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③肿瘤基质中转录因子KLF2 (Krüppel-like factor-2，KLF2)和血管生成素1（Angiopoietin 1，Ang1），这两种肿瘤血管标志蛋白在过表达CAV-1的基质中，KLF2, Ang1的表达量与对照组比较显著降低，表明CAV-1表达可抑制基质中新生肿瘤血管的形成。【6】分析此机制为：CAV-1可诱导细胞膜相关磷酸酶和张力蛋白（phosphate and tension homology deleted on chromsome ten，PTEN）的表达增高，PTEN的作用为抑制纤维细胞的分化和限制细胞外基质重构。乳腺癌病人组织中CAV-1的缺失导致PTEN的下调，从而导致纤维细胞表型的改变，继而向肿瘤相关纤维细胞的转变，而PTEN基因的沉默又可促进乳腺肿瘤的形成，导致大量ECM的堆积和重构，导致炎症和血管再生。【2】肿瘤相关纤维细胞中PTEN与KLF2、Ang1的相关性课题组正在进一步研究，此环节也是本课题需揭示EMT发生发展的重要机制。
【2】.Ana Ortega一Molina and Manuel Serrano.PTEN in cancer, metabolism，and aging.Trends in Endocrinology and Metabolism, April 2013, Vol. 24, No. 4
【3】J.M. Atkinson,Pennington, S.W. Martins, V.A. Anikin, A.J. Mearns, P.M. Loadmana D.R. Edwards,J.H.Gill.Membrane type matrix metalloproteinases(MMPs) show differential expression in non一small cell lung cancer (NSCLC) compared to normal lung: Correlation of MMP一14 mRNA expression and proteolytic activity.EUROPEAN JOURNAL OF CANCER 43(2007)1764一1771
参考文献
【1】Federica Sotgia,Ubaldo E, Martinez-Outschoorn,4Anthony Howell, Richard G, et.al. Caveolin-1 and CancerMetabolism in the Tumor Microenvironment: Markers, Models, and Mechanisms.[J]Annual Review of Pathology: Mechanisms of Disease.2012
【6】.Hemal H. Patel,Fiona Murray,and Paul A. Insel.Caveolae as Organizers of Pharmacologically Relevant Signal Transduction Molecules.Amnu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2008.48:359-91.
①由于CAV-1在肿瘤间质EMT中的作用机制目前还不是十分明确，若本实验进行顺利，通过实验结果的分析比较，可为此机制做出进一步的探索。
②乳腺癌患者中约有2/3的病人使用激素疗法，目前有效率仅为30%～50%，临床疗效仍不够理想。现在各国科学家都在寻找新型抗乳腺癌药物，近年来全球抗体药物市场增幅非常大，与其他药物相比，抗体药物价格比较昂贵。本课题研制药物对术后预防转移有特效作用，并且其合成成本相对便宜，市场需求量及市场占有率具有很好的前景。本研究成果若成功转化为临床用药，将对乳腺癌临床治疗起到很好的辅助作用，可极大的降低病人发生二次手术几率，达到保乳及延长生存率的目的。
本课题组已有一项国家专利正在申请，目前课题组已成功构建病毒质粒，并初步完成部分细胞蛋白检测，FuGW-CAV-1能显著抑制肿瘤相关纤维细胞内MMP/TGF蛋白表达；动物在体实验表明在肿瘤癌旁注射FuGW-CAV-1能显著抑制肿瘤细胞的转移。
2、本选题研究的主要内容及创新点；
一、
临床统计发现，CAV-1在乳腺癌基质纤维细胞中的缺失预示肿瘤转移几率的显著增加，即基质中CAV-1的缺失，使原本结合其脚手架区的无活性蛋白质活化，进而使肿瘤基质微环境的能量代谢重构。【1】
