卵巢癌侵袭转移机制的生物信息学研究进展

卵巢癌因其侵袭转移特性,致死率极高,居所有妇科恶性肿瘤之首。近年来随着高通量测序技术及生物信息学方法的快速发展,越来越多调控卵巢癌侵袭转移机制的相关生物大分子被发现。本文对卵巢癌侵袭转移机制的研究背景及现状进行了综述,归纳总结了侵袭转移机制相关调控因素,并对蛋白质组学和单细胞组学的生物信息学分析工具及数据库进行了汇总和介绍,以期为卵巢肿瘤细胞侵袭转移机制的深入研究提供理论依据和科研线索。     

癌症差异蛋白质组学研究中样品分离和鉴定分析技术

随着人类基因组测序的完成,癌症研究的重点从基因组学转移到蛋白质组学研究中。癌症研究中的差异蛋白质组学技术也飞速发展,包括癌症样品制备、分离,蛋白质鉴定分析、蛋白质组定量研究和翻译后修饰研究等。这些技术极大地推动了与癌症相关的差异蛋白质组学研究,使蛋白质组学在癌症早期诊断、治疗,监测以及发现新药物治疗靶标方面发挥更大的作用。本文主要综述了近年来癌症差异蛋白质组学研究中样品分离和鉴定分析技术。     

糖尿病肾病蛋白质组学研究进展

糖尿病肾病(diabetic kidney disease, DKD)是糖尿病的主要并发症之一,严重威胁人类健康与生命.截至目前, DKD的致病机制尚未阐释清楚,且临床常用诊断方法的灵敏性和准确性并不十分理想,从而导致DKD确诊后治疗方案的确定比一般性肾脏疾病更为棘手.蛋白质作为生命活动的主要承担者与体现者,直接参与和调控各种生命过程.从蛋白质组学水平开展DKD研究,能够从整体、动态、互作网络等视角探究该疾病相关分子机制.针对不同生理病理条件下的DKD临床样本开展蛋白质组学研究,可全面探查与DKD显著相关的关键蛋白质;通过对这些蛋白质进行深入分析和验证,能够更直观地理解DKD发生发展的分子机制,并获得DKD进程相关候选标志物和后续疾病的潜在治疗靶点,为DKD的早期诊断和治疗新方法的探究奠定基础.近年来,随着蛋白质组学技术的不断发展,在蛋白质分离、质谱鉴定、生物信息学分析等蛋白质组学核心技术基础上衍生出了许多新兴技术,进一步推动了蛋白质组学在疾病生物标志物筛选、致病分子机制揭示、药物作用蛋白质靶点等研究中的应用.本文基于蛋白质组学研究技术,主要从DKD致病机制研究、早期诊断潜在生物标志物筛选、治疗靶点及效果评估三个方面对蛋白质组学在DKD研究中的应用进展进行了系统性综述.尽管蛋白质组学在DKD研究中取得了长足的进步,但仍具有较大的发展空间,特别是现已识别的大量潜在DKD分子标志物的相关性分析、药物蛋白质作用靶点临床验证与应用将是DKD未来研究的重点.     

蛋白质组学技术及其在心血管疾病研究中的应用

蛋白质组学是旨在研究蛋白质表达谱和蛋白质与蛋白质之间相互作用的新的领域。蛋白质组学的研究必须依赖高通量、自动化程度很高的技术。双向电泳、液相色谱和生物质谱技术的发展推动了蛋白质组学的研究。蛋白质组学为疾病发病机制的研究提供了新的思路和方法 ,本文重点介绍了蛋白质组学技术在心血管疾病研究中的应用     

