《肺腺癌發展過程的動態調控網路建模及關鍵節點預測》是依託復旦大學，由張勇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：肺腺癌發展過程的動態調控網路建模及關鍵節點預測
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張勇
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年的研究表明，肺腺癌的發展過程中，是由數個分子通道形成的關鍵網路調控的。調控網路的變化，決定著肺腺癌的發展走向。我們擬採用系統生物學的方法，通過採集肺腺癌發展中的完整階段：正常肺組織-不典型腺瘤樣增生-原位腺癌-微浸潤腺癌-浸潤性腺癌(I、II期腺癌)-III期腺癌(局部晚期)-IV期腺癌(遠處轉移)組織，獲得全基因組學測序及蛋白組學的數據。之後整合肺腺癌發生髮展過程中多階段、不同分子層次的組學數據，建立全新的數學模型，研究肺腺癌發生、發生至轉移過程中調控網路的重要變化規律，從而找到標誌肺腺癌發展的動態網路標誌物和關鍵基因及分子通道，並揭示其發生及轉移過程中可控性與非可控性之間平衡的走向，預測成瘤及轉移的關鍵節點。為開發肺腺癌的早期診斷、轉移的預防及治療的新靶點提供重要依據。
結題摘要
我們採用系統生物學的方法，通過對早期肺腺癌發展中的數個階段：正常肺-原位腺癌(AIS)-微浸潤腺癌(MIA)-IA期浸潤性腺癌-IB期浸潤性腺癌的轉錄組學數據，以及各組間的相互關係特徵研究，通過數學建模，建立了動態網路標誌物（dynamical network biomarker, DNB）研究方法。即利用高通量生物數據的動態性質來預測複雜疾病或複雜生物過程臨界突變現象及其關鍵因子的概念和理論。不同於傳統的、主要用於檢測疾病狀態的分子生物標誌物, DNB是一種全新的、用於探測疾病突變前臨界信號的生物標誌物，即檢測“前疾病狀態”或“疾病發生重大變化”的狀態。我們採用DNB方法，研究肺腺癌從正常組織發展至原位腺癌、MIA、IA、IB期肺癌過程中的調控網路動態變化，分析動態網路的關鍵基因和分子通道，發現網路調控規律，找到預測早期肺癌發展中的關鍵生物學行為與表征，揭示肺腺癌從AIS開始獲得浸潤能力，轉化為MIA的關鍵基因。我們的DNB研究發現MIA為肺腺癌的關鍵轉折點，顯示AIS一旦發生浸潤能力，轉化為MIA，即可發生疾病重大變化，預示生長速度將大大加快。並同時篩選出AIS向MIA轉化的動態網路標誌物DNB基因，並進一步通過調控通道分析發現其相關的關鍵通道為PKLR及LDHAL6A基因相關的丙酮酸代謝相關通道；HIST1H2BH、 HIST2H2AC相關的端粒末端重裝、減數分裂重組、RNA聚合酶I啟動子、DNA甲基化；以及OR2W3; OR11A1; OR2S2; OR51E2; OR8G2相關的嗅覺相關通道。