试验流程
1.东北地区人乳腺癌病例统计及组织学检测：确定癌旁基质中CAV-1表达与癌转移的相关性。
2.癌旁组织中CAV-1与TGF-b及其他EMT标志蛋白质的相关性：CO-IP
3.癌旁组织中CAV-1与肿瘤血管形成标志蛋白KLF2的相关性
4.细胞实验：FUCGW-CAV-1慢病毒质粒感染肿瘤相关纤维细胞与肿瘤细胞共培养
5.si-RNA-CAV-1肿瘤相关纤维细胞与肿瘤细胞共培养
6.4/5组中混合细胞打入小鼠体内观察肿瘤生长状态
7.治疗：FUCGW-CAV-1慢病毒质粒在小鼠肌肉注射质粒肿瘤效果的研究
8.机制：组织/细胞中检测CAV-1/TGF-b/MMP12/KLF2之间的相关研究。
9.临床前实验：药效学，一般药理学研究，动物药代动力学实验，遗传毒性实验，生殖毒性实验，免疫原性研究，致癌试验等。
二、选题设计论证
依据申报题目，请按下面三部分逐项论述，合计限2000字以内。（请用小四号宋体字）
1、本选题的研究状况述评包括前期研究基础；
临床乳腺癌手术切除肿块后，癌旁组织中残留的癌细胞仍可通过淋巴及血行转移。恶性肿瘤细胞获得迁移和侵袭能力的核心环节——上皮间质转化（EMT），即上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型的细胞。【1】
①临床应用CAV-1直接针对乳腺肿瘤细胞距离存在诸多不便因素。而且目前临床针对肿瘤转移主要依靠放化疗，对病人伤害很大。因此本课题组将CAV-1FuGW-CAV-1慢病毒质粒在肿瘤癌旁基质给药抑制EMT发生发展，以控制肿瘤转移。并显著延长动物生存期。为临床乳腺癌的治疗提供一种新思路。
3、本选题的研究价值或应用前景。
②基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMPs)是具有降解细胞外基质成分的能力，是目前已知的唯一能降解胶原纤维的酶类，层粘连蛋白，纤维连接蛋白，VI型胶原均是其作用底物，其活性对细胞粘附系统的失活有一定作用。【3.5】MMP在肿瘤生长，血管形成及肿瘤转移中发挥作用。在鼠源性细胞中，CAV-1可在基因水平消除MMP9/12的表达与分泌，而且CAV-1过表达显著降低MMP的分泌。此作用机制不明，推测原因可能为CAV-1抑制了MMP的调节因子CD147/EMMPRIN，二者可消除MMP的活性。【1】
由于具体机制尚不明确。本课题拟通过细胞实验及动物实验检测组织细胞蛋白及细胞上清中转化生长因子TGF-、基质金属蛋白酶MMP9等参与EMT的关键诱导因子。来探究分析CAV-1通过抑制EMT途径来抑制乳腺癌肿瘤转移的机制
二、
细胞外信号包括细胞外基质分子均能诱发肿瘤细胞内的信号级联反应，促进EMT的发生。TGF-β/MMP/ KLF2/Ang1均是EMT中的关键因子，也是本课题中CAV-1抑制EMT的切入靶点。
通过查阅文献及本课题组前期研究表明在肿瘤旁基质注射小窝蛋白-1 (CAV-1)，可明显抑制肿瘤转移，前期研究表明CAV-1通过其脚手架区明显抑制基质细胞中某些EMT信号通路中关键蛋白活性，CAV-1起到蛋白抑制剂的作用，使基质蛋白处于正常静息状态，从而抑制肿瘤细胞发生EMT，进而控制乳腺癌细胞转移。
【5】.Ferhat Ozden,Caner Saygin,Didem Uzunaslan,Bulent Onal,Haydar Durak,Hilal Aki.Expression of MMP-1, MMP-9 and TIMP-2 in prostate carcinoma and their influence on prognosis and survival.J Cancer Res Clin Oncol DOL 10.1007/s00432-013-1453-x
【4】Xinhai Wan，Zhi-Gang Li，Jonathan M. Yingling , Jun Yang，Michael W. Starbuclc，Murali IRavoori，Vilcas Iundrad, Elba Vazquez , Nora M. Navone.Effect of transforming growth factor beta (TGF-β)receptor I lcinase inhibitor on prostate cancer bone growth.Bone 50 (2012) 695-703.
