构建在活体小动物示踪有丝分裂调控的光学分子影像报告基因的实验研究

以有丝分裂期(M期)相关蛋白为靶点的靶向治疗迎来了新的时期，其抗肿瘤机理为阻滞有丝分裂后的肿瘤细胞程序化死亡。目前，缺乏能够在活体小动物实时、反复、非侵袭性的监测M期，并研究M期调控机制的手段。为此，本课题组构建了受cyclin B1启动子调节的cyclin B1的氨基端与萤光素酶的融合蛋白作为M期的光学影像报告基因，体外实验已证实该报告基因可以预测细胞周期的改变，本课题拟在前期工作的基础上，在培养细胞株验证cyclinB-Luc报告基因是受泛素化依赖性的蛋白降解体系来调控的，比较阻滞有丝分裂前后报告基因的变化；并进一步通过光学分子影像技术在活体小动物验证目前临床使用的抗有丝分裂的药物是否可以诱导cyclinB-Luc报告基因以研究M期的调控机制。建立这样一个实时、非侵袭性地监测M期的光学分子影像报告系统，对于今后更加深入的研究有丝分裂的调控和筛选抗有丝分裂的药物具有重要意义。

寻找能够特异性抑制肿瘤细胞周期的药物是肿瘤治疗领域的研究热点之一。目前缺乏能够在活体条件下筛选针对细胞周期M期和DNA 合成期（S 期）期的抗肿瘤药物筛选模型。本研究以泛素依赖性降解途径为理论基础，利用荧光素酶基因能够应用于活体动物成像这一特点，构建了受cyclin B1启动子调节的cyclin B1的氨基端与萤光素酶的融合蛋白作为M期的光学影像报告基因，体外和体内已证实该报告基因可以预测细胞周期M期的改变，受泛素化依赖性的蛋白降解体系来调控的。另外，在本项目的支持下，构建可以反映细胞S期的荧光影像报告基因。研究已证实这是一个实时、反复、非侵袭性地监测 S 期的光学分子影像报告系统，对于今后更加深入地研究细胞周期调控机制及筛选抗肿瘤药物具有重要意义。. 该项目取得的成果：1、申请专利2项：（1） 细胞周期S期报告基因（申请号：201110075260.1，专利类别：中国发明专利），（2）一种监测DNA合成期生物发光报告基因及其应用（申请号：201110312909.7，专利类别：中国发明专利）；2、发表论文：SCI收录论文3篇和接受录用论文1篇；3、培养人才：硕士研究生5名，出站博士后1名。