基于生物传感的宫颈癌及其微环境研究

In this molecular synthetic peptide ligands for protein detection sensor, designed using synthetic molecules instead of antibodies as targeting ligands, obtained biosensors can be arbitrary transformation for cervical cancer and its micro environment research. Smo targeted small molecule drugs as a direct target group modified peptide probe, evaluation of cervical cancer cells the diffusion tendency of metastasis; using MDM2 derived from p53 protein with high affinity targeting peptide probe, photochemical catalytic signal with the molecular recognition of macrocyclic compounds with amino acid and its amplification effect, observation of cancer promoting gene transcription changes of cervical cancer in the nucleus; the molecular recognition between the cytoskeleton regulatory protein (cortactin) and downstream adaptor proteins, the adaptor protein polyproline domain peptides as molecular probes, observe the reconstruction of cervical cancer cells Process; the extracellular matrix environment of the cancer cell, which is simulated by the polypeptide nano network, is used to study the channel of cervical cancer cell metastasis.

设计使用可以人工合成的多肽分子替代抗体作为靶向蛋白质分析的传感元件，获得能够任意改造的生物传感器，用于宫颈癌及其微环境研究。以Smo的靶向小分子药物作为直接靶向基团修饰多肽探针，评估宫颈癌细胞扩散转移的倾向和趋势；利用源自p53蛋白的MDM2高亲和靶向多肽探针，结合大环化合物与氨基酸的超分子识别作用及其产生的光化学催化信号放大效应，观察宫颈癌细胞核内促癌基因的转录调控变化；利用细胞骨架调控蛋白（皮动蛋白）与下游接头蛋白之间的分子识别，将接头蛋白的聚脯氨酸结构域作为多肽分子探针，观察宫颈癌微环境的重构过程；以多肽纳米网络模拟癌细胞外基质环境，研究宫颈癌细胞转移的通道。

宫颈癌作为女性第二大常见恶性肿瘤，其发病率在我国呈逐年上升态势。研究宫颈癌细胞及其周围体液环境，评估肿瘤细胞基因转录调控变化、细胞外囊泡动态变化、肿瘤细胞发展和转移能力，可以提前预测宫颈癌微观的早期转移事件。在肿瘤早期阶段，循环肿瘤细胞及其胞外分泌标志物在体液和组织中丰度很低，甚至已经超出现有临床监测方法的检测极限，而当标志物水平达到能够可靠检出时，肿瘤已经失去控制。因此，需要发展更高灵敏度的分析方法，以推动肿瘤生物学的研究。.生物传感技术可利用核酸适配体、多肽及其他特异性元件进行靶标的特异性识别，通过改良分子探针来增强信号输出，并利用靶标识别来触发信号级联放大。本工作在已有的研究基础上，通过DNA核酸探针的功能化设计，发展了新的生物传感方法，实现了对宫颈癌循环肿瘤细胞及胞外分泌标志物物的高效快速且无损伤的分析，并将分析的灵敏度提高到满足宫颈癌早期发展阶段临床样本诊断的要求。.本文在循环肿瘤细胞捕获研究中提出仿生识别概念，基于仿生识别的多价捕获对体液中宫颈癌细胞进行了有效捕获和释放；通过在细胞膜表面引入poly(A)尾巴，借助poly(A)的金吸附作用构建的电化学生物传感器，对体液中的宫颈癌细胞进行了分析；构建的荧光生物传感器，利用DNA纳米结构的自组装进行信号放大，实现了宫颈癌细胞外泌体的灵敏分析；基于核酸外切酶III辅助信号放大的宫颈癌端粒酶分析；基于G-四联体脱氧核酶的宫颈癌细胞DNA甲基转移酶的研究；基于核酸外切酶介导的功能核酸，提出了一种灵敏分析8-OHdG的生物传感方法，为肿瘤相关小分子的研究提供了思路。.本研究分别针对不同层级的标志物构建了独特的分析方法，研究对象之间可互为佐证，以强化对宫颈癌极其微环境的多维度了解，研究方法之间的优势互补进一步提升分析性能。