MRI影像组学评估结直肠癌上皮间质转化及microRNA-34a靶向治疗疗效的研究

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基本信息

  • 批准号：
    81901695
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    刘欢欢
  • 依托单位：
    上海交通大学
  • 学科分类：
    H2701.磁共振成像
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Colorectal cancer (CRC) is one of the common malignant tumors in the gastrointestinal tract, with the third highest incidence in the world. Distant metastasis and chemoresistance are the main factors affecting the prognosis. The 5-year survival rate of metastatic CRC patients is less than 10%. Epithelial-mesenchymal transition (EMT) plays an important role in the distant metastasis and chemoresistance in patients with CRC. microRNA-34a can be used as an important inhibitor regulating EMT. Targeted therapy of EMT with microRNA-34a can inhibit the invasion and metastasis of tumors, which is expected to be the target of tumor therapy. MRI-based radiomics can be used to extract invisible image features within the lesion and perform quantitative analysis to evaluate the micro-environment changes noninvasively, revealing the intrinsic characteristics of tumors, the changes caused by intervention and the impact on prognosis of patients. In this study, MRI radiomics will be utilized to evaluate CRC EMT in patients and targeted therapy efficacy with microRNA-34a in xenografts models. The optimal model will be established to provide the noninvasive method for the future evaluation of EMT and anti-EMT in patients with CRC, which is important for the clinical transformation.
结直肠癌(colorectal cancer，CRC) 全球发病率位居第三位。远处转移、化疗耐药是影响患者预后的主要因素，转移性CRC患者的5年生存率低于10%。上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)是CRC远处转移和化疗耐药的重要机制。microRNA-34a可作为调控EMT的重要抑制剂，从而抑制肿瘤的侵袭和转移，有望成为今后抗EMT治疗新策略。基于MRI的影像组学可提取病灶内部不可视影像特征，并进行定量分析，揭示肿瘤内在本质特性、干预引起的变化及对患者预后的影响。因此，本项目拟采用MRI影像组学对CRC患者肿瘤中EMT进行临床评估，建立影像组学评估模型；并采用MRI影像组学评估对CRC进行microRNA-34a靶向EMT的治疗疗效，为今后临床CRC患者接受抗EMT治疗及其评估提供无创性方法，具有重要的临床转化价值。

结项摘要

结直肠癌(colorectal cancer，CRC)是消化道常见的恶性肿瘤之一，全球发病率位居第三位。远处转移、化疗耐药是目前影响患者预后的主要因素，上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)是CRC远处转移和化疗耐药的重要机制。microRNA-34a可作为调控EMT的重要抑制剂，从而抑制肿瘤的侵袭和转移，有望成为今后抗EMT治疗新策略。本项目首先采用基于MRI的影像组学，利用其能提取病灶内部不可视影像特征的优势，探索了MRI影像组学评估直肠癌患者肿瘤内EMT的价值，结果显示MRI影像组学模型在训练组和测试组对于肿瘤内EMT的具有一定的诊断价值。在训练组及测试组，受试者工作特征曲线（ROC）曲线下面积（AUC值）分别为0.79、0.72，有助于评估直肠癌肿瘤内的EMT。其次，采用HCT116、SW480细胞株，通过过表达Snail1诱导EMT，并在细胞形态、Western Blot、qPCR方面进行验证，也通过细胞迁移侵袭实验验证了EMT后细胞迁移侵袭能力增高。随后，评估了microRNA-34a靶向EMT的调控作用，结果显示，microRNA-34a的抑制可使E-cadherin蛋白表达降低、Vimentin蛋白表达增高、细胞迁移侵袭能力增高，表明microRNA-34a可靶向EMT的进行调控。第三，探索了MRI影像组学在体评估肿瘤内抗EMT治疗疗效的价值。成功构建了HCT116/Control、HCT116/Snail1和HCT116/ microRNA-34a-mimics组裸鼠皮下移植瘤模型，在MRI清晰显像的前提下，构建了基于MRI的影像组学模型评估肿瘤内EMT变化。结果显示MRI影像组学模型有助于HCT116/Control与HCT116/Snail1、HCT116/Snail1与HCT116/microRNA-34a-mimics组间的鉴别诊断，AUC值分别为0.75、0.72。MRI影像组学有望为结直肠癌抗EMT治疗疗效评估提供新技术参考。. 在本项目执行期间，资助发表SCI论文4篇；1篇论文摘要被第107届北美放射学年会接收为大会口头发言，并线上参会。.

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
A deep learning model integrating mammography and clinical factors facilitates the malignancy prediction of BI-RADS 4 microcalcifications in breast cancer screening
结合乳房 X 光检查和临床因素的深度学习模型有助于乳腺癌筛查中 BI-RADS 4 微钙化的恶性预测
  • DOI：
    10.1007/s00330-020-07659-y
  • 发表时间：
    2021-01-26
  • 期刊：
    EUROPEAN RADIOLOGY
  • 影响因子：
    5.9
  • 作者：
    Liu, Huanhuan;Chen, Yanhong;Wang, Dengbin
  • 通讯作者：
    Wang, Dengbin
A Deep Learning Model Based on MRI and Clinical Factors Facilitates Noninvasive Evaluation of KRAS Mutation in Rectal Cancer
基于 MRI 和临床因素的深度学习模型促进直肠癌 KRAS 突变的无创评估
  • DOI：
    10.1002/jmri.28237
  • 发表时间：
    2022-05
  • 期刊：
    J Magn Reson Imaging
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Huanhuan Liu;Hongkun Yin;Jinning Li;Xue Dong;Hui Zheng;Tingting Zhang;Qiufeng Yin;Zhongyang Zhang;Minda Lu;Huiling Zhang;Dengbin Wang
  • 通讯作者：
    Dengbin Wang
Clinico-Radiological Features and Outcomes in Pregnant Women with COVID-19 Pneumonia Compared with Age-Matched Non-Pregnant Women
患有 COVID-19 肺炎的孕妇与年龄匹配的非孕妇相比的临床放射学特征和结果
  • DOI：
    10.2147/idr.s264541
  • 发表时间：
    2020-01-01
  • 期刊：
    INFECTION AND DRUG RESISTANCE
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Liu, Fang;Liu, Huanhuan;Wang, Dengbin
  • 通讯作者：
    Wang, Dengbin
CT radiomics facilitates more accurate diagnosis of COVID-19 pneumonia: compared with CO-RADS.
CT 放射组学有助于更准确地诊断 COVID-19 肺炎：与 CO-RADS 相比
  • DOI：
    10.1186/s12967-020-02692-3
  • 发表时间：
    2021-01-07
  • 期刊：
    Journal of translational medicine
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Liu H;Ren H;Wu Z;Xu H;Zhang S;Li J;Hou L;Chi R;Zheng H;Chen Y;Duan S;Li H;Xie Z;Wang D
  • 通讯作者：
    Wang D

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    陈泓婕
紫外-可见-近红外光诱导自修复纳米复合水凝胶的制备及性能研究
  • DOI：
    10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.01.020
  • 发表时间：
    2020-01
  • 期刊：
    现代化工
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  • 作者：
    燕宇;刘萍;秦海利;刘欢欢
  • 通讯作者：
    刘欢欢

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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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