1、項目名稱：腫瘤侵襲和轉移的惡性生物行為及分子干預首席科學家：詹啟敏 中國醫(yī)學科學院腫瘤醫(yī)院腫瘤研究所起止年限：2009.1至2013.8依托部門：教育部一、研究內(nèi)容1細胞周期調(diào)控異常與腫瘤惡性增殖、侵襲相關分子機理腫瘤是一種“細胞轉導通路異?！毙约膊?我們將通過分子生物學、細胞生物學、和動物模型相結合的研究技術，重點研究抑癌基因p53、BRCA1、Gadd45介導的信號通路與細胞周期蛋白Aurora-A、Cyclin B1、Plk1的相互作用，以及在細胞周期調(diào)控和腫瘤惡性表型形成中的生物學功能和分子機制。從而揭示細胞增殖失調(diào)與腫瘤侵襲轉移的內(nèi)在聯(lián)系。2細胞凋亡和分化異常與腫瘤侵襲性生長的關系細

2、胞凋亡調(diào)控機制的異常與侵襲特性生長密切相關。促進細胞死亡的機制失活和抑制凋亡的分子的大量表達使癌癥細胞存活延長，使基因突變的積累和癌變機會的增加，同時凋亡機制的異常導致腫瘤細胞具有抗藥性。通過對細胞死亡新機制、腫瘤干細胞凋亡相關研究、細胞信號轉導與凋亡調(diào)控等研究，深入探討侵襲性生長的機制。3腫瘤干細胞和腫瘤微環(huán)境與腫瘤轉移的內(nèi)在關系以惡性腫瘤干細胞特異性表型為突破口，從白血病干細胞延伸至實體瘤干細胞，研究其自我更新和分化的特性，探討腫瘤轉移的起始因素和關鍵分子生物學性質(zhì)，認別惡性腫瘤干細胞與微環(huán)境或腫瘤 “基質(zhì)”間的相互作用機制,從而為特異性打擊腫瘤干細胞作為徹底消除腫瘤轉移潛能的一種新策略提

3、供重要的理論基礎。4. 腫瘤血管和淋巴管新生介導的腫瘤轉移機制已鑒定腫瘤組織中血管表達Tim-3和淋巴管表達Sema4c等是沉默抗腫瘤免疫的重要活性分子，能通過與淋巴細胞的對話，誘導機體對腫瘤的免疫耐受，是新發(fā)現(xiàn)的腫瘤免疫逃避機制。在本項目中我們擬進一步研究血管和淋巴管促腫瘤轉移的動力學，應用切片流式細胞儀等最新一代高通量組織和細胞分析平臺，確定血管和淋巴管中預示早期腫瘤轉移的始動免疫分子和對其進行靶向干預策略的有效性。5. 腫瘤轉移標記物與腫瘤轉移靶向識別將在前期工作的基礎上，開展腫瘤標志物的應用及相關機制研究，著重圍繞針對腫瘤轉移病灶的標志物及對腫瘤細胞惡性生物行為影響的分子機制進行研究；

4、將以與腫瘤轉移密切相關的酪氨酸磷酸酶PRL-3和促干細胞生長因子Hiwi為切入點，深入研究PRL-3的促腫瘤轉移機制；并通過活體成像標記達到準確識別微轉移病灶的目的。6. 腫瘤轉移潛伏細胞和微轉移病灶的早期診斷及清除將利用針對亞臨床微小轉移病灶的靶向多肽，與促凋亡蛋白TRAIL、白喉毒素及化療藥物與其融合，制備一批針對亞臨床微小轉移病灶的導向生物治療制劑，實現(xiàn)對腫瘤微小轉移病灶的靶向殺傷作用。并通過調(diào)控免疫應答，篩選腫瘤細胞抗原肽特異性親和配體，增強抗原提呈，促進導向生物制劑有效清除微小腫瘤病灶。 7惡性腫瘤增殖拮抗阻遏研究研究作用于多環(huán)節(jié)阻遏腫瘤轉移的新型制劑是治療腫瘤的發(fā)展方向。以腫瘤相關

5、基因、信號轉導分子等為靶點，采用轉基因、RNA干擾技術和小分子藥物設計等手段，闡明腫瘤增殖阻遏分子作用機制。研究針對腫瘤增殖與轉移作用的生物治療劑和小分子物質(zhì)，并建立實時觀察腫瘤生成與轉移的示蹤方法，觀察體內(nèi)的抗腫瘤生長與轉移的效果，為新型腫瘤增殖阻遏劑的研究提供理論基礎。8腫瘤侵襲、轉移分子靶向干預在前期研究中，我們已經(jīng)篩選出一批腫瘤轉移腫瘤相關基因和調(diào)節(jié)因子，包括LASS2、BACP、HPO、Mag、Ceap、BPY2IP1、DACT1、LOC374946、4OF7、Sema4C和Tim3等，我們將深入研究其生物性狀并篩選或合成相應小分子拮抗劑，應用模式生物進行驗證。同時致力于改造新一代靶

6、向載體，為腫瘤轉移靶向分子干預提供有利條件。二、預期目標總體目標本項目將以建立阻斷腫瘤轉移有效方法、改善腫瘤患者預后、保障人類健康為目標，分析腫瘤惡性生物學行為的基本生物要素和演化過程，揭示腫瘤惡性增殖和侵襲表型與腫瘤轉移潛能的內(nèi)在聯(lián)系。以嚴重危害我國人民生命健康的12種腫瘤（如食管癌、肝癌）為主要對象，從腫瘤侵襲、轉移多元調(diào)節(jié)機制研究入手，提出腫瘤轉移分子干預的新思路和新途徑，建立阻遏腫瘤轉移的有效手段。本項目重點放在研究腫瘤細胞惡性生物行為和腫瘤轉移分子干預，瞄準國際發(fā)展前沿的基礎上，密切結合我國實際情況，爭取獲得一批具有我國自主知識產(chǎn)權的腫瘤轉移相關靶基因、關鍵靶分子；對前期工作基礎中發(fā)

