运动因子与受体结合后通过信息传导而引发癌细胞的运动.!0"影响细胞运动及生长的因子有#!肝细胞生长因子1分散因子$234154%#目前的实验研究发现’234154在许多肿瘤尤其在侵袭和转移表型中均有较高水平的表达&例如’在多形性神经胶质母细胞瘤细胞中234154及编码其受体的基因+67表达水平高’尤以其侵袭边缘为明显’而在恶性程度较低的星形胶质瘤中234154表达则较低.&0&"自分泌运动因子$8+4%#8+4与细胞膜上的8+49结合可促使8+49磷酸化’从而激活一种百日咳毒素敏感的!蛋白’刺激肌醇代谢’促进癌细胞的运动&肿瘤细胞转移除了需要具备细胞运动能力外’还需要对基底膜进行降解&组织蛋白酶"是一种半胱氨酸蛋白酶’与基底膜的降解密切相关.#0& !细胞黏附机制与转移 !"#同质型黏附 同质型黏附:)#;<=>6?@A$;<76A@A复合体结构的完整性对黏附功能的发挥有重要的意义&)34和B34##通过)34受体可使)#;<=>6?@A和$#;<76A@A磷酸化导致复合体解体!影响 肿瘤转移的分子机制研究进展 佟玲’王文萍’邢玉庆(辽宁中医学院’辽宁沈阳$$%%&!, 摘要!肿瘤转移是临床肿瘤病人死亡的最主要原因之一&目前对其研究较多的是有关其分子机制方面’肿瘤转移是一个多阶段复杂的过程’其中包括肿瘤细胞的脱落’迁移’黏附’生长等’每一阶段都受着不同因素的影响和调控"全文介绍近年来此领域的研究进展" 关键词!肿瘤转移(运动(黏附(降解 中图分类号!9C&D&C文献标识码!8文章编号!/EC/D/C%F(!%%#,%&D%$GHD%& 96I6J?KL?6II KM+KN6;ON6P
肿瘤和神经系统疾病的表观遗传机制
项目名称：肿瘤和神经系统疾病的表观遗传机制首席科学家：裴钢中国科学院上海生命科学研究院起止年限：2005.12至2010.11 依托部门：中国科学院
一、研究内容 关键科学问题 本项目将探索和回答：细胞内DNA甲基化和染色质修饰的表观遗传谱式的建立及其动态平衡的维持机制；表观遗传信息对基因的选择性表达和对生命活动的调控机制；表观遗传失调在肿瘤和神经退行性疾病发生、发展中的作用机制。 研究内容 本项目组织了国内优秀团队，分四个部分八个课题，开展从基础到临床，临床到基础两个方向的研究，将细胞增生性疾病（肿瘤）和（神经）细胞退行性疾病与正常生命活动过程的表观遗传学研究有机结合起来。 第一部分采用模拟正常生理状态的细胞、动物模型，从分离筛选调控染色质修饰的因子出发，研究细胞如何建立和维持表观遗传谱式的机制，阐明负责细胞增殖、分化与功能特化的关键基因在染色质水平上的转录调控规律。 第二部分从基础和病理两个方面研究肿瘤细胞去分化及无节制增殖的表观遗传学基础，揭示肿瘤发展的不同阶段DNA甲基化和染色质重塑的异常及其动态变化。 第三部分研究神经细胞生长、分化和死亡过程的表观遗传调控机制，揭示神经退行性疾病发生、发展各阶段中重要功能基因DNA甲基化、组蛋白修饰及染色质重塑的动态变化特征，研究引起神经细胞定向分化及病变的环境因素对表观遗传网络的影响。 第四部分针对正常细胞生长分化与疾病状态下基因组甲基化谱式重编的普遍性和重要性，以表观基因组平台和生物信息学分析为手段，结合基础和临床研究资料，规模化系统鉴定发生表观遗传调控异常的疾病相关基因，确定这些基因在药物筛选与诊断治疗方面的意义。 本项目四个部分，分别侧重于表观遗传学基础问题、肿瘤细胞去分化与增生、神经退行性疾病中神经元的分化与死亡和高通量生物信息学分析，进行较系统的表观遗传学研究，既突出重点，又相互促进。 二、预期目标 总体目标： 本项目瞄准肿瘤与神经退行性疾病的表观遗传学基本问题，整合国内优秀团队，通过从基础到临床，临床到基础二个方向的研究，从染色质水平上揭示表观遗传调控缺陷及其动态变化与胃癌、结肠癌、乳腺癌等肿瘤及以老年痴呆症为代表的神经退行性疾病发生、发展的关系；阐明引起相关功能基因发生表观遗传调控紊乱的关键信号分子、途径及网络；绘制一个正常生长分化过程中细胞响应内外因子变化而发生分化、功能特化及死亡，连接受体、转录因子、转录调控顺式元件及染色质修饰酶的运行通路，从而建立研究病理变化的参照系统；获得一批
