新型bFGF结合肽拮抗bFGF的作用机制研究

碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）通过刺激肿瘤细胞增殖和血管生成而在肿瘤的发生和发展过程中发挥重要作用，以bFGF为靶标的抑制剂是抑制肿瘤生长的有效策略。在前期的研究中，我们采用噬菌体展示技术，获得了一种新型可结合bFGF，并能抑制bFGF诱导的细胞增殖和血管生成的先导七肽P7。本课题在此基础上，进一步研究P7拮抗bFGF生物学活性的作用机制，即P7是否通过阻止bFGF结合受体，下调bFGF与受体相互作用激活的信号通路，影响bFGF内化和核转位而抑制bFGF的促细胞增殖活性；P7是否通过影响bFGF诱导的与血管生成密切相关蛋白的表达而抑制bFGF的促血管生成作用；最后通过蛋白质组学的方法，从整体水平探讨先导肽P7的作用机制。通过本课题的实施，系统阐明P7拮抗bFGF生物学活性的作用机理，为下一步将P7研发成一种特异拮抗bFGF活性的抗肿瘤治疗小肽奠定理论基础。

本项目经过课题组成员3年的共同努力，围绕既定研究目标，系统地阐明了从噬菌体展示肽库中筛选获得的新型bFGF拮抗肽从多方面拮抗bFGF活性的作用机理，主要完成了如下研究工作：1) bFGF拮抗肽通过干扰bFGF与其受体的相互作用，下调3条细胞促增殖信号相关通路（包括Erkl/2、P38 和Akt）的活化，改变细胞周期, 降低G1/S期特异的细胞周期蛋白Cyclin D1的表达而使细胞阻滞在G0/G1 期，并通过阻止bFGF内化进入细胞核，下调纤维蛋白溶酶（uPA）和基质金属蛋白酶（MMP2、MMP9），以及内皮细胞生长因子(VEGF)的表达,从而抑制bFGF刺激的细胞增殖和血管生成。2)体内荷瘤小鼠实验显示，bFGF拮抗肽可显著抑制肿瘤的生长和瘤体内血管的形成，其机制与bFGF拮抗肽抑制瘤体中MAPK信号激活、以及抗凋亡蛋白Bcl-2和促血管生成因子VEGF和bFGF的表达相关。3）通过蛋白质组学的技术和方法，获得了bFGF拮抗肽对细胞蛋白质表达谱影响的特征蛋白，主要包括与细胞增殖和血管生成密切相关的蛋白，揭示Stathmin和增殖相关蛋白2G4（PA2G4）可分别作为恶性肿瘤治疗潜在的分子靶点和药物。4）发现bFGF拮抗肽可逆转bFGF诱导的肿瘤耐药，具有增强肿瘤细胞对化疗药物敏感性的潜能，开辟了bFGF拮抗肽作为一种新型的肿瘤耐药增敏剂研究的新方向。本项目的顺利实施为下一步将bFGF拮抗肽研发成一种抗肿瘤活性治疗小肽奠定理论基础。. 在本项目实施的3年内，共发表了SCI收录的论文8篇和核心期刊论文1篇。获批1项国家发明专利授权。以本项目研究结果为基础，共申请获批了1项国家自然科学基金面上项目和2项青年基金项目。在人才培养方面，项目组成员1人晋升为正高和博导，2人晋升为副高；培养研究生5人。在学术交流方面，项目组成员多次参加国内国际学术会议；项目负责人作为访问学者，赴美到Texas A&M Health science center从事FGF与肿瘤关系研究的教授Dr. Fen Wang的实验室进行了为期一年的交流合作；所培养的研究生1人获国家留学基金委资助，赴美到Dr. Fen Wang的实验室进行为期两年的合作研究。项目组与Dr. Fen Wang实验室的交流合作，深化了本项目的研究，并为后续研究开辟了新方向。