蛋白质组学-引领后基因组时代

蛋白质组学是建立在高通量筛选技术的基础上发展的方法学,用于研究细胞功能网络模块中蛋白相互作用及在疾病或病变中蛋白和蛋白相互作用所发生的系统动态的差异变化;其研究技术奠基于双向凝胶电泳。及至世纪之交,随着质谱及蛋白质芯片的引进,蛋白质组学已广泛应用在生命科学上。其在医学上的应用,主要旨在发现疾病的特异性蛋白质分子或其蛋白质纹印,以揭示疾病的发生机制,也作为早期诊断、分子分型、疗效及预后判断的依据,并找出可能成为新药物设计的分子靶点,为疾病提供新的治疗方案。随着人类基因序列的完成,蛋白质组学热浪掀起了后基因组年代的序幕,人类将更深入地了解疾病和生命的本源。现就蛋白质组学10年来的发展历程、研究技术、在人类疾病中的应用及未来展望等作出精简的评述。     

表达谱分析在恶性肿瘤防治研究中的应用

恶性肿瘤是威胁人类健康和生命的重要疾病之一,病因和发病机制等尚未明了.芯片技术和生物信息学是近年来发展起来的两门科学,其高通量的分析特点在肿瘤这种多基因病的研究方面显示了极大的优越性.利用基因芯片表达谱数据可获取肿瘤细胞生长各期与肿瘤生长相关基因的表达特征,了解癌症发生以及转移的机制,有利于早期发现、判断肿瘤的恶性程度和转移倾向,能够更好的指导临床治疗判断预后,在某些方面甚至提出了全新的概念.目前尚无统一的标准对表达谱芯片获得的海量教据进行分析.常用的分析方法包括差异基因表达分析、聚类分析和判别分析等,研究者根据各自研究的目的和需要不同选择不同的分析方法.在恶性肿瘤的防治方面,表达谱芯片技术主要应用在指导建立更特异和敏感的诊断技术、肿瘤恶性分级和转移机制、肿瘤新药的靶点发现等.随着生物信息学和表达谱芯片技术的不断发展完善,它们必将在恶性肿瘤的防治中发挥更大的作用.     

淋巴道转移相关标志物与癌

肿瘤早期的淋巴道转移是恶性肿瘤患者高死亡率的主要原因,其机制复杂,一直是肿瘤研究的难点. 肿瘤淋巴道转移特异性蛋白标记物的发现有助于揭示恶性肿瘤早期发病机制、早期临床诊断和治疗. 本文综述了近年来肝癌、胃癌、食管癌、结肠癌、乳腺癌、肺癌、鼻咽癌和前列腺癌淋巴道转移研究所取得的蛋白质组学成果,并对发现的与以上几种肿瘤淋巴道转移相关的蛋白标记物及其在肿瘤的发生、浸润、转移及病人预后中作用及机制进行了探讨.     

中国蛋白质组学研究进展——以人类肝脏蛋白质组计划和蛋白质组学技术发展为主题

蛋白质组学是对细胞或生物体全部蛋白质的系统鉴定、定量并阐释其生物学功能的学科.自21世纪初期开始,随着高精度、高灵敏度和快速扫描质谱仪的出现和快速发展以及微量蛋白质组样品高效分离技术的进步,蛋白质组学获得了快速发展,并在生理过程与病理机制研究等几乎所有生命科学研究领域得到了广泛的应用.过去10年,中国蛋白质组学研究在政府的支持和广大蛋白质组学研究人员的努力下呈现出腾飞式的发展态势.本文综述了人类肝脏蛋白质组计划和2010~2013年中国蛋白质组学技术的发展.     

蛋白质组学在肝癌相关生物分子研究中的应用进展

蛋白质组学以细胞、组织或器官表达的所有蛋白质为研究对象,通过双向凝胶电泳、生物质谱技术及生物信息学等方法,达到分离、鉴定、分析蛋白质的目的.肝癌发病过程涉及多基因的改变,必然伴随蛋白质表达的改变.以蛋白质组学的方法,通过比较正常肝组织与肝癌组织表达的蛋白质,寻找与肝癌发生、发展、转移及检测、治疗有关的生物分子.     

