靶向碱基切除修复途径以克服结直肠癌细胞中的阿霉素耐药性

结直肠癌(CRC)具有非常高的发病率和死亡率，成为全球第三大最常见的恶性肿瘤和第二大最致命的癌症.阿霉素作为化学治疗药物，多年来一直广泛应用于癌症临床治疗，但由于其耐药性和副作用，治疗效果较为有限.已有研究证明，在癌细胞中DNA修复能力会大大增强，这在很大程度上会使得癌细胞在化学治疗药物引起的DNA损伤中存活下来. Flap核酸内切酶1(FEN1)在各种类型的癌细胞中表达较高，并在DNA损伤修复中起着关键作用.研究表明，FEN1抑制剂SC13显著增强了阿霉素的治疗效果，这种联合治疗可以通过激活cyclinD-CDK4-6/INK4/Rb通路进而抑制结直肠癌的细胞增殖，故靶向FEN1可为阿霉素在临床使用中提供一种新的策略.     

结构特异性核酸内切酶FEN1及其与肿瘤的关系

FEN1是一种结构特异性的多功能核酸酶,具有5'-3'flap核酸内切酶(FEN)、缺口核酸内切酶(GEN)和核酸外切酶(EXO)三大酶切活力.在细胞内,FEN1在多条DNA代谢途径中起着重要作用,包括冈崎片段成熟、长片段碱基切除修复和端粒维持等.鉴于FEN1的复杂功能,细胞内必定存在着一套精确调控机制,以确保FEN1在合适的时间与地点发挥作用.FEN1功能失调将导致基因组的稳定性和完整性下降,最终诱发包括肿瘤在内的多种染色体相关的疾病.本文主要针对FEN1的功能调控、功能失调与肿瘤的关系做一个综述.     

Wnt/β-catenin信号途径在DDR和氧化应激中的作用

Wnt/β-catenin信号途径在调控基因表达与DNA损伤反应(DNA damage response,DDR)中具有重要作用.氧化应激是导致DNA损伤的主要原因,且可以影响Wnt信号.首先总结了Wnt/β-catenin信号途径和DDR,然后综述了Wnt/β-catenin信号途径在DDR和氧化应激中的作用及分子机制,以期为DNA修复缺陷性肿瘤提供更有效的治疗策略.     

PPI基因对在癌症中的共表达分析

蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)可通过基因表达量之间的相关系数来反映.研究癌细胞或组织中全局的PPI,有利于了解基因型和表型之间的关系,更好地发掘正常与异常细胞或组织之间的癌症发生发展机制.文中利用TCGA数据库中11种癌症5 726个样本的mRNA表达数据和临床信息,结合STRING和HPRD数据库中的PPI基因对,使用皮尔逊相关系数计算癌症组织特异PPI基因对在正常样本和癌症不同时期样本的相关系数,筛选得到癌症紊乱及癌症特异的PPI基因对.通过基因差异表达与生存分析,得到可能影响癌症发生发展的关键PPI基因对.结果表明:PPI基因对在癌症样本中的相关性要显著低于正常样本.癌症紊乱PPI基因对有2 812对,其中LRSAM1、ATXN1、SMARCC2与SMARCA2等基因出现在多个癌症中并通过相互作用聚类成网络模块,可能在癌症中发挥重要作用;癌症特异PPI基因对有31对,其中BMP1与COL1A1在癌症中的相互作用很可能促进癌细胞的迁移和浸润转移,对癌症产生、发展产生重要的影响.此外,在癌症紊乱及特异中筛选了113对具有差异表达的PPI基因对,其中有16对显著差异PPI基因对在7个癌症中具有生存显著差异.     

细胞自噬与高迁移率族蛋白B-1(HMGB1)介导肿瘤耐药的研究进展

恶性肿瘤可通过多种细胞机制,产生对抗癌药物和放疗的抗性,即所谓耐药现象.细胞自噬是肿瘤细胞耐药的一个重要原因.高迁移率族蛋白B-1(HMGB1)是高度保守的非组蛋白DNA结合蛋白,在DNA结构、基因转录、基因重组、DNA损伤修复以及细胞存活等方面发挥重要的调控作用;HMGB1在细胞内的功能,与其氧化还原状态和细胞定位息...     