抗肿瘤转移药物研究进展
抗肿瘤转移药物研究进展 李劲（中国药房杂志社，重庆市 400042） 癌症是严重威胁人类生命健康的疾病之一,肿瘤转移则是癌症患者死亡的最主要原因〔1〕。某种程度上说，防止肿瘤转移即能控制肿瘤所致的死亡。虽然国内外抗肿瘤转移药物研究的时间、人力、物力投入较多，但还没有一个真正的抗肿瘤转移药物上市。相关研究领域尚缺乏系统、科学的评价手段和方法。鉴于近期在国内有抗肿瘤转移的中药申报临床研究，本文拟结合近年来肿瘤转移研究的进展，对国内抗肿瘤转移的研究情况作一简介，供同行参考。 1 抗肿瘤转移药物研究现状 肿瘤侵袭与转移是肿瘤细胞的恶性生物学行为,见于肿瘤发展的中后阶段。肿瘤侵袭也称为肿瘤直接扩散(direct spread)[1,2]。瘤细胞不连续性播散,并在远隔部位生长的过程为转移(metastasis)[3，4]。上述过程是一个复杂的、多步骤的过程，大致包括肿瘤细胞从原发肿瘤灶脱离；降解基底膜,向外浸润、迁移并粘附于血管内皮细胞；进入循环系统随着血流到达并停留于远处的血管壁；穿过血管侵入细胞外基质,最后在特定的组织或器官形成转移灶[7]这样一个过程〔2〕。 关于肿瘤转移机制，分别有“种子和土壤”学说、“机械和解剖”学说、“过滤”学说等〔3〕,但均没有很强的说服力。近年来随着分子生物学的发展，发现此过程分别受“转移相关基因”和“转移抑制相关基因”的调控，并且转移过程与各种细胞因子的功能失调密切相关〔4〕。由于转移过程的复杂性，肿瘤转移的分子和细胞机制尚未真正阐述清楚。 肿瘤转移过程牵涉到细胞脱落、浸润、迁移运行、着床、新生血管生成等〔5〕，理论上讲，只要能够阻止上述一个或多个过程，就能抑制肿瘤转移。目前抗肿瘤转移药物的研究也是针对肿瘤转移的各个环节，寻找具有不同药理作用的受试物。研究较多的有抑制癌细胞粘附、抑制蛋白水解酶对基底膜降解、抑制癌细胞运动、抑制肿瘤新生血管形成、抗血管内凝聚以及抗信息传递的制剂等〔6〕。其中细胞粘附分子、基质金属蛋白酶、新生血管生成因子等是抗肿瘤转移药物研究的热点。90年代国际上有多个基质金属蛋白酶抑制剂、整合蛋白抑制剂、及抗肿瘤新生血管生成抑制剂（TNP 470、酞咪哌啶酮等）进入临床试验〔7〕。但除抗肿瘤新生血管生成抑制剂研究进展较快外，其他方面研究由于没有取得预期的效果，多个临床试验并没有达到预期目的。 天然来源的抗肿瘤侵袭和转移[5]物的研究也方兴未艾,多酚类化合物如茶多酚[6]、姜黄素可抑制血管生成和肿瘤转移。单味中药材提取物，如刺五加皂苷、猪苓多糖、云芝多糖、金荞麦提取物、紫杉醇等表现出一定的诱导癌细胞凋亡、减少转移癌结节数目、抑制肿瘤细胞的侵袭和运动等作用〔8〕。补益、活血化瘀、清热解毒、化湿利水、软坚散结类的中药复方制剂也表现出减少肿瘤细胞转移的作用，初步研究结果提示，其作用机制与抗迁移机制、抑制细胞外基质的降解、抗粘附、阻断信息传递、抑制血管生成等有关〔9〕。中药为抗肿瘤侵袭和转移药物的研究提供了广阔的药物资源。目前中药抗肿瘤转移的研究仅仅是局限于实验性阶段，整体的研究水平也有待进一步提高和深入。鉴于中药物质基础的复杂性，在真正发现疗效确切的抗肿瘤转移中药制剂之前，还需要进行许多探索性的研究。 2 抗肿瘤转移药物的药效学评价[7~10] 2.1 非临床药效学评价 建立体内肿瘤转移模型是药效学研究的基础和前提。肿瘤转移模型大致多分为两大类,即自发性转移模型和实验性转移模型。自发性转移模型是一种移植瘤转移模型，其标准部位是腋部背侧皮下移植。凡是从血管或淋巴管直接接种瘤细胞后引起的转移,为实验性转移模型。 在模型建立方面开展的研究工作较多〔10〕，如1840年,Langenbeck将新鲜肿瘤材料接种到狗静脉内,引起了肺内肿瘤生长，是建立实验性转移模型的开端,此后又用啮齿类动物建立了该类模型，以及皮下移植的自发性转移模型。20世纪80年代初，Bogden将瘤组织移植于小鼠肾包膜下,建立了肾包膜下侵袭模型。