7、現(xiàn)的腫瘤轉移新的機制在更大規(guī)模、更多腫瘤病種中加以研究；引入新的分子治療手段，使我國在分子治療上逐步形成自主創(chuàng)新的能力。經(jīng)過5年項目實施，預期在控制腫瘤侵襲、阻斷腫瘤轉移專項研究中獲得若干突破，最終使我國在控制腫瘤侵襲轉移的基礎和應用研究方面與國際前沿接軌并在國際同領域研究中占據(jù)重要地位，加速我國抗腫瘤生物高科技產(chǎn)業(yè)的建立和發(fā)展。五年目標1. 明確腫瘤干細胞的轉移表型：自我更新是所有干細胞的主要特性之一。對于腫瘤干細胞來說，這一特性尤為重要。腫瘤干細胞自我更新和成瘤的分子機制目前還不清楚。我們擬研究在腫瘤干細胞中具有特異表達的分子，觀察這些特異性分子和腫瘤克隆與腫瘤轉移潛能的內(nèi)在聯(lián)系，從干細胞

8、的自我更新的角度為尋找特異遏制腫瘤轉移的方法提供理論基礎和前期實驗數(shù)據(jù)。2. 確定細胞惡性生物行為與腫瘤侵襲性生長、轉移潛能的分子分型：腫瘤是一種“細胞轉導通路異?！毙约膊? 根據(jù)前期“ 973”篩選出的關鍵分子，將轉移性腫瘤的分子劃分成若干“細胞轉導通路異?！眮喰?。在每種亞型中確定若干反映該通路功能狀況的“檢測分子”和逆轉功能異常的“藥靶分子”。通過新一代高通量細胞分析儀確定新的信號傳導通路和調(diào)節(jié)位點。3. 明確促進腫瘤轉移生物行為形成的微環(huán)境機制：揭示腫瘤細胞與腫瘤微環(huán)境相互作用中關鍵的腫瘤免疫逃逸機制，腫瘤“基質(zhì)”在腫瘤轉移中的重要作用；并重點研究腫瘤血管內(nèi)皮細胞，淋巴管內(nèi)皮細胞與生理性

9、血管和淋巴管生成機制的差異，確定可能的腫瘤轉移干擾阻斷靶點。4. 進行腫瘤標志物、靶向肽、特異性抗體和小分子拮抗劑等針對微小潛伏腫瘤病灶或殘留腫瘤細胞的分子藥靶的篩選、鑒定或合成，建立旨在徹底清除微小潛伏腫瘤病灶或殘留腫瘤細胞的有效方法。5. 建立多種分子模型和模式動物學模型，改進完善用于本項目分子機理研究（如細胞增殖、凋亡和分化）的技術體系，建立我國腫瘤轉移相關基因文庫，創(chuàng)建新的一批分析系統(tǒng)和技術支撐平臺。篩選腫瘤轉移的特異性拮抗劑，驗證可能作為阻斷腫瘤侵襲、轉移藥靶的有效性和臨床實用性，從功能效應的角度出發(fā)，在分子、細胞、組織和整體水平設置驗證分析體系。6. 培養(yǎng)一批在國際腫瘤學界有競爭力

10、的中青年科學家，造就我國腫瘤侵襲、轉移研究領域?qū)W術群體強勢，集中我國專家的攻關能力，取得若干重大突破，建立我國發(fā)展抗腫瘤生物高科技產(chǎn)業(yè)的技術平臺和試驗基地。7. 通過組織和集中我國專家的攻關能力，使該項目取得若干重大突破，大大提升我國在該領域的研究水平，確立在國際上的先進地位。研究成果主要以研究論文和獨立開發(fā)的技術成果（專利）形式公布，計劃在國內(nèi)外發(fā)表學術論文300篇左右，著重在國外核心刊物發(fā)表學術論文60篇左右，力爭在Science或Nature發(fā)表12篇論文，申報專利10項。并將研究成果有計劃納入國家863新技術和新藥開發(fā)進程。三、研究方案(一) 總體學術思路本項目以探索腫瘤侵襲轉移的基本

11、規(guī)律，并建立較為有效的阻遏方法為基本出發(fā)點，提出新的研究思路：(1)從細胞周期調(diào)控、細胞分化、細胞凋亡、腫瘤干細胞、血管生成、腫瘤微環(huán)境等方面深入研究腫瘤侵襲、轉移的惡性生物學行為，建立干預腫瘤轉移的有效措施，使?jié)摲谀[瘤患者體內(nèi)的殘留癌細胞的增殖分化與凋亡達到動態(tài)平衡，腫瘤患者處于健康狀態(tài)下的帶瘤細胞生存；(2)通過腫瘤標志物、靶向肽、特異性抗體和小分子拮抗劑等針對微小潛伏腫瘤病灶或殘留腫瘤細胞的分子藥靶的篩選、鑒定或合成，建立旨在徹底清除微小潛伏腫瘤病灶或殘留腫瘤細胞的有效方法，從而最大限度減少腫瘤復發(fā)轉移的可能性。通過功能效應和臨床整體驗證的角度來檢驗分子干預的有效性和實用性，真正做到有

12、效控制腫瘤復發(fā)轉移，保護患者健康。(二) 技術路線(三) 創(chuàng)新點與特色1. 從多層次和多學科交叉入手，圍繞惡性腫瘤惡性生物學行為對細胞增殖、轉移的影響這一腫瘤研究的關鍵問題，結合我國已有的研究積累和基礎，探索惡性腫瘤相關基因、功能蛋白、信號分子等可能的分子干預機制。 2. 在遵循腫瘤侵襲轉移的生物規(guī)律，建立有效的分子干預方法的基本觀點上，提出在保持腫瘤患者健康狀態(tài)下的帶瘤細胞生存的新思路，作為控制腫瘤復發(fā)轉移的基本要素。3. 惡性腫瘤復發(fā)轉移是在臨床治療達到痊愈后以潛伏腫瘤病灶或殘留瘤細胞復燃為基礎，因此，通過特異性靶向識別和清除微小潛伏腫瘤病灶或殘留腫瘤細胞，清除腫瘤復發(fā)轉移的可能性為本項目