蛋白质组学在细胞凋亡研究中的应用

细胞凋亡是一种遗传决定的在多细胞生物生长发育和稳态维持中发挥重要作用的细胞程序性死亡. 正常细胞中细胞凋亡程序受精细调控, 而肿瘤、自身免疫性疾病等多种疾病的发生与细胞凋亡的失调密切相关, 因此对其分子机制的研究备受关注. 在过去的20多年研究中, 发现很多凋亡相关的蛋白质被翻译后机制调控, 包括蛋白质剪切、转位、蛋白质相互作用和各种翻译后修饰等, 这些正是蛋白质组学的研究范畴. 近年来, 蛋白质组学技术飞速发展, 并与遗传学和化学生物学等学科交叉, 推动了功能蛋白质组学和化学/药物蛋白质组学的发展, 并被迅速地应用于细胞凋亡研究领域, 有对细胞凋亡研究产生重要影响的潜力. 本文综述了近年来本实验室及国际上运用蛋白质组学技术和策略研究细胞凋亡的主要进展, 同时展望了蛋白质组学在凋亡研究领域的方向和挑战.     

Defining 'chromosomal instability'

Most scientists agree that the majority of human solid malignant tumors are characterized by chromosomal instability (CIN) involving gain or loss of whole chromosomes or fractions of chromosomes. CIN is thought to be an early event during tumorigenesis and might therefore be involved in tumor initiation. Despite its frequent occurrence in tumors and its potential importance in tumor evolution, CIN is poorly defined and is used inconsistently and imprecisely. Here, we provide criteria to define CIN and argue that few experimental approaches are capable of assessing the presence of CIN. Accurate assessment of CIN is crucial to elucidate whether CIN is a driving force for tumorigenesis and whether a chromosomally unstable genome is necessary for tumor progression.     

基因芯片技术在肿瘤缺氧微环境研究中的应用进展

缺氧微环境是实体肿瘤的特征之一,也是影响实体肿瘤发生、发展、侵袭、转移及耐药的重要因素,但其影响肿瘤的具体机制尚未完全明确。根据检测的mRNA数量,基因芯片分为传统的表达谱芯片和功能分类芯片。随着技术的发展,基因芯片技术因能对成千上万种基因的表达情况同时进行定量检测,在生命科学研究包括缺氧微环境对肿瘤作用的研究中越来越多地得到应用。选择性应用这些基因芯片除了能证明缺氧微环境与肿瘤发生发展有关外,同时还能筛选肿瘤缺氧微环境调节的未知靶基因及缺氧微环境重要调节因子的未知下游靶基因,还能为研究缺氧微环境影响肿瘤的分子机制提供有用的线索。基因芯片技术正成为该领域非常重要的研究工具之一。     

抑癌基因p53与肿瘤研究的最新进展

p53基因是迄今为止已发现的与人类肿瘤发生相关性最高的抑癌基因,其主要生物学功能是通过调控DNA修复、细胞周期停滞和诱导细胞凋亡,维持基因组和细胞稳定,抑制肿瘤生长;肿瘤血管再生、微小RNA（microRNA,miRNA）及肿瘤干细胞是近几年来肿瘤发生机理研究领域的热点,本文综述了p53基因在肿瘤血管再生、miRNA、肿瘤干细胞中作用的最新研究进展及其在肿瘤治疗中的应用。     

微卫星不稳定性的生物学意义及其应用前景

微卫星为遍布于人类基因组中的简单重复序列。在人群中,它们呈现高度多态性,并且稳定遗传。微卫星的高度多态性是微卫星不稳定性的表现,它与错配修复基因的缺陷有关。微卫星不稳定性已广泛应用于肿瘤学的研究,并依此提出了肿瘤发生的“增变基因”途径。     

MicroRNA在肿瘤发生发展和诊断中作用的研究进展

microRNA是一类由内源基因编码的长度约为18-25个核苷酸的非编码单链RNA分子,可以与靶基因mRNA的3'非编码区结合,通过降解靶m RNA或(和)抑制靶m RNA转录后翻译调节靶蛋白的生成,从而发挥其生物学作用。目前,在人体基因组内发现的microRNA已经超过2500多个,可能调节着人类1/3的基因,在维持正常干细胞功能、调控细胞增殖分化及恶性肿瘤发生过程中均起重要作用。既往的研究表明microRNA与基因之间相互调控的失衡导致肿瘤的发生。从分子水平上研究microRNA与肿瘤发生的关系,检测microRNA与肿瘤相关基因表达情况的改变,分析肿瘤组织和血清中microRNA表达量与肿瘤分型的关系,将有利于肿瘤的病因学研究,早期发现和肿瘤治疗及预后判断。本文主要就microRNA在肿瘤发生发展和诊断中作用的研究进展进行了综述。     

miR-200 Inhibits lung adenocarcinoma cell invasion and metastasis by targeting Flt1/VEGFR1