5-氟-胞苷抗肿瘤活性及其机制研究

为进一步探求高效、广谱的抗肿瘤氟代化学修饰小分子药物，为癌症治疗提出新的解决方案，本研究通过分子对接技术和细胞活性、流式细胞、转录组分析、DNA损伤等实验来探索氟修饰核苷类分子5-氟胞苷的抗肿瘤活性及其作用机制.实验结果表明，5-氟胞苷在多种肿瘤细胞中的IC₅₀小于1μmol/L,且5-F-Cyd较为明显地调节了癌症的发生与发展机制，与影响DNA复制、造成DNA损伤和诱导细胞凋亡有关.此外，还发现氟原子修饰的5-氟胞苷有可能通过干扰聚合酶θ的修复功能来阻止耐药的发生.因此，5-氟胞苷可作为癌症治疗的潜在候选药物.     

基于原子力显微镜研究p53蛋白与PBR322 DNA的相互作用

肿瘤(癌症)是由于细胞在复制过程中,DNA损伤不能修复导致细胞凋亡或者细胞无限增殖而形成的。DNA在细胞中转录和翻译都会涉及蛋白与DNA的结合,肿瘤抑制蛋白也是参与这一过程的关键蛋白之一。然而,众多研究发现,肿瘤抑制蛋白p53具有识别和修复损伤DNA的效果,对于细胞的凋亡、基因的保护和避免癌症发生有着重要的意义。有研究表明,金属镁离子和锌离子可以增强p53蛋白的结构稳定性和p53-DNA的亲和力。因此,我们基于原子力显微镜(AFM),直观地呈现出p53蛋白与PBR322环状DNA相互作用的图像,同时发现p53蛋白可以使环状DNA自身形成聚集或者相交。但是,对于长度相当的5 000bp的线状DNA几乎没有这样的效果,而对于20 000bp DNA不会出现这样的现象。然而,在高浓度镁离子环境下,环状DNA会扭转成为麻花状,即形成超螺旋结构。这一现象,可为p53蛋白功能和作用机理研究提供指导,也为癌症治疗、癌症药物开发以及癌症检测方法提供启发。     

参与碱基切除修复的AP内切酶1的克隆和蛋白质纯化

碱基切除修复途径是去除氧化和甲基化碱基的最主要途径。在碱基切除修复过程中,多个蛋白质,诸如DNA糖基酶、APE1内切酶、DNA聚合酶beta和DNA连接酶在体内的精密调节下高度协调地作用,从而切除受损碱基,使DNA恢复正常序列。碱基切除修复对维持基因组的稳定及抑制肿瘤发生等生理过程有重要作用。为了进一步从分子水平阐明APE1的作用机制,我们从HeLa细胞的cDNA文库中克隆得到APE1基因,使APE1在大肠杆菌中得到表达,并用蛋白质纯化的快速液相层析法经过一系列层析柱纯化了重组APE1蛋白质,APE1的生物化学功能研究正在进行中。     

真核生物DNA聚合酶δ的研究现状

DNA聚合酶δ(DNA polymerase δ)是真核生物DNA复制的主要复制酶,同时还参与DNA修复,对保持真核生物基因组的结构完整性和遗传稳定性具有重要作用.对DNA聚合酶δ蛋白功能活性及其基因表达机制的研究因受技术上的限制而未能深入研究.由于其重要的生物学功能,目前引起人们的更多关注和重视.文中就该酶的生物学功能、亚基组成、核心酶的分子表达调控以及与其他蛋白相互作用等方面对国内外DNA聚合酶δ的研究进行简要综述.     

PTTG1在肝细胞癌中的分子机制研究

肝细胞癌（HCC）是癌症最常见的一种预后不良的原发性肝癌，也是癌症相关死亡的主要原因.垂体肿瘤转化基因1(PTTG1)在多种癌症中过表达.本研究为了评估PTTG1在HCC患者中的表达和预后价值.使用GEPIA(gene expression profiling interactive analysis)数据库分析PTTG1的蛋白表达及其预后特征.KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路分析发现PTTG1的相关信号通路.采用免疫组织化学方法比较PTTG1在正常肝组织和肝癌组织中的表达.采用流式细胞术、western blot和CCK-8方法评估两种癌症细胞系和正常肝细胞系中PTTG1的分子生物学的功能.采用细胞划痕实验方法评估PTTG1对细胞迁移的影响.GEPIA数据库分析表明, PTTG1在肝癌组织中表达上调并且PTTG1的表达与肝癌细胞的增殖能力呈正相关.另外,细胞实验发现PTTG1被敲低后显著抑制细胞增殖、阻碍细胞迁移、抑制细胞周期、促进细胞凋亡.因此, PTTG1在肝细胞癌的发生以及病程进展中的作用至关重要,可能是肝细胞癌转移...     

