肿瘤标志物是反映肿瘤存在的化学类物质。它们的存在或表达量的改变可以提示肿瘤的性质,借此可以了解肿瘤的组织发生、细胞分化、细胞功能,以帮助肿瘤的诊断、分类、预后判断以及治疗指导。肿瘤特异性生物标志物检测是目前开展肿瘤早期诊断的有效途径之一。微小染色质维持蛋白7（MCM7）是DNA复制准许因子之一,参与DNA双链解旋。在DNA复制压力时,抑制MCM7表达会增加染色体的断裂与缺口以及基因组不稳定。MCM7及MCM家族在肿瘤中呈现高表达,降低MCM家族蛋白表达会增加肿瘤化疗敏感性。故对MCM7的深入研究即可为临床诊断肿瘤的发生提供依据,还可为肿瘤治疗方案选择与疗效评价提供证明。视网膜胶质瘤基因RB是经典的肿瘤抑制因子,在细胞增殖等众多重要的过程中发挥重要作用。在许多癌症组织中RB表现为缺失,与肿瘤干细胞与肿瘤治疗耐药等方面密切相关,故RB具有作为肿瘤诊断及疗效评价等标志分子的潜能。值得注意的一点,我们的研究发现在RB缺失的肿瘤中,进一步抑制MCM7表达能高效杀伤肿瘤细胞,故推测联合监测MCM与RB的表达可能为更加精准高效的诊断癌症的发生与进行疗效评价。CRB3是上皮细胞建立顶底极性的关键蛋白,CRB3在上皮细胞及组织中高表达,而在乳腺癌、肾癌细胞及组织中表达显著下调或缺失,可能与癌症分级分期及预后密切相关。CRB3 表达缺失可导致乳腺、肾上皮细胞发生EMT,且与肿瘤细胞增殖加快、侵袭转移能力增高密切相关。另外 CRB3 缺失与 Hippo 信号通路密切相关,从而导致乳腺癌干细胞样群落显著增加。在乳腺癌细胞中过表达 CRB3可导致癌细胞发生凋亡,即CRB3发挥着抑癌基因的作用,提示可能成为肿瘤诊断与疗效评价的重要标志蛋白。极性蛋白DLG5也是重要的上皮细胞极性维持蛋白,其表现为在正常组织中高表达,而在实体瘤中表达量减少,并且DLG5的表达会随着肿瘤恶性程度的升高而降低。DLG5表达缺失会导致EMT发生,细胞增殖、侵袭迁移能力增加。预示着DLG5表达缺失可作为癌症的发生与恶化的分子指标。本项目围绕MCM7、RB、CRB3、DLG5等因子,结合不同上皮细胞系、癌细胞系及临床癌组织标本,结合腺病毒、慢病毒、crispr-cas9等技术过表达或敲除MCM7、RB、CRB3、DLG5,利用细胞及分子生物学技术分析其表型及分子机制;将利用二代测序技术、流式细胞技术、体内荷瘤小鼠模型等研究手段,分析MCM7、RB、CRB3、DLG5等对癌细胞增值、侵袭转移、肿瘤干细胞形成、基因组不稳定等调控等方面进行系统研究,为MCM7、RB、CRB3、DLG5作为癌症临床早期诊断、预防与疗效评标志因子提供理论依据。本课题设想是在前期实验结果结合大量文献报道提出的,在理论上具有可行性。经西安交通大学伦理委员会批准,根据临床标本标准收集流程,已收集了约310例癌组织及癌旁组织、耐药组织以及不同类型的癌细胞系及上皮细胞系,为本研究的顺利实施奠定了基础。课题组已构建MCM7、RB、CRB3、DLG5等的真核表达载体、慢病毒表达载体、crisper-cas9敲低系统以及其它细胞极性蛋白真核表达载体或慢病毒载体,而且已验证可正确表达或敲低。我们课题组与美国Roswell Park肿瘤研究所的张健民助理教授有良好的合作,他是我院聘请的兼职教授,近期对肿瘤发生发展有深入研究。张健民教授已承诺给予我们必要的理论指导及实验材料支持。课题组成员已掌握了实验所涉及的关键技术及理论知识,在项目操作上完全可行;课题组成员大部分都是年富力强的博士及博士生,充满朝气,具有很强的科研活力及创造精神。大部分课题组成员已在国内外期刊发表过多篇高质量SCI论文。本项目取得原创性成果如下：首次阐明在RB缺失的肿瘤中,降低MCM7表达,继而通过导致染色体断裂,高效抑制肿瘤生长;首次发现在耐药肿瘤中,可以通过抑制MCM7与RB表达缓解耐药;首次阐明MCM、RB在内质网压力与自噬中的作用机制;首次证明CRB3、DLG5调控细胞EMT标志分子,抑制肿瘤侵袭转移的发生;首次阐明极性蛋白 CRB3、DLG5 缺失与癌细胞增殖关系及分子机制;证实 CRB3、RB 等调节肿瘤干细胞群落的形成的机制;首次证实 MCM、RB、CRB3 在调控癌细胞凋亡中的分子机制。 本项目完成后获得2017年度陕西高等学校科学技术奖二等奖,发表研究性论著17篇,培养博士研究生 8 位,硕士研究生 9 位,1 篇学位论文获得“西安交通大学优秀博士学位论文”称号。 本项目所涉及的大部分研究内容在国内外率先报道,关键研究内容为首次报道。阐明MCM7、RB、CRB3、DLG5在癌症恶性进程中的作用机制,并为其作为肿瘤标志物提供重要依据。