非小细胞肺癌表面高表达糖蛋白的代谢标记及应用研究

The highly specific over-expressed glycoprotein(s) on tumor cells can be used as targets for cancer treatment, discovering of new specific targets of non-small cell lung cancer (NSCLC) is a key point of NSCLC-related targeted drug research and development. This proposal aimed to establish a practical method for screening and identification of highly specific over-expressed glycoprotein(s) on NSCLC cells, by using metabolic labeling, fluorescence labeling, magnetic separation and mass spectrometric identification of glycoprotein(s). The method will be applied in profiling the glycoproteins over-expressed on NSCLC cells and to find the highly expressed glycoprotein(s) on these tumor cells. This research will reveal the distribution characteristics of glycoproteins on NSCLC cells and find the highly expressed glycoproteins on these cells by comparison with normal cells. The highly expression of these glycoproteins on NSCLC cells will be also validated by using molecular biological techniques. Furthermore, in order to find a new therapeutic target(s) for NSCLC, the research will evaluate the feasibility of these highly over-expressed glycoprotein(s) as therapeutic targets for treatment of NSCLC, by using a series of cell and animal based experimental. Ultimately, this research will provide theoretical supporting and solid data for the work to find new therapeutic target(s) for treatment of NSCLC, as well as to clarify its related molecular mechanisms of the targeted therapy.

肿瘤细胞表面特异性高表达的糖蛋白可作为肿瘤治疗的靶点，寻找新的特异性靶点是当前非小细胞肺癌靶向药物研发领域面临的一大关键问题。本研究拟在前期工作基础上，从肺癌细胞糖蛋白的代谢标记入手，同时借助荧光标记、蛋白磁性分离及质谱鉴定等研究手段建立一整套切实可行的肿瘤细胞表面高表达糖蛋白的筛选及鉴定方法，并将其应用于非小细胞肺癌细胞（NSCLC）表面高表达糖蛋白的找寻中。本研究将通过揭示NSCLC细胞表面糖蛋白的分布特征并通过与正常细胞的比较研究确定NSCLC细胞表面高表达的糖蛋白，同时借助分子生物技术验证其在NSCLC细胞的高表达特性。在此基础上，本研究还将着重在细胞及动物水平评估这些高表达糖蛋白作为非小细胞肺癌治疗靶点的可行性，以期寻找到其新的治疗靶点。最终为寻找非小细胞肺癌新的治疗靶点、以及阐明其靶向治疗的分子机制提供理论支撑和工作基础。

肿瘤细胞中特异性表达的糖蛋白可作为肿瘤治疗靶点，建立有效可行的方法对特异性表达糖蛋白进行定位及功能表征，对肿瘤的分子分型和靶向治疗具有指导意义。在过去三年中，本研究借助化学生物学手段，先后设计合成了多种肿瘤靶蛋白的荧光探针及荧光纳米材料，并用于目标蛋白的生物示踪，以及对目标蛋白与肿瘤细胞增殖和凋亡的机制研究。主要进展包括：1）基于“底物偏好特征”设计人羧酸酯酶2（hCE2）的特异性荧光底物，完成了以萘酰亚胺、3-羟基黄酮、D-萤光素等荧光化合物为母体，借助高效化学衍生技术，设计合成了多种hCE2潜在底物；2）对荧光属性进行改造，筛选到3种荧光底物探针，建立hCE2特异性荧光探针检测方法，以适应细胞及组织成像的需要。3）将首例近红外荧光探针用于非小细胞肺癌细胞中hCE2活性检测，并考察药物对hCE2活性调控作用，研究其活性与表达水平的相关性。4）建立了较为完善的hCE2催化反应微孔板孵育平台，利用此平台开展天然产物对hCE2活性的调控作用研究。5）基于ligand-receptor相互识别作用，设计唾液酸受体CD22的特异性荧光纳米探针，建立了唾液酸受体CD22的特异性检测方法，并对多种肿瘤细胞唾液酸受体的表达水平进行检测，并利用分子生物学手段进行验证其方法的可靠性。6）以中药活性成分甘草次酸为研究对象，设计合成了系列甘草次酸-量子点衍生物，并将其用于人源肿瘤细胞中的亚细胞定位和生物示踪研究，首次发现甘草次酸可选择性富集在细胞膜区域并改变细胞膜构型，同时还可调控下游β2AR-protein kinase A (PKA)信号传导通路中多个蛋白表达的改变，进而发挥其抗炎、抗肿瘤效应。通过本研究的开展，我们不仅构建了以上两种糖蛋白的特异性检测方法，更重要的利用上述方法可以揭示蛋白功能与表达水平之间的差异，有利于开展糖蛋白功能与肿瘤发生的分子机制研究，对肿瘤的分子分型及靶向治疗奠定工作基础。截止目前，本项目共发表SCI论文18篇，1项国家专利处于申报阶段。