采用系统生物学方法分析乳腺癌转移中Runx2对细胞外基质重塑的调节机制

摘要细胞外基质(extracellular matrix,ECM)重塑是癌细胞迁移的关键步骤.本研究基于乳腺癌组织的基因表达谱数据,采用系统生物学方法推测乳腺癌转移中Runx2对细胞外基质重塑的调节机制.采用相关性分析程序分析49例乳腺原发癌和15例淋巴结转移癌组织的基因表达谱数据,筛选与Runx2呈相关性表达的基因,结果得到与ECM重塑相关的候选基因52个,包括ECM成分11个,ECM降解酶及其抑制剂8个,细胞信号分子33个.利用转录调节因子结合序列数据库搜索候选基因启动子区的Runx2结合模序,筛选其中Runx2转录调控的ECM重塑相关基因,并判断可能调节Runx2的上游信号分子;文献检索实验证实的与Runx2有相互调节关系的基因,并基于Runx2上游调控信号分子和下游转录调节基因的分析,构建得到以Runx2为中心的ECM重塑的生物学调控网络.WNT和TGF/BMPs是启动Runx2表达的主要信号通路,Runx2通过转录调节ECM组分、ECM降解酶及其抑制剂和信号分子调节ECM重塑,促进癌细胞完成转移的生物学过程.     

乳腺癌细胞迁移的调节与转移

细胞迁移是乳腺癌侵袭和转移中的关键步骤之一.癌细胞在迁移过程中主要受到Rho GTPases的调节,发生肌动蛋白骨架重组,获得定向迁移的能力;高迁移能力的癌细胞通过与胞外基质成分相互作用,为迁移创造合适的微环境;最后迁移的癌细胞在靶器官的趋化作用下在特定部位驻足生长,这些环节共同作用导致乳腺癌转移.研究细胞迁移复杂的分子机制将为控制乳腺癌转移提供新的策略.     

人内皮抑素基因的克隆以及在大肠杆菌中的可溶性表达研究

用PCR的方法从人胎肝cDNA文库中得到人内皮抑素基因 ,克隆测序正确后连接到硫氧还蛋白融合表达载体上 ,转化大肠杆菌BL2 1 (DE3)得到表达人内皮抑素的工程菌。用IPTG诱导表达 ,表达量达到全菌蛋白的 64%。经分析硫氧还蛋白可以辅助内皮抑素可溶性表达 ,表达的融合蛋白保持了天然蛋白的免疫学特性。而且表面带有多聚组氨酸的突变的硫氧还蛋白还简化了蛋白纯化的步骤 ,使融合蛋白可以通过固相金属螯和层析 (IMAC)的方法纯化。纯化后的融合蛋白经IgA蛋白酶的切割可得到大小正确的重组人内皮抑素 ,用此方法获得的重组人内皮抑素可以在CAM试验中抑制新生血管的形成。高效可溶型表达内皮抑素的工程菌的构建成功 ,为内皮抑素的生产应用打下了良好的基础。     

内皮抑素在新生血管形成相关疾病中的作用机制研究进展

新血管形成是许多生理、病理过程的关键步骤,受血管形成促进因子和抑制因子的调节。内皮抑素是最重要的血管形成抑制因子之一,可在体外抑制血管内皮细胞的增殖、迁移和血管化,在动物模型中抑制新血管形成,对新生血管形成相关疾病,特别是肿瘤有治疗作用。关于内皮抑素抑制新血管形成的分子机制尚无定论,已有线索表明,它可通过与VEGF、MMP-2、整合素以及VEGF受体KDR等相互作用,从而抑制内皮细胞增殖、迁移或通过多种途径促进内皮细胞凋亡。本就内皮抑素作用的分子机制,及其作用于新血管形成相关疾病的最新研究成果进行综述。     

抗人内皮抑素单克隆抗体杂交瘤细胞的制备及筛选

用亲和层析纯化的酵母表达重组人内皮抑素为抗原,经皮下多点注射免疫Balb/c小鼠,鼠抗血清效价达到1：10000,选免疫效果最好的小鼠,取其脾细胞用PEG法与同系骨髓瘤细胞（SP2／0）融合,通过间接ELISA法对杂交瘤细胞进行筛选,对阳性孔进行有限稀稀,经3次亚克隆获得4株阳性杂交瘤细胞。     

