基于RNA疾病标志物的精准诊疗研究

It shows that RNA, plays a role for carrying genes and regulatory information and reflect the state of the cell, can be used as a variety of diseases (such as cancer) biomarkers, which has attracted more and more attentions in the field of precise diagnosis and treatment.The project intends to do the research work of probes design and application for RNA markers, which focuses on four key issues, including how to improve the sensitivity, anti-interference ability and accuracy of probes in complex biological environment, as well as the construction of theranostics probes. In this study, we hope to achieve high sensitivity, high specificity and high accuracy for theranostics of single or multiple types of RNA markers, such as miRNA, piRNA, snoRNA, lncRNA, circRNA, exRNA, and so on, which could provide technical platform for early diagnosis, treatment and prognosis of disease. This is a new analysis method in the cross fields of chemistry, biology and medical research, promoting the development of modern analytical chemistry. Meanwhile, the project will also play an important role in the development of tumor medicine, nanotechnology and molecular engineering technology.

起着承担运载着基因和调控信息并反映细胞状态角色的RNA能够作为多种疾病（如癌症）的诊断和预后生物标志物，并在精准诊疗研究领域逐渐受到越来越多的关注和重视。本项目拟围绕RNA标志物分子为靶标的诊疗探针设计和应用，着重针对如何提高探针在复杂生物环境中的灵敏度、抗干扰能力和精准度，以及构建诊疗一体化探针四个关键问题开展相关研究工作。实现高灵敏度、高特异性以及高精准度地对单一或多种不同类型RNA标志物(如 miRNA、piRNA、snoRNA、lncRNA、circRNA以及exRNA等）进行检测和治疗研究。为肿瘤等疾病的精准诊断、预后监测以及新药研发等提供技术平台。这是一项在化学、生物学和医学等交叉领域探索新分析方法，推动现代分析化学发展的创新性课题。同时，本项目对肿瘤医学、纳米技术和分子工程技术等的发展也将起到重要的推动作用。

本项目围绕RNA标志物分子诊疗中提高灵敏度、提高抗干扰能力以及提高检测精准度三个关键科学问题，结合纳米技术、材料制备技术、分子工程技术、分子生物学、细胞与活体荧光成像技术、化学及医学等交叉学科与前沿技术，设计和构建一系列针对RNA标志物分子的诊疗新技术，高灵敏度、高特异性地对单一或多种不同类型RNA标志物进行精准检测和智能诊疗研究。主要包括以下四方面内容：（1） 微量RNA标志物的高灵敏检测：我们通过设计特殊结构、级联反应、利用燃料分子、结合光纤放大器以及利用双相体系等手段发展了一系列高灵敏检测RNA的新方法；（2） 复杂生物体系中检测信号的准确提取：我们利用比率型荧光信号、结合双信号模式检测以及利用纳米结构等策略有效提高了探针的抗干扰能力，实现了复杂生物体系中检测信号的准确提取；（3） 基于RNA表达谱多目标分析的精准检测研究：我们将逻辑计算和RNA多目标检测相结合，发展了RNA 的多目标检测分析技术，实现了肿瘤等相关疾病的精准检测；（4） 基于RNA智能响应的诊疗一体化研究：我们通过结合DNA纳米结构、杂交链式反应、双靶标响应以及人工细胞等手段对肿瘤的诊疗一体化进行了活体水平的研究，取得了较好的效果。本项目的实施为疾病监测与治疗提供重要信息和先进的研究工具，并对肿瘤医学、纳米技术和分子工程技术等的发展起到重要的推动作用，同时，为现代分析化学在精准诊疗领域作出创新贡献。项目执行期间共发表SCI论文130篇，申请国家发明专利10项，获专利授权5项，培养了一批具有化学与生物医学交叉学科综合知识的青年学术骨干。