13、長遠目標或最終目的。4. 將研究以腫瘤干細胞特異性表型為突破口，研究惡性腫瘤干細胞分化和自我更新的生物學基礎，為識別腫瘤轉移的起始因素和關鍵細胞生物學性質(zhì)、建立特異性清除腫瘤干細胞提供重要的理論基礎。5. 從探索血管生成、新生淋巴管介導的腫瘤轉移機制為切入點，建立有效的抗血管生成和阻礙新生淋巴管措施，闡明腫瘤新生血管、淋巴管組成部分參與局部免疫調(diào)節(jié)的機理及建立可能的干預手段。6. 新型研究平臺及模式生物學的應用，結合新的分子抑制劑篩選或合成，強調(diào)整體和體內(nèi)功能效應驗證是本項目的獨特之處。(四) 可行性分析 本項目重點放在研究腫瘤細胞惡性生物行為和腫瘤轉移分子干預，實現(xiàn)遏制腫瘤侵襲和轉移的戰(zhàn)略目

14、標。項目總體方案切實可行，首先，在人才隊伍方面，承擔本項目研究工作的中堅力量和骨干分別是我國腫瘤生物學、細胞生物學、分子生物學、腫瘤免疫學、分子藥理學等領域的青年一代學科帶頭人和技術骨干。本研究隊伍主要以中、青年科學家組成，有6名國家杰出青年基金獲得者，研究成績斐然 （項目成員發(fā)表SCI文章560篇，總影響因子共為1400，SCI引用率超過10000次)，通過前一個“973”計劃的執(zhí)行，已取得階段性進展，為該項目打下堅實基礎，也是確保項目順利實施和取得成功的最基本和最重要的要素。其次，本項目提出的主要科學問題和完成的研究目標都具有理論和實際依據(jù)，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些與腫瘤增殖與轉移相關的新基因、

15、信號分子和相應阻遏劑，所建立的相關實驗細胞庫、組織庫和動物模型庫日趨完備，有可能成為研究抗腫瘤侵襲和轉移的新的突破口。第三，本項目整合了多個國家重點實驗室的科研資源，包括分子腫瘤學國家重點實驗室、癌基因和相關基因國家重點實驗室、生物膜與膜生物工程國家重點實驗室、蛋白質(zhì)組學國家重點實驗室以及教育部重點學科相關實驗室，通過資源和技術共享、人員交流等前期合作的可取模式，將為研究目標的實現(xiàn)提供有力保障。（五）課題設計思路、各課題之間的聯(lián)系及與項目總體目標的關系 根據(jù)上述研究思路，本項目設置八個相對獨立又有密切關聯(lián)的課題：(1) 細胞周期調(diào)控異常與腫瘤惡性增殖、侵襲相關分子機理：主要研究內(nèi)容：A抑癌基因

16、p53介導的ncRNA在細胞周期檢測點中的功能和分子機制ncRNA是非編碼蛋白質(zhì)RNA的總稱，是基因組中極其重要的一部分，哺乳動物基因組中大約有將近98的序列都由非編碼蛋白的RNA基因組成。ncRNA在細胞調(diào)控的各個重要生物學過程中發(fā)揮作用，包括轉錄調(diào)節(jié)，剪切加工，調(diào)節(jié)RNA穩(wěn)定性等。大量研究證明，ncRNA與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關。我們最新研究發(fā)現(xiàn)，ncRNA在細胞DNA損傷后，參與細胞周期檢測點調(diào)控，這些ncRNA的表達受腫瘤抑癌基因p53的調(diào)節(jié)。我們將重點探討ncRNA與細胞周期素依賴激酶復合物的相互作用，從時空和亞細胞定位的層面闡明ncRNA對這些細胞周期調(diào)控關鍵元件的活性影響和調(diào)控方

17、式。重點研究p53對重要ncRNA調(diào)控的功能和ncRNA在細胞周期檢測點中形成的作用和分子機制，研究這些ncRNA表達異常導致細胞周期監(jiān)控系統(tǒng)破壞并繼發(fā)細胞失控性增殖的分子機制。B腫瘤抑癌基因BRCA1調(diào)控的信號通路在中心體復制過程中的作用細胞中心體異常和染色體畸形是惡性腫瘤侵襲性生長的生物學基礎之一。BRCA1基因突變和基因敲除導致細胞中心體異常，形成自發(fā)腫瘤并進而出現(xiàn)腫瘤浸潤性生長和轉移。我們目前發(fā)現(xiàn)BRCA1及其調(diào)控的Gadd45蛋白都定位在中心體上，BRCA1-Gadd45信號通路和中心體復制相關的激酶Aurora-A，Cdc2 以及Plk1有直接的相互作用。因此，我們重點研究BRCA

18、1-Gadd45信號通路在中心體復制過程中的生物學功能，探討B(tài)RCA1相互作用蛋白參與中心體復制調(diào)控的分子機制以及中心體復制異常導致染色體畸形、基因組紊亂、細胞惡性增殖的分子機理；分析Gadd45蛋白與幾種重要的中心體復制相關激酶（如Aurora-A，Cdc2和Plk1）的相互作用及蛋白相互作用的方式；通過細胞和動物模型，研究BRCA1-Gadd45通路異常引起的腫瘤發(fā)生和侵襲轉移的聯(lián)系及其相關分子機制。C細胞周期調(diào)控蛋白Aurora-A介導的信號通路在腫瘤侵襲轉移中的作用細胞周期調(diào)控蛋白Aurora-A具有調(diào)節(jié)中心體分離、成熟以及紡錘體裝配的功能，在調(diào)節(jié)細胞周期檢測點中發(fā)揮重要作用。Auro

19、ra-A異常表達在中心體擴增、染色體畸形、細胞轉化和腫瘤形成中有重要作用。最近發(fā)現(xiàn)Aurora-A蛋白過表達與臨床人類腫瘤的惡性表型密切相關，并通過與Wnt信號通路的相互作用發(fā)揮致癌生物學作用。我們將重點研究Aurora-A對Wnt信號通路的調(diào)控功能，包括確定Aurora-A與Wnt通路重要分子-catenin的相互作用，Aurora-A對-catenin的磷酸化及其對-catenin亞細胞定位，穩(wěn)定性和轉錄功能的影響，在細胞和動物研究模型中，闡明Aurora-A的癌基因功能和引起腫瘤侵襲轉移的分子機制。目標：揭示細胞增殖失調(diào)與腫瘤侵襲轉移的內(nèi)在聯(lián)系。承擔單位：中國醫(yī)學科學院、中南大學湘雅醫(yī)學