香豆素降低PARP10表达抑制人结肠癌细胞HCT116增殖

PARP10是ADP-核糖基转移酶家族PARPs的一员,大量分布于细胞质和细胞核中,在细胞免疫应答、转录调控、DNA损伤修复、周期调节等生理过程中起着重要作用。PARP10可通过影响多种信号通路来促进肿瘤细胞的增殖与侵袭,已被发现参与了包括前列腺癌、乳腺癌、胃癌、肝癌等恶性肿瘤的发生过程。本研究通过生物信息学分析以及生化实验证明PARP10在结肠癌细胞的发生发展中也发挥重要作用。敲低PARP10的表达可以显著抑制肿瘤细胞增殖并促进其凋亡。通过筛选,我们发现香豆素(Coumarin)这一天然生物活性化合物可以抑制肿瘤细胞的增殖,并初步证明香豆素通过抑制结肠癌细胞中PARP10蛋白表达而降低结肠癌细胞的增殖能力。本研究为深入理解PARP10在结肠癌中作用以及相关的药物研发提供了新的思路。     

DNA甲基化在精神分裂症中的作用:研究进展及挑战（英文）

精神分裂症是一种异质性精神障碍,目前多数学者认为该病由遗传及环境风险因子共同致病.传统的遗传学研究识别了一些精神分裂症的候选基因,然而,外显率及比值比较低,以及可重复性较差,使得这些候选基因在精神分裂症发病机制中的角色受到限制.精神分裂症的流行病学研究发现了一些可能与该病相关的环境风险因子,但仍受到方法学的限制以及互相矛盾的流行病学调查结果的困扰.目前,在环境与基因中间起调解作用的表观遗传学,可能在精神分裂症的发病机制中起重要作用.DNA甲基化是最稳定且研究最深入的一种表观遗传学修饰.本文简要介绍DNA甲基化机制,主要评述精神分裂症中基因组及特异位点如候选基因Reelin与COMT甲基化研究现状,以及DNA甲基化在精神分裂症中的研究困境.     

全反式维甲酸和其他药物联用对癌细胞的影响

全反式维甲酸（ATRA）是维生素A的主要活性体,能够诱导如细胞分化、增殖等基本生命活动.目前,ATRA在白血病、肝癌、肺癌、神经胶质瘤、神经纤维素瘤、膀胱癌、皮肤癌等癌症应用中可以有效地抑制癌细胞增殖和向远处扩散. ATRA也被证实可以与激酶抑制剂、酶抑制剂、天然化合物及传统化疗药物等联合使用,降低癌细胞的耐药性,改善单一用药治疗效果等,还可以降低患者的治疗成本.综述了2000年以来ATRA在癌症治疗中与其他药物联用的研究及部分机制,从而为ATRA在癌症治疗中的应用提供思路和依据.     

Simon Reed教授访谈:寻找癌症治疗之路

正"未来,我们可以通过研究DNA的损伤和修复去真正了解那些致癌突变究竟因何而起,所以我觉得这个领域会越来越热"。每天,人体的细胞都会经历大约1万次的DNA损伤。那么,DNA是如何损伤的?修复过程是怎样的?如果DNA损伤修复不当会产生什么影响(例如导致癌症等疾病)?——来自卡迪夫大学癌症与遗传学研究所的Simon Reed教授和他的团队正在致力于这些领域的研究。     

昆虫DNA甲基化研究进展

DNA甲基化作为重要的表观遗传修饰，在动植物生长发育过程中发挥着重要作用，一直是表观遗传学的研究热点.然而，有关DNA甲基化在昆虫生长发育及环境响应过程中的功能及调控机制尚不明确.针对目前已鉴定到的昆虫DNA甲基转移酶的种类及其结构、DNA甲基化作用方式及调控机制、昆虫DNA甲基化相关研究方法等进行综述，以期为后续深入了解昆虫及其他节肢动物的表观遗传调控机制提供参考.     