人类恶性肿瘤裸鼠移植瘤是近十几年来发展比较迅速的研究领域,特别是原位移植技术的引进,开拓了在人体外整体实验研究人类恶性肿瘤的重要途径,使之更接近机体环境的特点。 淋巴道转移的实验研究起步较晚。20世纪50年代,有人用肿瘤细胞进行淋巴管内移植,以后又发展到用鼠类爪垫内侧皮下移植、骨髓腔内移植及阴茎部位皮下移植等建立淋巴道转移模型。为肿瘤转移的实验研究创立了有利条件〔11〕。 国内在20世纪80年代前后对建立肿瘤侵袭与转移模型进行了广泛的研究，建立的动物肿瘤转移模型有小鼠宫颈癌、小鼠胃癌、小鼠肺癌、小鼠肝癌等高转移模型。自1978年由国外引进裸小鼠后,建立了大量人类肿瘤在免疫缺陷动物体内的转移模型,如人肠黏液腺癌、
MicroRNA对肿瘤基因的调控及其临床意义
中国肿瘤生物治疗杂志http ：//www．biother．org Chin J Cancer Biother ，Apr．2011，Vol．18，No．2 DOI ：10．3872/j．issn．1007-385X．2011．02．023 ·综述· MicroRNA 对肿瘤基因的调控及其临床意义 Regulation effect of microRNA on tumor genes and its clinical significance 赵敏1综述，苏长青2 审阅（1．合肥市第二人民医院病理科，合肥230011；2．第二军医大学东方肝胆外科医院分 子肿瘤研究室，上海200438） ［摘 要］微小RNA （microRNA ，miRNA ）通过调控基因的表达，参与细胞生命过程中一系列重要的进程，包括胚胎发育、细 胞增殖和分化、细胞死亡与凋亡、体内生化代谢等。成熟miRNA 通过RNA 诱导的沉默复合体（RNA-induced silencing complex ，RISC ）结合到靶mRNA 上，依赖于序列的互补性机制、剪切或阻遏靶mRNA 、沉默基因的表达。miRNA 与肿瘤等疾病的发生、发展密切相关。miRNA 的表达谱在肿瘤细胞与正常细胞之间具有明显差异，起到类似于癌基因或抑癌基因的作用。miRNA 通过沉默肿瘤侵袭转移相关基因的表达，参与肿瘤侵袭转移过程。肿瘤细胞在miRNA 表达谱上的特异性为肿瘤的诊断提供了一项生物标志物， 同时也为调控miRNA 表达以治疗肿瘤提供了新的靶点。以miRNA 为基础的抗肿瘤治疗还可与传统的化疗结合起来，提高肿瘤的治疗效果，为肿瘤的生物治疗开拓新视野。［关键词］肿瘤；microRNA ；基因调控；诊断；治疗［中图分类号］R730．2 ［文献标志码］A ［文章编号］1007- 385X （2011）02-0235-04［基金项目］国家自然科学基金资助项目（No．81071866）。Project supported by the National Natural Science Foundation of China （No．81071866） ［作者简介］赵敏（1965－），女，安徽省合肥市人，副主任医师，主要从事肿瘤病理诊断的研究。E-mail ：zhao．min．hi@163．com ［通信作者］苏长青（SU Chang-qing ，corresponding author ），E-mail ：suchangqing@gmail．com 微小RNA （microRNA ，miRNA ）是一类非编码小分子RNA ，长度为21 23个核苷酸，普遍存在于动植物细胞内，可以调节许多转录物组（transcrip-tomes ），是基因表达和调控必需的转录后修饰途径。miRNA 参与细胞生命过程中一系列重要的进程，包括胚胎发育、细胞增殖和分化、细胞死亡与凋亡、体 内生化代谢 ［1-4］ 。近年来有关miRNA 调控的研究的报道很多， 2010年第1期《Cell 》杂志的封面即是miRNA 对基因表达转录调控的研究［5］。人类基因组中估计约有30%的基因受miRNA 的调控。miR-NA 与疾病关系密切，现已确认了越来越多疾病的miRNA 表达谱，通过与正常表达谱的对比，证实了miRNA 与人类重大疾病（如肿瘤、艾滋病、心血管系统疾病、神经系统疾病等）的发生、发展密切相关。