B淋巴细胞激活因子研究进展

B淋巴细胞刺激因子(BAFF)在B细胞免疫中具有促进B细胞的分化、成熟,调节体液中的抗体反应等重要的作用。然而过多的BANFF表达可使B细胞存活时间延长,B细胞数目增多,活性过高而导致自身免疫性疾病。BAFF与细胞表面的三种受体结合,执行着并不完全相同的功能。由于BAFF在B细胞发育、分化及白体免疫性疾病(特别是系统性红斑狼疮)中具有重要的作用,BAFF及其下游的信号转导因子成为疾病治疗的理想靶位。     

乳腺癌转移相关基因表达调控网络的线性微分方程模型的初步研究

初步构建乳腺癌转移相关基因表达调控网络的线性微分方程模型,并分析模型的可靠性和生物学意义. 采用基因芯片技术,分别对30例伴有淋巴结转移的乳腺癌组织及其相应淋巴结转移癌组织进行基因表达谱的比较,选择差异基因通过线性微分数学方法构建表达调控网络模型. 差异表达基因共27个,其中Ratio > 3的明显上调基因14个,而Ratio < 0.33的明显下调基因13个. 比较伴有淋巴结转移的乳腺癌组织和其相应淋巴结转移癌组织,分析筛选了27个表达差异基因,应用数学线性微分方程方法初步构建乳腺癌转移相关基因表达调控网络的线性微分方程模型,通过分析模型中重要节点、通路的生物学意义,判定网络的数学特性,初步表明,调控网络的可靠性和乳腺癌转移的形成是与多基因、多通路异常引起的细胞恶性转化相关.     

CXC趋化因子与肿瘤血管新生

趋化因子在免疫调节、血管新生以及介导肿瘤的器官特异性转移中发挥重要作用。其中CXC趋化因子超家族由于N-端谷氨酸-亮氨酸-精氨酸基序（Glu—Leu-Arg,ELR motif）的有无使其在血管新生过程中具有了促进或者抑制血管新生的不同作用：含有ELR（ELR^＋）的CXC趋化因子经血管内皮组织上CXCR2介导血管新生促进作用;而不含有ELR（ELR^-）的CXC趋化因子通过血管内皮组织上CXCR3介导血管新生抑制作用。     

基因芯片表达在乳腺癌转移过程中的聚类分析

利用基因芯片可以得到不同基因在不同生命过程中的表达,因此在医学诊断与病变分析中受到重视,并开始大量应用．经测定发现,不同基因在病变过程的不同阶段中的表达是不相同的,由此可以得到在病变过程的不同基因的表达特征．在本文中,我们给出了乳腺癌在转移过程中的基因表达特征的聚类分析法分析,并改进了k-means聚类算法,使之具有自动搜索聚类数的功能,并且有助于改善k-means算法的聚类结果陷入局部最小值的状况．通过对平均聚类误差指标的比较,kr—means要优于k-means算法．本文所得到的结果可供乳腺癌诊断与病变分析参考,同时可以应用于小型基因检测芯片的制备,也可以用于构建基因网络调控图．     

基质金属蛋白酶2、9和血管内皮生长因子在碱烧伤小鼠角膜组织中的表达

采取滤纸片放置法,用1mol／L的NaOH在小鼠角膜中央进行碱烧伤,建立动物模型。取烧伤前和烧伤后的小鼠角膜制备组织切片,用抗MMP2、抗MMP9和抗VEGF的抗体分别进行免疫组化染色,检测它们在碱烧伤前后的小鼠角膜组织中的蛋白表达情况;提取碱烧伤前和碱烧伤后不同时间点的小鼠角膜组织的总RNA并进行逆转录,以获得的逆转录产物作为模板,用特异的引物和探针进行实时定量PCR,分别检测MMP2、MMP9和VEGF在碱烧伤前后的小鼠角膜组织中转录水平的变化;提取碱烧伤前后小鼠角膜的蛋白组分,用明胶底物酶谱的方法检测其中MMP2和MMP9的活性变化。结果表明,浸透1mol／L的NaOH的滤纸小片,对小鼠角膜进行碱烧伤可以有效地诱导角膜新生血管形成,烧伤后3-4d就有明显的新生血管形成,至第8、9d左右开始退行。免疫组化结果显示,正常角膜中没有MMP9和VEGF表达,MMP2表达极低;碱烧伤后3种因子的表达均上升。实时定量PCR的结果显示MMP2在碱烧伤后表达升高,第3d达到最高随后下降;MMP9在正常角膜组织中没有表达,碱烧伤后第1d达到最高之后开始下降;VEGF在正常角膜中也没有表达,碱烧伤后第4d达到高峰之后开始下降。以上结果说明碱烧伤后的角膜组织中MMP2、MMP9和VEGF的表达均经历先上升后下降的变化,与角膜愈合及新生血管发育和退化过程相吻合。