葡萄糖摄取速率定量监测相关基因与信号传导通路在糖酵解中的作用及肿瘤反应性的系统研究

本课题以我科室建立的葡萄糖摄取速率定量分析的PET/CT动态显像作为在体肿瘤细胞糖代谢系统定量评价指标与技术平台。应用RNA干扰和阻滞技术分别建立p53/TIGAR、PIK3/AKT/mTOR和HIF-1调节为主的细胞和动物模型，定量系统评价相关基因及信号传导通路―糖酵解―氧化磷酸化―细胞凋亡的内在量化关系及彼此的协同影响；其次，分别应用糖酵解关键酶靶向阻滞剂、促氧化磷酸药物DCA和化疗药物DDP作为扰动因素，揭示糖酵解和氧化磷酸化产能模式"正常化"对肿瘤反应性的影响和机制；建立葡萄糖摄取速率定量监测各信号调节通路在葡萄糖代谢中的作用及与肿瘤反应性的关系，为深入研究肿瘤发生机制、积极寻找肿瘤有效药物靶点或协同药物靶点、科学建立肿瘤个体化治疗策略提供了关键的科学基础与系统的理论架构。

项目组严格按照课题设计要求进行课题研究，已经顺利按合同设计所要求任务。课题进行期间，已经发表标注SCI论文25篇，并申请专利5项，获得专利授权3项；培养博士4名，硕士研究生6名。在课题进行过程中，项目组也不断对所发现问题进行深入和拓展，课题组成员近4年连续获得国家自然基金4个项目资助。部分研究内容作为支撑材料已经申报并获得2011年高等学校科技进步奖二等奖（项目名称：正电子发射断层显像的国产化和临床应用规范）。主要进展包括：.一）葡萄糖代谢分子显像方法学的建立和优化应用：项目组通过合作建立了无创性计算葡萄糖摄取速率的有效方法及64Cu-Bis-DOTA-Hypericin分子影像技术，能够在体显示肿瘤不同生物学行为，并验证了动态监测肿瘤反应性方面的实时准确性和独特价值，为本课题及应用分子影像进行研究提供了一个可靠的定量评估平台。.二）糖酵解相关调控基因表达促肿瘤细胞生物学变化的分子机制研究：项目组分别通过对糖酵解调控基因PI3K-AKT、HIF及TIGAR因子表达的变化，揭示了其对糖酵解―氧化磷酸化―细胞凋亡的调节作用，并在研究中发现了SENP2、FTD、SERPINC1、ENO3、Rab25等一系列与糖酵解水平变化相关的调控因子，为系统研究肿瘤的代谢失衡学说及代谢靶向治疗奠定了基础。.三）糖酵解相关酶基因表达促肿瘤细胞生物学行为变化的分子机制研究：项目组通过RNA干扰、药物介入等改变糖酵解途径相关酶的表达，论证了通过能量代谢模式“正常化”，可促进肿瘤细胞发生凋亡，降低转移等作用。为代谢生物靶向治疗介入肿瘤治疗临床提供了科学数据。