地区：上海市 宝山区
关键词：广西壮族自治区肿瘤防治研究所
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000001939
成果描述：
| 课题来源与背景：人类对肝癌细胞恶性增殖的机制还知之甚少，仍然无法找到特效药物治疗癌症。因而，需要课题组从新的角度去探讨癌细胞恶性增殖的机制。癌细胞的恶性增殖与DNA的复制是密不可分的，DNA聚合酶δ是人细胞中DNA复制最重要的关键酶。因此，依据课题组已有的初步结果，该研究将通过基因敲除或沉默实验及一系列新技术和新方法证实p53、p21、Cyclin E、Cdk2等细胞周期调控因子与未知癌特异性因子形成不同的调控通道，协同调控POLD1基因的癌性表达。该研究将从“DNA复制调控”这个层次，通过研究恶性增殖的肝癌细胞中癌特异调控因子对POLD1基因表达的癌特异性影响作用，探究DNA聚合酶δ癌特异性调控与肝癌细胞恶性增殖的相关性；同时通过分析肝癌细胞中对POLD1基因癌性表达的抑制，寻找肝癌细胞恶性增殖阻断的靶点，为发展有效的新的抗癌药物提供确切的理论基础。技术原理及性能指标：“DNA复制调控”是生命中最根本的细胞功能。课题组初步研究的结果表明：肝癌组织与癌旁组织相比，肝癌细胞的恶性增殖可能与POLD1基因(编码DNA复制中最重要复制酶- DNA聚合酶δ的催化亚基)的异常表达相关。该研究将深入研究p53、p21等已知调控因子和未知癌特异性调控因子协同调控POLD1基因的癌性表达，分离鉴定未知癌特异性调控因子并分析它们在肝癌细胞恶性增殖中的作用，探讨肝癌细胞恶性增殖的新的分子病因。进而，在“DNA复制调控”层面确定肝癌细胞和正常肝细胞之间的差异作用位点，为新药开发提供新的理论依据和确切的作用靶点，从而在本质上阻止肝癌细胞恶性增殖，达到根本治疗肝癌的目的。技术创造性与先进性：在细胞经典理论中，POLD1基因是管家基因(housekeeping gene)，是维持细胞基本生命活动所需的正常稳定表达的基因。然而，课题组的初步结果表明：在细胞癌变过程中，POLD1基因表达的调控是癌特异性影响的(cancer-specific effect)。这种癌特异性影响有可能使p53、p21、Cyclin E、CDK2等通过不同的未知调控因子形成未知的调控通道，敏感上游信号，协同调控了POLD1基因的癌性表达。这是一个有非常深刻意义的发现，如“POLD1基因的癌性表达”成立，就意味着POLD1基因在正常细胞中是“抑癌基因”，而在癌变细胞中受到癌特异性影响(cancer-specific effect)成为“致癌基因”。对此的进一步探究和证实能为细胞周期调控和DNA复制调控机理补充新的内容，阐明新的细胞癌变机理。同时有助于课题组从DNA复制调控认识肝癌发生发展的分子机制，为阻断癌变细胞异常增殖提供新的研究思路，为寻找肝癌早期诊断和干预治疗的靶点提供新的方向。具有应用意义的是，课题组从“DNA复制调控”这个层次，直接从对DNA复制本身负有关键作用的DNA聚合酶δ出发，作为突破口，探讨肝癌细胞增殖在DNA复制水平根本阻断的可能性。通过进一步在细胞模型和动物模型水平对POLD1基因癌性表达的协同调控在正常细胞中的组成及在癌变中所表现的功能得失的研究，能使课题组清晰阐明POLD1基因癌性表达被抑制后直接阻断癌细胞增殖的机理，鉴定出阻断肝癌细胞异常增殖的有效作用因子(靶点)，为开发更有效合理的抗癌药物提供了最确切的理论和实验依据。技术的成熟程度，适用范围，安全度：研究中采用的各种肝细胞系为国际上认可的经典实验材料。肝癌在广西是高发癌。实验用标本可从附属肿瘤医院获取。该课题获学校医学伦理委员会批准同意，获取标本时有患者知情同意书。该研究所涉及的实验材料都已具备。该研究采用的实验操作技术均是已经成熟的技术。比如Dynabeads技术分离纯化序列特异性DNA结合蛋白对100多种不同的DNA结合因子的纯化是一种普遍有效的方法。该课题组长期从事生物化学、分子生物学、分子免疫学和蛋白组学方面的研究工作，积累了大量的实验操作经验。应用情况及存在问题：在实验进程中，课题组加入了氯化两面针碱对肝癌增值抑制原理的研究，而有关co-IP,及蛋白活性功能检测方面进展不顺。主要原因有以下：实验室在生化研究领域投入较少，在蛋白结构及功能分析等方面欠缺，技术有待整体加强。 |