肿瘤是一种多基因、多因素相关的复杂疾病，主要涉及细胞的增殖、分化及凋亡异常，因此miRNA 表达 异常在肿瘤发生、发展中起着重要的作用 ［6-8］ 。miRNA 广泛涉及到肿瘤细胞增殖、分化、转移、代谢、凋亡等病理生理过程 ［9-13］ 。本文就近年来miR-NA 在基因表达调控的分子机制及其与肿瘤关系的 研究现状做一综述。1miRNA 调控靶基因表达的机制1．1 miRNA 的产生与成熟 编码miRNA 的基因存在于基因组中，可以是单 拷贝、多拷贝甚至是基因簇等多种形式，绝大多数位于基因间隔区。细胞核内miRNA 基因通过RNA 聚 合酶Ⅱ转录成miRNA 原始转录本（pre-miRNA ），pre-miRNA 与其他基因的转录本一样，也有5'加帽和3'多聚腺苷酸尾结构，多者数千个碱基。随后，在RNA 聚合酶ⅢDrosha 的作用下， pre-miRNA 被切割成为具有发夹环结构的miRNA 前体（pre-miR-NA ），长度约为70个核苷酸，pre-miRNA 由转运蛋白exportin-5从细胞核转运至细胞质。最后，在细胞质中由RNA 酶Ⅲ（Dicer ）识别pre-miRNA 双链的5'磷酸及3'突出，在距茎环两个螺旋转角处切断螺旋体的双链， 形成成熟的miRNA ［14-15］ 。成熟miRNA 结合到RNA 诱导的沉默复合体（RNA-induced silen-cing complex ，RISC ）上，调控靶mRNA 的表达［16］ 。1．2 miRNA 的作用机制 成熟miRNA 通过RISC 结合到目标靶mRNA 上，依赖于两者序列的互补性，剪切或阻遏靶mRNA ，负调控基因的表达。miRNA 与靶mRNA 互补匹配的程度，决定了miRNA 采取何种机制调节基因的表达。若miRNA 与靶mRNA 两者完全互补或 几乎完全互补时， miRNA 结合位点通常在mRNA 编码区或开放阅读框中， miRNA 特异性切割靶基因，· 532·
【9A文】肿瘤的转移机制综述
肿瘤转移的分子机制 陈露12级七临9班12170918 指导老师：马长艳 【摘要】恶性肿瘤是危害人类健康的全球公共卫生问题之一，为新世纪人类的第一杀手。转移是恶性肿瘤发生和演变过程中最危险的阶段，了解恶性肿瘤侵袭、转移发生机制，寻找相应阻断途径对遏制恶性肿瘤发展有重要作用。本文就恶性肿瘤细胞侵袭与转移机制的研究进展作一综述。 【关键词】恶性肿瘤、侵袭、转移机制 众所周知，转移是恶性肿瘤患者死亡的主要原因，大约90%的恶性肿瘤患者死于肿瘤转移[1]。肿瘤的转移过程包括从肿瘤的原发部位脱离，进入周围的基质，进入循环或淋巴系统，粘附在内皮细胞壁并向血管外迁移及在远处侵润，血管增生，形成新的转移灶等。从上个世纪StephenPaget提出肿瘤转移的种子-土壤学说到现在，人类对于肿瘤转移机制的研究已有一百多年历史。随着各种理论的不断完善，人们对于肿瘤转移这一极为复杂的病理过程有了更进一步的认识。肿瘤的转移主要与以下几个因素有关。 1.遗传异质性 实验证实，肿瘤细胞的同一转移性克隆中可以分离出不同恶性潜能的亚克隆，而高转移性克隆出现遗传学突变的频率要远远高于非转移性克隆，提示肿瘤转移是一个主动的过程，与基因组的不稳定性具有早期联系[2]。临床上与肿瘤转移相关的基因分为肿瘤转移促进基因及肿瘤转移抑制基因，如matal、H-ras、nm23、mts-1、WDNM、PGM21等，它们通过参与信号传导，诱导转移表型，调节细胞因子表达来诱导、促进、抑制肿瘤转移，如VaramballR等[3]研究发现EZH2在前列腺癌转移演进的过程中通过异位过表达和重建染色体等组成性抑制多种抑癌基因，并与肿瘤的转移和不良预后密切相关。肿瘤的遗传异质性是肿瘤细胞逃避免疫监视、产生化疗抗性、形成转移复发的根源，是抗转移治疗中不可忽视的重要环节。 2.上皮间充质转化EMT 2.1EMT概念 上皮间质转化(EMT)是指具有极性的上皮细胞转换成具有活动能力、能够在细胞基质间自由移动的间质细胞的过程，它以上皮细胞极性的丧失及间质特性的