20、院(2) 細胞凋亡和分化異常與腫瘤侵襲性生長的關系：主要研究內(nèi)容：A細胞死亡新機制的研究我們前期的研究提出了Bax/Bak缺失情況下細胞凋亡的新機制，很可能Bcl2構象變化可能使該分子從抑制凋亡的分子變成促進凋亡的分子。我們將進一步證實這一現(xiàn)象，分析在促凋亡機制缺失情況下細胞死亡的新機理，特別是采用化學生物性方法分析細胞凋亡的新機制。 B腫瘤轉移相關信號通路與腫瘤細胞凋亡的調(diào)控TGF-信號通路的異常在腫瘤發(fā)生和轉移中有非常重要的作用。我們將研究與腫瘤轉移相關信號通路調(diào)控細胞凋亡的分子機制，分析相關信號分子在腫瘤細胞中表達情況，探索抑制腫瘤轉移的新靶點。 C腫瘤干細胞凋亡的研究腫瘤干細胞在腫瘤發(fā)

21、生中有重要作用。我們最近建立了腫瘤干細胞系。這些細胞具有干細胞的所有特征，單個腫瘤細胞能形成克隆，并在裸鼠體內(nèi)形成腫瘤。我們將篩選和分析能有效殺傷腫瘤干細胞的小分子化合物，深入分析腫瘤干細胞的凋亡機制， 找到有效殺傷腫瘤干細胞的化合物。D信號轉導和細胞凋亡調(diào)控規(guī)律的研究機體細胞數(shù)量的穩(wěn)定取決于體內(nèi)細胞增殖和細胞死亡的動態(tài)平衡。我們最新的實驗數(shù)據(jù)顯示蛋白hSAV1可同時抑制細胞增殖和促進細胞凋亡，除此之外我們通過酵母雙雜交技術發(fā)現(xiàn)了一系列與hSAV1相互作用的蛋白。我們將以hSAV1蛋白為核心，通過研究這一系列蛋白與hSAV1之間的相互作用來闡述其調(diào)節(jié)細胞增殖和細胞凋亡的信號轉導機制，從而補充和

22、完善人體細胞調(diào)節(jié)細胞增殖和細胞凋亡的信號轉導機制的研究，并為包括腫瘤在內(nèi)的許多增殖性疾病的生物治療提供了新的靶點。E基于腫瘤細胞周期調(diào)控理論的、立足于調(diào)節(jié)亞基干預的腫瘤治療研究Rb基因是控制細胞生長及分化最關鍵的基因之一，其處于細胞周期調(diào)控的中心環(huán)節(jié)；磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）參與并產(chǎn)生酯類第二信使，激活細胞內(nèi)大量酶聯(lián)級反應，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展和侵襲中起著重要作用。我們前期研究發(fā)現(xiàn)了PI3K分子中55 KDa的調(diào)節(jié)亞基以其末端的24個氨基酸（N24）和Rb相互作用，并直接影響Rb磷酸化，從而調(diào)控細胞分裂。本課題將深入研究p55PIK的功能，探討其在細胞周期調(diào)控中的作用，闡明其在腫瘤發(fā)生發(fā)展

23、和侵襲中的功能，并針對p55PIK開展有效的分子干預腫瘤發(fā)生，將為腫瘤的分子靶向治療開辟新的方向。目標：通過了解細胞死亡的機制和細胞信號轉導，深入探討腫瘤發(fā)生的機制，同時為有效殺傷腫瘤細胞提供理論基礎。承擔單位：中國科學院動物研究所、華中科技大學 (3) 腫瘤干細胞和腫瘤微環(huán)境與腫瘤轉移的內(nèi)在關系： 主要研究內(nèi)容：A腫瘤干細胞相關研究 現(xiàn)代腫瘤干細胞假說認為這些具有自我更新能力的干細胞賦予腫瘤無限生長和自我更新的能力，但腫瘤干細胞的臨床意義目前仍不明確，其生物學發(fā)生、與腫瘤轉移是否有關等問題尚存在較大爭議。與實體瘤相比，白血病干細胞的表型相對較為清楚。因此，白血病干細胞的研究一直處于前沿， 其

24、研究結果和方法對于我們認識其它類型腫瘤干細胞生物學特性及其臨床意義有很大價值。所以 本課題組將以血液系統(tǒng)惡性腫瘤干細胞、特別是白血病干細胞為切入點，針對腫瘤干細胞研究領域亟待解決的問題，如：腫瘤干細胞的特異表型以及臨床相關性；與正常干細胞比較，腫瘤干細胞特異的細胞生物學和分子生物學性質(zhì)；惡性腫瘤干細胞與微環(huán)境間的相互作用機制；腫瘤干細胞與腫瘤轉移的關系；特異性殺傷惡性腫瘤干細胞的方法等，著重進行下列幾方面的研究：1）進一步明確胚胎干細胞和成體干細胞自我更新與遷移相關的基因在人白血病干細胞中的表達水平、細胞內(nèi)分布以及和其他分子的相互作用影響；2）著重對那些在白血病干細胞中具有特異表達的

25、分子進行功能干預試驗；3）白血病微環(huán)境對白血病干細胞形成與轉移的作用機制；4）將上述相關研究成果通過與其它參加單位合作擴展至實體瘤。通過上述幾方面的研究，將從干細胞自我更新的角度為尋找具有能夠特異消滅白血病干細胞方法提供必要的理論基礎，無疑也將對其它腫瘤干細胞研究具有重要指導意義。 同時，本課題組在前期以肝癌為研究對象，已經(jīng)開展了實體腫瘤干細胞的研究，熟練掌握了肝癌干細胞研究的關鍵技術，如用業(yè)內(nèi)公認的磁式分選和流式分選技術，獲得了部分候選肝癌干細胞分子標志物cDNA克隆如CD133，DLK1、EpCAM等。在此基礎上，將通過以下幾個方面的研究對實體瘤中干細胞進行深入研究：1）原發(fā)性肝癌（HCC