核糖核苷酸还原酶研究

核糖核苷酸还原酶广泛存在于各种生物中,是生物体内唯一的催化4种核糖核苷酸还原、生成相应的脱氧核糖核苷酸的酶。该酶是DNA合成和修复的关键酶和限速酶,对细胞的增殖和分化起着调控作用。不同生物中的RR根据其结合的金属辅助因子不同而分类。虽然不同类型RR之间的氨基酸序列相似性很低,但它们有十分相似的三级结构的活性中心和相同的催化功能。RR分子中包含2个变构位点,即酶活性中心和底物特异结合位点。活性中心通过生物有机自由基的作用催化核糖核苷酸还原;底物特异结合位点通过变构作用调控4种dNTPs在细胞内的平衡。因此,该酶不仅是研究DNA合成与修复、细胞增殖与分化及癌症的治疗与抗癌药物开发的重要靶点,同时也是研究酶的结构与功能以及酶的催化机理等的重要工具。本文总结了该酶的种类与分布、结构特征、催化机理及作为抗癌药物开发靶点等方面的研究进展。     

运动干预癌症的自由基机制研究进展

在总结国内外相关研究的基础上,论述了自由基代谢在运动对癌症发生、进展中的作用及其可能机制,认为运动通过增强清除自由基能力和适应、耐受氧化损伤能力,调节DNA和重要生命物质的修复过程而干预癌症的发生和进展,并因运动要素和组织类型而存在差异。在此基础上指出了存在的问题和今后可能的研究方向。     

肿瘤发生的表观遗传机制和表观治疗方法

表观遗传包括通过DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和RNA干扰等,通过这些机制干扰了正常基因的功能。越来越多的研究表明,DNA甲基化和组蛋白修饰异常,在多种肿瘤的发生中起重要作用。本文对表观遗传的分子机制,和同肿瘤发生的关系,以及肿瘤的表观治疗策略作了详细的综述。     

化疗药环磷酰胺对癌细胞的细胞周期影响和诱导凋亡作用的研究

目的　研究化疗药环磷酰胺对癌细胞的细胞周期、DI值、PI值等某些生物学特性的影响及其诱导癌细胞凋亡的作用。方法　用BALB/c小鼠 ,荷腹水性肝癌 ,经腹腔给药CTX后 ,抽取腹水癌细胞进行形态学观察和流式细胞光度分析研究。结果　在环磷酰胺的作用下 ,癌细胞发生了凋亡 ,形态上观察到了许多凋亡细胞和凋亡小体 ;流式细胞光度分析发现 ,药物作用后 ,细胞周期发生了巨大变化 ,大多数癌细胞被阻断在G2M期 ,而G1期癌细胞明显减少 (P <0 0 5～P <0 0 1) ;同时 ,给药组癌细胞的DNA值和PI值亦明显增高 (P <0 0 5～P <0 0 1)。结论　环磷酰胺能够诱导癌细胞凋亡 ,而且对癌细胞的细胞周期一般规律有较大的干扰。分析认为这对癌症临床治疗会有一定启示。     

计算机辅助策略研究阿育魏实有效成分与诱导癌细胞凋亡机制的关系

目的本研究的目的是通过计算机辅助的方法研究阿育魏实(Trachyspermum ammi (L.) Sprague)有效成分诱导癌细胞凋亡的机制。方法通过文献挖掘的方法确定阿育魏实候选小分子化合物,综合靶点预测、分子对接、网络药理学和分子动力学(MD)模拟等方法筛选阿育魏实化学成分中诱导癌细胞凋亡的活性成分并对其作用机制进行探讨。结果数据挖掘搜集到42个候选有效成分,随后运用靶点预测方法获得这些化合物的作用靶点,构建关键蛋白质的蛋白质-蛋白质相互作用网络(PPI)和mi RNA-m RNA作用网络。然后,通过分子对接和分子动力学模拟进行验证,最终筛选出化合物1、10、11、12和ERBB2, IGF1R, ESR1, NQO1, MMP9之间能较好的相互作用。结论计算机辅助筛选分析表明,阿育魏实中化合物1,10,11,12可以靶向癌细胞中的蛋白ERBB2,IGF1R,ESR1,NQO1,MMP9,其可能揭示和探索阿育魏实用于治疗癌症复杂的分子机制。