肿瘤相关microRNA及其表观遗传学调控机制_云天洋
肿瘤相关microRNA 及其表观遗传学调控机制 Cancer related microRNA and it′s mechanism of epigenetics regulation 云天洋 综述 刘 阳 审校 解放军总医院 胸外科，北京 100853 摘要：microRNAs(miRNAs)是一类非编码小RNA，与靶mRNA 互补结合调控细胞的增殖、分化和凋亡。近期的研究表明许多miRNA 基因受表观遗传学调控，并对肿瘤的发生起着重要作用。本文将着重讨论近年肿瘤相关miRNA 表达及表观遗传学调控方面的研究进展。 关键词：肿瘤；miRNA ；表观遗传学 中图分类号：R 73 文献标识码：A 文章编号：1005-1139(2010)02-0196-021 miRNA 概述 miRNAs 是指长度约22个核苷酸的非编码单链RNA。通过与靶基因mRNA3′端非翻译区结合降低靶基因mRNA 水平或直接抑制翻译过程[1]，调控生命过程的多个环节，包括器官发育、物质代谢、细胞分化、凋亡和癌变。1993年，LEE 等人发现线虫中的lin-4并不编码蛋白而是产生一种小RNA 分子可与其靶mRNA 结合，来抑制lin-14的表达，从而影响线虫从L1期到L2期的转化 [2] 。近年来发现 miRNA 可能在基因表达调控领域中起着超乎想象的重要作用，miRNA 的序列、结构、丰度和表达方式的多样性，使其可能作为蛋白质编码mRNA 的强有力的调节子。2 表观遗传学概述 表观遗传学是一门研究基因表达的学科，它是指基因表达的遗传学变化依赖于DNA 和组蛋白的化学修饰而不是基因序列的改变。目前Non-coding RNA 的表达和调控也是表观遗传学的研究内容。DNA 甲基化和组蛋白修饰是表观遗传学研究的两个主要内容。肿瘤癌变过程中最为常见的表观遗传学改变是抑癌基因启动子区域CpG 岛甲基化，许多研究表明这种异常改变是抑癌基因表达缺失的常见机制。这种表达缺失是由于甲基化的CpG 与激活的组蛋白去乙酰化酶相互作用而导致染色质结构改变和基因沉默。3 人类正常组织中的miRNAs 表达谱及表观遗传调控机制 Landgraf P 等检测了人类和啮齿类动物26个器官组织中250种miRNAs 表达情况，约1/3的miRNAs 具有相对组织 收稿日期：2009-09-02 修回日期：2009-09-17基金项目：国家“973”重点基础研究发展规划项目(2010CB912802)Supported by National “973” Program for Basic Science Research Develop-ment of China(2010CB912802)作者简历：云天洋，男，军医进修学院2008级硕士。导师:刘阳教授。Email: yty_aa1.student@https://www.wendangku.net/doc/7b7110176.html, 通信作者：刘阳，男，博士，教授，主任医师，科室副主任。Email: sunny301x@https://www.wendangku.net/doc/7b7110176.html, Engl J Med，1998，339（12）：799-805.8 Mailloux LU，Bellucci AG，Napolitano B，et al. Survival estimates for 683 patients starting dialysis from 1970 through 1989：identification of risk factors for survival ［J］. Clin Nephrol，1994，42（2）：127-135.9 Udani SM，Dieter RS. Inflammation in renal atherosclerotic disease ［J］. Expert Rev Cardiovasc Ther，2008，6（6）：873-881.10 Tami LF，McElderry MW，al-Adli NM，et al. Renal artery stenosis presenting as crescendo angina pectoris ［J］. Cathet Cardiovasc Diagn，1995，35（3）：252-256. 