26、）及轉移性肝癌中腫瘤干細胞微環(huán)境異同；2）腫瘤干細胞在肝癌轉移、復發(fā)中的作用；3）腫瘤干細胞niche與肝癌轉移之間的關系；4）肝癌干細胞CD133以外的特異性分子標志物篩選；5）HCC組織中干細胞分離及特性研究。 B腫瘤局部微環(huán)境變化與侵襲轉移 除上述腫瘤干細胞與微環(huán)境的關系探討外，本研究前期還證明了質(zhì)子泵（V-ATPase）通過調(diào)控腫瘤細胞的泌酸能力而影響腫瘤轉移，并對其作用機制進行了探討。今后的研究將聚焦于腫瘤酸性微環(huán)境和腫瘤微環(huán)境中的分泌性蛋白家族新成員和基質(zhì)蛋白家族新成員在腫瘤和腫瘤轉移中的作用，系統(tǒng)研究腫瘤轉移過程中V-ATPase產(chǎn)生的腫瘤酸性微環(huán)境對蛋白酶MMPs等的誘導和活性

27、調(diào)控機制；深入研究分泌型蛋白家族新成員DKK1和基質(zhì)蛋白家族新成員CTHRC1在腫瘤微環(huán)境中與腫瘤轉移相關的新功能。研究內(nèi)容主要包括：1）靶向腫瘤酸性微環(huán)境的抗腫瘤和抗腫瘤轉移新策略；2）腫瘤微環(huán)境中DKK1等分泌型蛋白家族新成員和CTHRC1等基質(zhì)蛋白家族新成員在腫瘤和腫瘤轉移中的作用。目標：明確腫瘤干細胞特異的細胞生物學和分子生物學性質(zhì)；惡性腫瘤干細胞與微環(huán)境間的相互作用機制；腫瘤干細胞與腫瘤轉移的關系；特異性殺傷惡性腫瘤干細胞的方法等，并從腫瘤微環(huán)境的角度研究抗腫瘤轉移的新策略。 承擔單位：上海交通大學、中國醫(yī)學科學院 (4) 腫瘤血管、淋巴管生成與腫瘤轉移：主要研究內(nèi)容：A. PF4-

28、CXCR3B相互作用與惡性腫瘤轉移的研究血小板因子-4（platelet factor-4，PF4）結合人微血管內(nèi)皮細胞表面的受體CXCR3B，在體內(nèi)、體外均具有抑制內(nèi)皮細胞增殖和遷移及血管增生的作用，是作用最強的抑制血管增生的趨化因子。CXCR3B只比CXCR3A在N端多出51個氨基酸，但兩者作用卻截然相反，說明這51個氨基酸具有重要作用。擬重點研究PF4與CXCR3-B的相互作用、CXCR3B分子N端ELR序列的意義及相關的信號轉導通路，闡明PF4抑制細胞增殖的作用機理，并在實驗動物模型中評價抗CXCR3-B單抗的抑制效應。B. 腫瘤血管相關基因表達譜及特異膜蛋白靶分子的研究主要研究內(nèi)容包

29、括：1）腫瘤血管內(nèi)皮與正常血管內(nèi)皮表型、功能及血管形成的比較和鑒定；2）建立大容量腫瘤血管內(nèi)皮功能性單抗庫（>4000個克?。w內(nèi)外篩選、鑒定特異識別腫瘤血管內(nèi)皮的功能性膜蛋白單抗和抗原；3）腫瘤血管內(nèi)皮特異表達的膜蛋白分子的體內(nèi)外功能及作用機制的研究，對現(xiàn)有已獲得的2個功能基因作用機制進行研究。C. 腫瘤細胞與腫瘤血管內(nèi)皮的相互作用對血管生成的影響及分子機制的研究主要研究內(nèi)容包括：1）腫瘤細胞與腫瘤血管內(nèi)皮體外直接、間接相互作用對內(nèi)皮增殖、粘附、遷移、成管表型和體內(nèi)腫瘤血管生成的影響；2）上述兩種細胞在體內(nèi)外相互作用后，腫瘤血管內(nèi)皮基因表達譜的比較，篩選有重要作用的候選功能基因；3）

30、對相互作用誘導表達的腫瘤血管內(nèi)皮相關基因進行體內(nèi)外基因功能及調(diào)控血管生成的分子機制的研究。D. 腫瘤血液、淋巴轉移及器官選擇性轉移機制研究研究內(nèi)容包括：1）腫瘤內(nèi)皮及其與腫瘤細胞相互作用對血液轉移的作用及分子機制研究；2）腫瘤淋巴內(nèi)皮及其與腫瘤細胞相互作用對淋巴結轉移的作用和分子機制的研究，重點是淋巴內(nèi)皮細胞膜靶分子VEGFR3和LSECtin介導的功能研究；3）腫瘤器官選擇性轉移的分子機制研究，重點是LSECtin參與結腸癌歸巢性肝轉移過程中的作用和對已獲得的2個促進轉移的功能基因作用機制進行研究。E. 基于腫瘤血管淋巴管內(nèi)皮特異性新分子靶點的抗血管治療腫瘤及轉移的研究包括：1）基于上述分子

31、機制研究所獲的候選靶標基因的抗血管、淋巴管治療腫瘤及轉移的研究（基因治療）；2）基于腫瘤血管內(nèi)皮和淋巴內(nèi)皮特異表達的候選膜蛋白靶分子的抗血管、淋巴管治療腫瘤及轉移的研究（抗體治療）；3）體內(nèi)外評價確定抗血管、淋巴管治療腫瘤及轉移的新分子靶標。目標：深入研究腫瘤細胞與腫瘤血管內(nèi)皮相互作用的分子機制，分析腫瘤內(nèi)皮與正常內(nèi)皮差異表達基因，尋找和發(fā)展更加有效的針對腫瘤內(nèi)皮與腫瘤細胞相互作用過程、腫瘤血管形成及腫瘤轉移的藥物及聯(lián)合治療的新策略，克服僅針對新生腫瘤血管形成的現(xiàn)有血管靶向藥物的局限。承擔單位：軍事醫(yī)學科學院、中國醫(yī)學科學院 (5) 腫瘤轉移標志物與腫瘤轉移靶向識別：主要研究內(nèi)容：A. PRL