The microRNA-200 (miR-200) family is part of a gene expression signature that predicts poor prognosis in lung cancer patients. In a mouse model of K-ras/p53-mutant lung adenocarcinoma, miR-200 levels are suppressed in metastasis-prone tumor cells, and forced miR-200 expression inhibits tumor growth and metastasis, but the miR-200 target genes that drive lung tumorigenesis have not been fully elucidated. Here, we scanned the genome for putative miR-200 binding sites and found them in the 3'-untranslated region (3'-UTR) of 35 genes that are amplified in human cancer. Mining of a database of resected human lung adenocarcinomas revealed that the levels of one of these genes, Flt1/VEGFR1, correlate inversely with duration of survival. Forced miR-200 expression suppressed Flt1 levels in metastasis-prone lung adenocarcinoma cells derived from K-ras/p53-mutant mice, and negatively regulated the Flt1 3'-UTR in reporter assays. Cancer-associated fibroblasts (CAFs) isolated from murine lung adenocarcinomas secreted abundant VEGF and enhanced tumor cell invasion in coculture studies. CAF-induced tumor cell invasion was abrogated by VEGF neutralization or Flt1 knockdown in tumor cells. Flt1 knockdown decreased the growth and metastasis of tumor cells in syngeneic mice. We conclude that miR-200 suppresses lung tumorigenesis by targeting Flt1.     

hCDC4 and Genetic Instability in Cancer

About twenty years ago, scientists began to discover that colorectal cancers are caused by the sequential acquisition of genetic alterations in specific genes. To this day, we are still dissecting the genome of colorectal cancers to identify specific “culprit” genes that play a role in tumorigenesis. At the same time, we have more recently begun to turn our attention to the features of cancer cells that distinguish them from normal cells and that may be targeted therapeutically. Aneuploidy is one such hallmark of cancers, but its role in tumorigenesis is heretofore undetermined. Our efforts have focused on elucidating the fundamental mechanisms underlying aneuploidy. The assertion that a genetic basis for aneuploidy would imply its importance in tumorigenesis, and consequently make it a potential therapeutic target, represents the rationale for our pursuit of this line of research. For the last few years, we have been trying to determine whether there is a genetic cause underlying this attribute of cancers. Our recently published work entitled, “Inactivation of hCDC4 can cause chromosomal instability,” attempts to address this issue and raises more questions about the cause, mechanism, timing, and therapeutic potential of genetic instability.1     

p63 and p73 expression in extrahepatic bile duct carcinoma and their clinical significance

p53 plays a pivotal role in the prevention of human tumor formation. p73 and p63 are new members of the p53 tumor suppressor family, which are becoming increasingly recognized as important players in human tumorigenesis. However, the roles of these proteins are not well elucidated in extrahepatic bile duct (EBD) carcinoma. We examined expressions of the p63 and p73 genes and proteins in normal biliary epithelia, biliary dysplasias, and EBD carcinomas using immunohistochemistry and RT-PCR analysis. p63 and p73 proteins were overexpressed in 26.3 and 41.0% of EBD carcinomas, respectively. p63 protein expression was more frequent in tumors with vascular invasion (P = 0.002) and distal location (P = 0.04), while p73 expression was more common in cancers with deeper tumor invasion (P = 0.04). Patients with tumors co-expressing both p63 and p73 were found to have a significantly worse overall survival rate compared to those with either p63 or p73 expression (P < 0.05) as determined in univariate and multivariate analyses. Our results strongly imply that the p53 family members have different functions in EBD carcinomas. Our data also indicate that interactions between p63 and p73 play an important role in tumorigenesis of EBD carcinoma.