11 盖鲁粤，刘宏斌，陈练，等.严重肾动脉狭窄合并急性非ST 段 抬高型心肌梗死伴肺水肿二例［J］.中国介入心脏病学杂志， 2005，13（5）：336. 12 Bongartz LG，Cramer MJ，Doevendans PA，et al. The severe cardiorenal syndrome： ‘Guyton revisited’ ［J］. Eur Heart J，2005，26（1）： 11-17.13 Levin A. Kidneys，hearts，hormones and immunomodulators ： integrated understandings ［J］. Blood Purif，2006，24（1）：46-50. 14 Silva JA，Chan AW，White CJ，et al. Elevated brain natriuretic peptide predicts blood pressure response after stent revascularization in patients with renal artery stenosis ［J］. Circulation，2005，111（3）：328-333.15 Olin JW，Piedmonte MR，Young JR，et al. The utility of duplex ultrasound scanning of the renal arteries for diagnosing significant renal artery stenosis ［J］. Ann Intern Med，1995，122（11）： 833-838. 16 Rundback JH，Sacks D，Kent KC，et al. Guidelines for the reporting of renal artery revascularization in clinical trials ［J］. J Vasc Interv Radid，2003，14：s477-s492.17 De Bruyne B，Manoharan G，Pijls NH，et al. Assessment of renal artery stenosis severity by pressure gradient measurements ［J］. J Am Coll Cardiol，2006，48：1851-1855.18 Mitchell JA，Subramanian R，White CJ，et al. Predicting blood pressure improvement in hypertensive patients after renal artery stent placement： renal fractional flow reserve ［J］. Catheter Cardiovasc Interv，2007，69（5）：685-689. 19 Edward MS，Corriere MA. Contemporary management of atherosclerotic renovascular disease ［J］. J Vasc Surg，2009，50：1197-1120.20 Ronco C，Haapio M，House AA，et al. Cardiorenal syndrome ［J］. J Am Coll Cardiol，2008，52（19）：1527-1539.