32、-3的促腫瘤轉移機制及外周血PRL-3檢測方法的建立和在判斷腫瘤轉移中的意義PRL-3是新近發(fā)現(xiàn)的酪氨酸磷酸酶，在體內(nèi)外實驗中能促進腫瘤細胞的遷移、侵襲和轉移，但其確切分子機制不清。本課題擬在前期工作基礎上繼續(xù)深入開展PRL-3的促腫瘤轉移機制研究，明確PRL-3與不同蛋白結合及PRL-3不同細胞內(nèi)定位的生物學意義，為抗腫瘤轉移尋找新的靶點奠定基礎。同時還將建立血清中PRL-3的檢測方法（包括高親和力、高特異性單抗的制備），對其在結直腸癌、乳癌病人血清中的水平進行檢測（至少在500人份以上），并對其與腫瘤轉移及預后的相關性進行評價。B. hARD1表達在腫瘤發(fā)生中的作用及相關機制研究hARD1

33、是用結腸癌病人血清篩選噬菌體肽庫獲得的小肽克隆的同源基因，是乙酰轉移酶的重要催化亞基，前期研究表明，hARD1在多種腫瘤中均有相對特異的高表達，并同結腸癌的預后有關。本課題將圍繞hARD1對細胞表型的影響及相關機制、人體內(nèi)hARD1抗體水平的臨床意義、hARD1作為預測腫瘤轉移或/和預后標志物的臨床應用可行性等開展研究，探討hARD1在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用及血清hARD1抗體水平（或hARD1）的臨床意義。C. SNCG作為腫瘤轉移標志物的應用基礎研究SNCG（Synuclein g）最初是作為乳癌特異基因發(fā)現(xiàn)的，隨后的不少研究均發(fā)現(xiàn)其表達水平同多種腫瘤的臨床分期有關，我們擬在建立血清中SNC

34、G檢測方法的基礎上，對乳腺癌、結直腸癌等病人血清SNCG的水平進行檢測，并對其臨床意義、特別是對腫瘤轉移預測的臨床意義進行評價，并在此基礎上進行相關的機制研究。目標：探討腫瘤轉移機制及為預測腫瘤轉移提供新的技術和方法，并為腫瘤的靶向治療奠定理論和實驗依據(jù)。承擔單位：北京大學、首都醫(yī)科大學(6) 腫瘤轉移潛伏細胞和微轉移病灶的早期診斷及清除：主要研究內(nèi)容：A. 靶向腫瘤微小轉移灶特異性多肽的相關研究前期我們利用細菌鞭毛肽庫對高低轉移腫瘤配對細胞株進行篩選后得到一個高轉移潛能腫瘤特異性靶向多肽，特別對于亞臨床微小轉移病灶有很好的識別作用，并選擇性對腫瘤細胞具有殺傷作用。后續(xù)研究將包括：1）對其受體

35、蛋白進行驗證和分析，確定受體蛋白與腫瘤轉移密切相關的分子機制，闡明腫瘤轉移相關機制，并為腫瘤治療提供新靶點；2）確定導向肽治療的效靶關系，并將促凋亡蛋白TRAIL、白喉毒素及化療藥物與其融合，制備一批針對腫瘤轉移瘤灶、特別是針對亞臨床微小轉移病灶的導向生物治療制劑，實現(xiàn)對腫瘤微小轉移病灶的靶向殺傷作用；3）利用量子點對其進行修飾，研究、開發(fā)針對腫瘤及其轉移灶的新的診斷試劑。B. 新型重組腺病毒基因治療載體的抗腫瘤研究我們已經(jīng)獲得了一組高效的選擇性復制重組腺病毒基因治療載體，并將其攜帶反義STAT3序列后驗證，可有效的抑制腫瘤細胞中STAT3表達并下調(diào)其下游一系列蛋白的表達，但對正常細胞內(nèi)的ST

36、AT3的表達沒有影響；以動物模型進行的體內(nèi)實驗研究表明，瘤內(nèi)直接注射該病毒載體可顯著抑制腫瘤的生長，同時能顯著抑制胃癌細胞腹腔種植性轉移。后續(xù)研究中我們將繼續(xù)對該病毒載體進行深入改造，并利用其針對項目組新發(fā)現(xiàn)的腫瘤治療潛在靶點進行治療研究。C. 抑制腫瘤細胞侵襲遷移能力增強微小腫瘤病灶清除效應的研究前期研究中我們通過調(diào)控免疫應答能夠有效清除微小腫瘤病灶，同時發(fā)現(xiàn)，免疫治療雖可清除腫瘤細胞，但也可能導致殘留腫瘤細胞侵襲轉移能力增強；此外，我們制備了一種重組多肽，能夠調(diào)控腫瘤細胞整合素活性而有效抑制腫瘤細胞侵襲轉移能力。后續(xù)研究將包括：1）研究化療或免疫治療后腫瘤細胞侵襲轉移能力變化的相關分子機制

37、；2）利用已制備的重組多肽抑制腫瘤細胞侵襲遷移能力，增強導向生物制劑和重組腺病毒治療載體清除微小腫瘤病灶的效應；3）研究遏制腫瘤轉移能力與免疫治療相結合的治療策略及相關分子機制，通過抑制腫瘤細胞侵襲遷移能力、增強清除微小殘留病灶和/或已存在的微小轉移病灶的效應。目標：對腫瘤轉移的可能性進行早期評估、通過生物治療手段清除微小潛伏腫瘤病灶及已存在的微小轉移腫瘤病灶。承擔單位：華中科技大學 (7) 惡性腫瘤增殖拮抗阻遏研究：主要研究內(nèi)容：A小RNA干擾治療腫瘤的機制腫瘤的RNA干擾治療是腫瘤分子生物學熱門研究課題之一。RNA在腫瘤的增殖與轉移中發(fā)揮重要作用，是腫瘤治療的理想靶點。我們將以前六個課題組

38、篩選出的腫瘤相關基因為靶點，設計、合成小分子RNA，研究小分子RNA對腫瘤細胞增殖與轉移的影響，信號轉導機制，對腫瘤的治療作用。主要研究內(nèi)容：新基因MR-1在腫瘤增殖與轉移中的生物學功能，基因突變對腫瘤生成與轉移的影響，MR-1及其相關蛋白在細胞粘附、遷移信號轉導過程中的作用。重點研究MR-1與MLC分子的相互作用，對下游分子FAK的調(diào)控作用，對腫瘤細胞粘附、遷移、侵襲能力的影響，動物體內(nèi)對腫瘤生長、侵襲和轉移能力的影響。尋找阻遏腫瘤增殖、侵襲和轉移的藥靶。B生物治療劑和小分子物質(zhì)抗腫瘤增殖與轉移作用及其機制研究具有自主知識產(chǎn)權的抗腫瘤增殖與轉移的生物治療劑和小分子物質(zhì)，闡明藥物作用靶標，信號

