核酸适配子W3识别的外泌体靶标蛋白的鉴定及其在介导大肠癌转移微环境形成中的作用

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81672920
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H1813.肿瘤诊断
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Metastasis is the leading cause of colorectal cancer related death. The identification of metastatic biomarkers is very important in cancer prognosis and therapy. Recent researches have demonstrated that the nanoscaled exosome secreted by tumor cells can participate in formation of tumor metastatic microenvironment by mediating intercellular communication and might be the potential prognostic factor of tumor metastasis. However, there have been few highly specific exosome markers with definite clinical value. We have previously selected the aptamer W3 that recognized metastatic colon cancer cells in highly specificity by Cell-SELEX. We also found that the target protein of aptamer W3 was secreted into blood circulation in form of exosome and the expression of target protein was significantly correlated with colon cancer metastasis in vitro and in vivo. Thus we assume that the target protein of aptamer W3 might participate in the formation of tumor metastatic microenvionment in form of exosome. In this study, we will identify target protein of aptamer W3 in exosome by mass-spectrometry technology. The interaction between target protein positive exosome with endothelial cells as well as resident cells in metastatic organs which participates in metastatic microenvironment remodeling will be investigate by in vitro, in vivo and mRNA expression profiling assays. The clinical value of target protein involved in the exsome will be evaluated by serological detection methods for the purpose of discovering novel metastatic biomarkers.
转移是大肠癌患者致死的主要原因,发现和鉴定相关标志物对预测和治疗转移具有重要意义。近期研究显示,肿瘤细胞分泌的纳米级膜性囊泡-外泌体可通过介导细胞间的通讯参与肿瘤转移微环境形成,是肿瘤转移的潜在预测因子,但目前仍缺乏具有明确临床价值的特异性外泌体标志物。申请者前期采用Cell-SELEX技术筛选得到能够特异性识别转移性大肠癌细胞的核酸适配子W3,研究发现,W3靶蛋白可以外泌体形式进入患者外周血,体外、动物体内及肿瘤组织标本检测均显示W3靶蛋白表达水平与大肠癌转移特别是远端转移密切相关,由此推测,W3靶蛋白可能以外泌体形式参与肿瘤转移微环境形成。为此,本研究拟采用质谱技术从阳性外泌体中鉴定W3靶蛋白,并通过体内、体外实验及mRNA表达谱分析证实W3靶蛋白阳性外泌体通过与内皮细胞以及转移器官定居细胞的相互作用参与转移微环境重塑。通过血清学检测评价其临床应用价值,以期发现新的肿瘤转移相关标志物。

结项摘要

转移是导致肿瘤患者死亡的主要原因,发现和鉴定相关标志物对预测和治疗转移具有重要意义。外泌体是细胞分泌的纳米级膜性囊泡,可通过将内含物传递给受体细胞参与肿瘤转移,是肿瘤转移的潜在预测因子,但目前仍缺乏具有明确临床价值的特异性外泌体标志物。本研究前期通过Cell-SELEX筛选到能够特异性识别高转移潜能肿瘤细胞的核酸适配体W3,本课题的主要目标是鉴定W3识别的靶标物质,明确靶标物质能够以外泌体形式参与肿瘤转移及微环境形成,以发现特异性外泌体标志物。取得的主要成果是(1)采用质谱技术成功鉴定W3靶标物质,并通过靶标物质的生物化学特性、亚细胞定位及基因表达模式等分析,证实W3靶标物质是分子量为130KD的膜蛋白。(2)研究发现,鉴定的p130蛋白能够以外泌体形式分泌,并通过水平传递至受体细胞参与肿瘤转移及微环境形成。体外及小鼠体内实验显示,来自大肠癌细胞的p130蛋白阳性外泌体可以水平传递磷酸化EGFR至HUVEC内皮细胞,促进血管生成。研究中首次发现外泌体来源的磷酸化EGFR可通过调控HUVEC的IL8分泌,促进管状结构形成。基因敲减及过表达实验显示,来自高转移胃癌细胞的外泌体形式p130蛋白能够进入低转移活性细胞,通过影响M-ras表达促进其迁移和侵袭;来自胃癌细胞的外泌体形式p130蛋白能够进入成纤维细胞,首次发现外泌体形式p130蛋白促进成纤维细胞的迁移。(3)创建了基于微流控液滴阵列系统的核酸适配体PCR扩增方法,实现了对p130阳性外泌体的特异性定量检测。(4)成功构建W3分子信标,首次实现一步操作即可对表达特定标志物的外泌体进行定量检测。(5)对大肠癌患者肿瘤组织中及外周血来源外泌体中p130表达分析显示,p130表达与大肠癌发生、转移及不良预后相关,p130蛋白是判断大肠癌预后的潜在标志物,p130阳性外泌体可能作为大肠癌诊断的液体活检标志物。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(4)
专利数量(1)
An Efficient Screening Model for Mesenchymal Subline with Highly Metastatic Potential Based on Microfluidic Platform
基于微流控平台的高转移潜能间充质亚系高效筛选模型
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Nanosci Nanotech Let
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yu Min;Chen Zhezhou;Liu Furong;Fang Jin
  • 通讯作者:
    Fang Jin
miRNA-210-3p 在大肠癌细胞迁移侵袭中的促进作用及其靶基因的生物信息学分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    医学研究杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    潘鑫;李婉明;于敏;方瑾
  • 通讯作者:
    方瑾
转移性大肠癌特异性核酸适配体分子信标的构建及其靶向成像研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    解剖科学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    鲁妍兵;李婉明;方瑾
  • 通讯作者:
    方瑾
An ssDNA aptamer selected by Cell-SELEX for the targeted imaging of poorly differentiated gastric cancer tissue
Cell-SELEX筛选出的单链DNA适体用于低分化胃癌组织的靶向成像
  • DOI:
    10.1016/j.talanta.2019.03.016
  • 发表时间:
    2019-07-01
  • 期刊:
    TALANTA
  • 影响因子:
    6.1
  • 作者:
    Li, Wanming;Wang, Shuo;Fang, Jin
  • 通讯作者:
    Fang, Jin
Droplet Array-Based 3D Coculture System for High-Throughput Tumor Angiogenesis Assay
基于液滴阵列的 3D 共培养系统,用于高通量肿瘤血管生成检测
  • DOI:
    10.1021/acs.analchem.7b04772
  • 发表时间:
    2018-03-06
  • 期刊:
    ANALYTICAL CHEMISTRY
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Du, Xiaohui;Li, Wanming;Fang, Jin
  • 通讯作者:
    Fang, Jin

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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