抗肿瘤转移机制的实验方法学研究进展
抗肿瘤转移机制的实验方法学研究进展 肿瘤转移是是恶性肿瘤的一个重要表现，是指肿瘤细胞从原发部位侵入血管、淋巴管或体腔，在新的部位由于血管生成而继续生长，从而形成与原发瘤相同类型肿瘤的过程。主要经淋巴管、血道转移，它的出现往往标志着预后不良，大多数的癌症患者死亡与肿瘤转移密切相关[1]。肿瘤转移是一个多阶段的复杂过程，大体归纳如下：即机体内原发部位的肿瘤细胞在生长过程中细胞内部的骨架发生重排、变形，从而脱落侵入细胞外基质（ECM），酶解ECM进入循环系统，在循环系统释放的血管生成因子与内皮细胞特异性受体结合后，生成新的血管，瘤细胞在血管构建的“骨架”上增殖，形成一个新的癌巢，再脱离出循环系统，在机体某个点定居下来，并逐渐增殖成长为一个新的肿瘤瘤块的一系列过程。如果肿瘤细胞反复转移，后果则相当的严重。这是目前肿瘤难治的一个主要原因，所以研究抗肿瘤药物抗肿瘤转移的机制，从而筛选、开发出新的能促进机体抗肿瘤转移的药物是非常重要的。 抗肿瘤转移机制的药理实验方法主要涉及到以下几个方面： 1. 建立肿瘤转移的动物模型 一般以大鼠、裸鼠为常用动物模型。将目标瘤细胞如SGC-7901胃癌细胞株、S180肝癌细胞株等置于含10%小牛血清的RPMI-1640培养基中，培养箱条件为37℃，5%CO2进行细胞培养，0.1%胰酶消化传代后制备细胞悬液，之后将细胞悬液以皮下注射或腹腔注射的方式，将肿瘤移植入动物体内。黄挺[2]等人采用皮下接种W256癌肉瘤的方法建立了Wistar大鼠的肝癌转移模型；魏锦来[3]通过腋下接种SGC-7901细胞悬液的方式建立了裸鼠的胃癌原位移植瘤动物模型。此外还有尾静脉注射、裸鼠脑部右尾状核注射人肿瘤组织制备的细胞悬液等方式接种。现阶段裸鼠的应用对于肿瘤方面的研究更有意义，因为裸鼠体表无毛，其先天性缺乏T淋巴细胞，免疫功能低于别的实验动物，更容易进行异种肿瘤的移植。而大鼠由于价格相对便宜而应用较为广泛。此外也可用C57BL/6小鼠等动物建立动物模型。均应在无菌条件下进行造模，以免细菌等微生物产生污染。 2. 观察转移情况 肿瘤转移的动物模型建立以后，需对动物进行分组实验研究。一般分为空白对照组、药物组、阳性药对照组等。薛晓红等人在进行乳宁冲剂及其拆方对裸鼠
肿瘤发生机制学说
cypress1975 wrote: 很多研究生研究肿瘤，但是由于对于肿瘤的认识有限，因此在设计实验方面存在一些误区： 很多研究生认为促进细胞增殖的基因就是癌基因，相反抑制细胞增殖的基因就是抑癌基因，更进一步，促进细胞存活的基因就是癌基因，相反促进细胞凋亡的基因就是抑癌基因。在这样思想的意识指导下，研究基因与癌症的关系就是将基因导入癌细胞，观察对细胞增殖和凋亡等方面的影响，然后得出该基因与癌症的关系，最后推测该基因可能是癌症治疗的靶点。另外一些研究生研究某个基因与癌症的关系，但是出发点是该基因在某个信号转导通路中怎么样，然后推测该基因与肿瘤的关系。 大家看看上述什么地方有误欢迎讨论 20世纪后半叶，分子生物学的飞速发展大大深化了人们对生命本质的理解，也把对肿瘤的认识推进到了前所未有的高度。癌基因、抗癌基因、周期相关基因及蛋白质、凋亡相关基因及分子、信号传导系统、转移相关基因、耐药相关基因等研究乃至人类基因组计划的蓬勃开展，使人们从分子水平的不同侧面观察和理解肿瘤成为可能。信息学和网络技术的飞速发展，让人们只需鼠标一点，排山倒海般的文献便尽收眼底。尽管如此，人们对癌症的本质以及如何控制这一恶疾的认识却仍未产生质的飞跃，若干推论仍属假想。