39、轉導調(diào)控機制，體內(nèi)抗腫瘤增殖與轉移效果，為臨床研究提供理論基礎。主要研究內(nèi)容：力達霉素的抗腫瘤增殖與轉移作用，分子機制，體內(nèi)療效，為其臨床抗瘤譜的確定提供理論基礎。研制靶向腫瘤增殖與轉移的基因治療或單抗藥物，探討其抗腫瘤作用機制，體內(nèi)療效，以及與臨床化療藥物聯(lián)合增效作用，為臨床抗腫瘤轉移治療提供后備新型生物藥物。C腫瘤體內(nèi)增殖與轉移阻遏的實時研究主要研究內(nèi)容：采用活體動物成像技術，篩選與確認腫瘤體內(nèi)轉移相關基因，1）構建穩(wěn)定表達熒光素酶的腫瘤細胞系，建立腫瘤轉移模型；2）重復接種轉移瘤，將轉移能力得到最大限度的增強，觀測其腫瘤干細胞特征；3）基因芯片分析原發(fā)瘤與高轉移瘤的基因表達差異，獲得與轉

40、移密切相關的基因；3）用RNA干擾技術驗證腫瘤轉移相關基因；4）構建轉移相關基因缺陷和高表達動物模型，體內(nèi)驗證的轉移基因的功能。通過研究為臨床治療提供更符合實際的腫瘤生成與轉移阻遏策略和手段。目標：從腫瘤增殖和轉移等調(diào)節(jié)機制研究入手，探索腫瘤增殖與轉移阻遏新方法、新手段。承擔單位：中國醫(yī)學科學院 (8) 腫瘤侵襲、轉移分子靶向干預：主要研究內(nèi)容：A. 腫瘤轉移潛在阻遏靶點的驗證和臨床前研究項目組在前期得到了一批腫瘤轉移相關調(diào)節(jié)靶基因、靶分子，通過生物信息高通量分析和前期體內(nèi)外實驗，部分靶基因、靶分子顯現(xiàn)出明顯干預阻遏腫瘤侵襲、轉移的潛能。本課題將深入進行組織類別特異性和功能效應性研究，與此同時

41、我們擬利用斑馬魚等模式生物學的方法大規(guī)模、充分驗證這些靶分子的生物功能，并通過結合小分子RNA多基因沉默、腺病毒載體負載的靶基因手段開展一系列臨床前應用研究，獲得若干有效的遏制腫瘤轉移實用的干預策略。B. 針對腫瘤血管、淋巴管內(nèi)皮細胞的特異性拮抗劑研究通過前期研究我們觀察到腫瘤血管和淋巴管與正常組織中血管淋巴管有明顯差異，新生血管內(nèi)皮和淋巴管內(nèi)皮細胞組成成分在啟動腫瘤細胞侵襲、轉移過程中起到重要作用，特別是在它們的成型過程中，促使腫瘤局部免疫監(jiān)視無能、腫瘤“基質(zhì)”對腫瘤的依從化。大量實驗證據(jù)顯示新生血管和淋巴管在腫瘤侵襲、擴散及遠處器官、淋巴結選擇性轉移中發(fā)揮越來越重要的作用。我們擬應用獨特的

42、大容量功能性抗體庫、噬菌體肽庫和生物菌株庫，通過高通量篩選、鑒定腫瘤特異性血管和淋巴管內(nèi)皮的功能性拮抗物，獲得可能具有重要臨床治療價值的功能性膜蛋白分子靶標及小分子肽和拮抗劑，通過體內(nèi)外功能效應實驗評價，實現(xiàn)通過調(diào)控改造腫瘤血管和淋巴管內(nèi)皮細胞結構和功能以達到抑制腫瘤轉移的目的。 C. 腫瘤選擇性復制腺病毒相關應用研究 腫瘤轉移的分子干預重要環(huán)節(jié)之一是具備優(yōu)良的靶向載體。通過5年努力，我們構建了數(shù)個腫瘤選擇性復制腺病毒作為新的分子治療途徑，經(jīng)體內(nèi)和體外驗證，這些病毒構建體表現(xiàn)出了高效的抗腫瘤活性，而對正常細胞和組織無殺傷。但是，腺病毒載體在體內(nèi)分布受其天然嗜性的影響，不能特異性濃聚在腫瘤的局部

43、，而只能采用腫瘤局部注射應用，從而影響了其臨床效能。本課題將采用多種新的手段實現(xiàn)新一代腺病毒的優(yōu)化改造，1) 對腺病毒的纖突蛋白進行改造：將針對腫瘤特異性導向肽和穿膜肽復合體耦聯(lián)到溶瘤病毒纖突上，使病毒載體具備導向識別腫瘤病灶的特性；2) 對腫瘤患者自身的效應細胞(如CTL)在體外通過選擇性復制腺病毒轉染，利用這些細胞定向識別腫瘤的能力（即“歸巢作用”），將選擇性復制腺病毒及負載的靶分子運載濃集至腫瘤局部，通過再釋放、復制及擴增，清除腫瘤殘留灶。若獲成功，將有可能解決目前病毒載體不用全身用藥和對血液惡性腫瘤療效不好的兩大國際難題。目標：通過對細胞分化、腫瘤干細胞自我更新、新生血管淋巴管介導的腫

44、瘤轉移及腫瘤“基質(zhì)” 與轉移病灶的共容關系的進一步查闡明，建立有效的分子靶向干預措施。承擔單位：華中科技大學、首都醫(yī)科大學四、年度計劃研究內(nèi)容預期目標第一年腫瘤細胞BRCA1及其相互作用蛋白、Aurora-A以及-catenin的相關研究。細胞死亡新機制的研究；腫瘤細胞標志物的研究；腫瘤肝細胞分選方法的研究；腫瘤血管、淋巴內(nèi)皮細胞相關研究；PRL-3特異性單抗的制備及體液中PRL-3檢測方法的建立；PRL-3相互作用蛋白的鑒定；研究針對高效應靶分子功能的腫瘤選擇性復制重組腺病毒突變體；DAMP相關研究；小干擾RNA的設計、修飾、合成和載體構建；建立裸鼠原位乳腺癌模型，并探討其淋巴管研究的方法；

45、腺病毒-胸苷激酶基因制劑的臨床試驗；肝癌肝轉移動物模型的構建；建立和完善食管癌和鼻咽癌的組織樣品庫，包括正常、原位、侵襲和轉移的腫瘤。在既往研究基礎上，確定BRCA1及其相互作用蛋白Nlp等在中心體的定位和調(diào)控中心體穩(wěn)定性的生物學作用；確定Aurora-A與-catenin的相互作用，以及Aurora-A對-catenin亞細胞定位、核膜轉位，以及蛋白穩(wěn)定性的影響；進一步闡明腫瘤細胞凋亡的新機制；獲得幾種腫瘤的特異性分子標志物；建立和完善腫瘤肝細胞研究平臺；構建功能性抗體庫，確定腫瘤內(nèi)皮與腫瘤細胞間的相互作用；完成高效基因治療載體的構建和驗證的動物模型；建立淋巴管研究的體內(nèi)研究方法。計劃在國內(nèi)

46、核心期刊上發(fā)表1520篇論文；國外期刊上發(fā)表1015篇論文。第二年繼續(xù)BRCA1相關研究；腫瘤干細胞模型的建立和癌癥干細胞的特異性標志的分析；探討干細胞特征性基因在正常胚胎干細胞和成體干細胞與人白血病干細胞中表達水平、細胞內(nèi)分布等方面的異同；探討腫瘤干細胞（以白血病、肝癌、食管癌為主）與非干細胞的腫瘤轉移能力方面的差異；通過動物模型體內(nèi)鑒定功能性抗體對腫瘤血管形成、腫瘤轉移的影響，分析其抗原作為抗腫瘤轉移和腫瘤血管靶標的潛力。鑒定功能性抗體的抗原分子。腫瘤內(nèi)皮與腫瘤細胞相互作用促進腫瘤細胞轉移的相關基因的作用能夠分子機理研究。在500例以上結直腸癌病人血清中檢測PRL-3/SNCG水平與腫瘤預

47、后和轉移的關系；PRL-3相互作用蛋白及相關的信號通路研究；研究表達重組抗體的腫瘤選擇性復制重組腺病毒突變體。分析DAMP分子促進腫瘤細胞侵襲遷移的相關機制。DAMP誘導巨噬細胞促進腫瘤細胞侵襲能力的效應機制。研究重組FN多肽在DAMP和M2巨噬細胞存在時抑制腫瘤細胞侵襲能力的作用。小干擾RNA對相關基因表達的影響；小干擾RNA聯(lián)合應用對腫瘤細胞增殖的不同影響；在裸鼠原位乳腺癌模型中驗證SEMA4C對新生淋巴管的誘導作用；體外試驗了解SEMA4C誘導腫瘤組織中巨噬細胞轉分化為淋巴內(nèi)皮細胞；建立模式動物實驗室，初步進行相關技術探索；繼續(xù)建立食管癌和鼻咽癌的組織樣品庫。確定BRCA1通路與Auro

48、ra-A、Plk、Cdc2、Aurora B/Nlp/Survivin蛋白復合物的相互作用，以及了解Nlp和Nlp/ Aurora B/ Cdc2復合物對中心體復制和穩(wěn)定性的作用；進一步完善干細胞相關研究；篩選出多個促進腫瘤轉移的關鍵分子；明確血清中PRL-3/SNCG檢測的臨床應用可行性；完成重組腺病毒載體生物學特性的體內(nèi)外研究；完成小干擾RNA抗腫瘤作用的體外研究；建立用于腫瘤轉移的模式動物研究實驗室。計劃在國內(nèi)核心期刊上發(fā)表1520篇論文；國外期刊上發(fā)表1015篇論文。第三年利用報告基因技術和-catenin下游基因的表達分析，確定Aurora-A對-catenin轉錄功能的調(diào)控。在動物

49、研究模型中，觀察Aurora-A的癌基因功能異常引起腫瘤侵襲轉移的現(xiàn)象和分子機制；利用體內(nèi)、體外癌癥干細胞模型，篩選特異殺傷癌癥干細胞的藥物；探討腫瘤干細胞和微環(huán)境（niche）的相互作用，并探討化療藥物對上述相互作用的影響；通過動物模型體內(nèi)鑒定功能性抗體對腫瘤血管形成、腫瘤轉移的影響，分析其抗原作為抗腫瘤轉移和腫瘤血管靶標的潛力。鑒定功能性抗體的抗原分子； 腫瘤內(nèi)皮與腫瘤細胞相互作用促進腫瘤細胞轉移分子機理研究； 檢測Sema4C過表達對淋巴內(nèi)皮細胞的影響；SEMA4C與腫瘤免疫逃逸的關系； SEMA4C表達水平與乳腺癌的臨床相關性研究；結合生物信息學，尋找那些有意義的miRNA的靶基因，研

50、究其調(diào)控機理；進行體液中PRL-3/SNCG來源及生物學意義的研究；繼續(xù)PRL-3促腫瘤轉移的機制研究； 以臍帶間充質(zhì)干細胞為“通用”細胞載體，靶向輸送治療性病毒載體； 用已經(jīng)建立的靶向腫瘤選擇性復制重組腺病毒構建技術，構建針對導致各通路異常的關鍵“藥靶分子”的一系列病毒突變體。在一系列腫瘤轉移模型中進行驗證（持續(xù)三年，至第五年完成）； 腺病毒-胸苷激酶基因制劑阻遏肝癌肝轉移的作用機制研究。確定Aurora-A對-catenin轉錄功能的調(diào)控，進一步通過動物模型確定Aurora-A在腫瘤轉移中的作用；通過體內(nèi)外干細胞模型篩選針對腫瘤干細胞的治療藥物；完善腫瘤淋巴內(nèi)皮細胞在腫瘤轉移中可能作用的理論；通過新的基因治療載體與導入手段的結合提高腫瘤轉移基因治療的效果；闡明腺病毒-胸苷激酶基因制劑阻遏肝癌肝轉移的作用機制。計劃在國內(nèi)核心期刊上發(fā)表2030篇論文；國外期刊上發(fā)表1520篇論文，其中12篇影響因子