对此，被普遍接受的解释是，技术的发展及人们对肿瘤细胞分子突变的理解，还没有达到应有的水平。 第二种尚不易被接受的解释则是人们的研究方向发生了偏差。正如美国肿瘤学家哈纳汉（D. Hanahan）所讲：“很多人认为本世纪的前几十年，我们对肿瘤发生及治疗的研究仍要沿袭此前几十年的方式，越来越复杂的文献将继续堆积到本已极为复杂的文献堆中，但我们期待着另一种完全不同的研究方式……诚然，这种改变首先依赖于技术的进步，但最根本的改变还有赖于观念的更新。”[1] 尽管他并未说明“观念的更新”指的是什么，但若干研究结论确实已经暗示，过去几十年的研究思路和思维方式可能已经发生了偏差。 由于坚信肿瘤的发生起源于细胞特定基因的改变，肿瘤发生的机理最终必须在基因水平得到解释，对肿瘤的控制最终也必须通过对基因的干预才能实现，过去几十年大多数肿瘤研究都致力于寻找癌细胞基因的突变或表达异常。尽管大规模、高通量的基因分析技术应用日益广泛，但由于肿瘤细胞基因组结构的高度不稳定性，这些基因突变又总是处于时间依赖性、空间依赖性和个体依赖性的变化之中，如何从成千上万的突变中找出真正有意义的、肿瘤共性而又是肿瘤特异性的改变，实际并非易事。每一个新发现带来的惊喜常常伴有随之而来的矛盾和困惑。 爱因斯坦认为，一种理论正确性的重要标志是其逻辑上的简洁性。基因突变理论由于其日益突出的复杂性和不和谐性，在解释肿瘤的成因时已经遇到了不可回避的矛盾。笔者坚信，肿瘤的发生肯定有其具有普遍意义的、能解释肿瘤各种生物现象的简洁的机理，不必用繁杂多变的基因突变来解释，但基因突变又可被纳入其中。重要的是，这种认识隐含着解决肿瘤问题的最佳思路。正如哥白尼如果不提出日心说，人们仍然要在托勒密地心说的统治下费劲地理解天文；爱因斯坦如果不提出相对论，人们仍然要在牛顿经典力学的限制下费劲地理解时空一样，肿瘤学的研究，也已到了必须在观念上发生改变的时候了。
肿瘤侵袭和转移的恶性生物行为及分子干预
项目名称：肿瘤侵袭和转移的恶性生物行为及分子 干预 首席科学家：詹启敏中国医学科学院肿瘤医院肿瘤 研究所 起止年限：2009.1至2013.8 依托部门：教育部
一、研究内容1．细胞周期调控异常与肿瘤恶性增殖、侵袭相关分子机理 肿瘤是一种“细胞转导通路异常”性疾病,我们将通过分子生物学、细胞生物学、和动物模型相结合的研究技术，重点研究抑癌基因p53、BRCA1、Gadd45介导的信号通路与细胞周期蛋白Aurora-A、Cyclin B1、Plk1的相互作用，以及在细胞周期调控和肿瘤恶性表型形成中的生物学功能和分子机制。从而揭示细胞增殖失调与肿瘤侵袭转移的内在联系。 2．细胞凋亡和分化异常与肿瘤侵袭性生长的关系 细胞凋亡调控机制的异常与侵袭特性生长密切相关。促进细胞死亡的机制失活和抑制凋亡的分子的大量表达使癌症细胞存活延长，使基因突变的积累和癌变机会的增加，同时凋亡机制的异常导致肿瘤细胞具有抗药性。通过对细胞死亡新机制、肿瘤干细胞凋亡相关研究、细胞信号转导与凋亡调控等研究，深入探讨侵袭性生长的机制。 3．肿瘤干细胞和肿瘤微环境与肿瘤转移的内在关系 以恶性肿瘤干细胞特异性表型为突破口，从白血病干细胞延伸至实体瘤干细胞，研究其自我更新和分化的特性，探讨肿瘤转移的起始因素和关键分子生物学性质，认别恶性肿瘤干细胞与微环境或肿瘤“基质”间的相互作用机制,从而为特异性打击肿瘤干细胞作为彻底消除肿瘤转移潜能的一种新策略提供重要的理论基础。 4. 肿瘤血管和淋巴管新生介导的肿瘤转移机制 已鉴定肿瘤组织中血管表达Tim-3和淋巴管表达Sema4c等是沉默抗肿瘤免疫的重要活性分子，能通过与淋巴细胞的对话，诱导机体对肿瘤的免疫耐受，是