三、创新点
①查阅文献表明CAV-1抑制乳腺癌细胞作用很明确，但在癌旁基质中抑制肿瘤EMT的作用尚不明确。因此，本课题组通过将CAV-1FuGW-CAV-1慢病毒质粒转染入细胞，使其高表达，通过检测组织细胞转化生长因子TGF-β等ETM相关蛋白的表达量，来推测分析CAV-1在抑制乳腺癌肿瘤上皮间质转化中的机制。
①转化生长因子-β（transforming growth factor-β, TGF-β)主要通过各整合素信号传导途径发挥作用，促进Smad3分子依赖的细胞转录过程，也可以通过非Smad分子依赖的P38MAP激酶途径及GTP酶介导的信号转导途径发挥作用【6】。特别注意的是TGF-β在肿瘤中扮演着双重角色:一方面，它作为一种肿瘤生长抑制因子，能抑制原位肿瘤细胞的增殖，诱发衰老和凋亡来阻止肿瘤的生长;另一方面，在肿瘤的侵袭和转移过程中，TGF-β却扮演着肿瘤生长促进因子的角色，不但促使细胞周期阻滞，加速凋亡，还能诱导维持EMT状态。【4】CAV-1负性调节TGF-β信号，通过CAV-1脚手架区结合TGF-β一型受体激酶活性域，CAV-1抑制TGF-β调节Smad-2的磷酸化及其下游活动，起到激酶抑制剂的作用。【1】
三、完成本选题的基础条件
提示：本栏目必须如实填写，如核查出作假虚报，将按照《项目管理办法》严肃处理，并予以通报。
1、申报者本人近年来已取得的相关科研成果。（限填10项以内）
序号
本人角色
成果类别
（论文、专利、调研报告等）
发表或出版时间
成果题目
其他wenku.baidu.com
1
2
3
4
5
2、申报者本人近年来参与完成的主要科研项目。（限填5项以内）
序号
本人角色
立项年度
主管立项
部门名称
课题名称
完成
时间
1
2
3
【2】.Ana Ortega一Molina and Manuel Serrano.PTEN in cancer, metabolism，and aging.Trends in Endocrinology and Metabolism, April 2013, Vol. 24, No. 4
【3】J.M. Atkinson,Pennington, S.W. Martins, V.A. Anikin, A.J. Mearns, P.M. Loadmana D.R. Edwards,J.H.Gill.Membrane type matrix metalloproteinases(MMPs) show differential expression in non一small cell lung cancer (NSCLC) compared to normal lung: Correlation of MMP一14 mRNA expression and proteolytic activity.EUROPEAN JOURNAL OF CANCER 43(2007)1764一1771
参考文献
【1】Federica Sotgia,Ubaldo E, Martinez-Outschoorn,4Anthony Howell, Richard G, et.al. Caveolin-1 and CancerMetabolism in the Tumor Microenvironment: Markers, Models, and Mechanisms.[J]Annual Review of Pathology: Mechanisms of Disease.2012
【6】.Hemal H. Patel,Fiona Murray,and Paul A. Insel.Caveolae as Organizers of Pharmacologically Relevant Signal Transduction Molecules.Amnu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2008.48:359-91.
①由于CAV-1在肿瘤间质EMT中的作用机制目前还不是十分明确，若本实验进行顺利，通过实验结果的分析比较，可为此机制做出进一步的探索。
②乳腺癌患者中约有2/3的病人使用激素疗法，目前有效率仅为30%～50%，临床疗效仍不够理想。现在各国科学家都在寻找新型抗乳腺癌药物，近年来全球抗体药物市场增幅非常大，与其他药物相比，抗体药物价格比较昂贵。本课题研制药物对术后预防转移有特效作用，并且其合成成本相对便宜，市场需求量及市场占有率具有很好的前景。本研究成果若成功转化为临床用药，将对乳腺癌临床治疗起到很好的辅助作用，可极大的降低病人发生二次手术几率，达到保乳及延长生存率的目的。
本课题组已有一项国家专利正在申请，目前课题组已成功构建病毒质粒，并初步完成部分细胞蛋白检测，FuGW-CAV-1能显著抑制肿瘤相关纤维细胞内MMP/TGF蛋白表达；动物在体实验表明在肿瘤癌旁注射FuGW-CAV-1能显著抑制肿瘤细胞的转移。
2、本选题研究的主要内容及创新点；
一、
临床统计发现，CAV-1在乳腺癌基质纤维细胞中的缺失预示肿瘤转移几率的显著增加，即基质中CAV-1的缺失，使原本结合其脚手架区的无活性蛋白质活化，进而使肿瘤基质微环境的能量代谢重构。【1】
试验流程
1.东北地区人乳腺癌病例统计及组织学检测：确定癌旁基质中CAV-1表达与癌转移的相关性。
2.癌旁组织中CAV-1与TGF-b及其他EMT标志蛋白质的相关性：CO-IP
3.癌旁组织中CAV-1与肿瘤血管形成标志蛋白KLF2的相关性
4.细胞实验：FUCGW-CAV-1慢病毒质粒感染肿瘤相关纤维细胞与肿瘤细胞共培养
5.si-RNA-CAV-1肿瘤相关纤维细胞与肿瘤细胞共培养
6.4/5组中混合细胞打入小鼠体内观察肿瘤生长状态
7.治疗：FUCGW-CAV-1慢病毒质粒在小鼠肌肉注射质粒肿瘤效果的研究
8.机制：组织/细胞中检测CAV-1/TGF-b/MMP12/KLF2之间的相关研究。
9.临床前实验：药效学，一般药理学研究，动物药代动力学实验，遗传毒性实验，生殖毒性实验，免疫原性研究，致癌试验等。
二、选题设计论证
依据申报题目，请按下面三部分逐项论述，合计限2000字以内。（请用小四号宋体字）
1、本选题的研究状况述评包括前期研究基础；
临床乳腺癌手术切除肿块后，癌旁组织中残留的癌细胞仍可通过淋巴及血行转移。恶性肿瘤细胞获得迁移和侵袭能力的核心环节——上皮间质转化（EMT），即上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型的细胞。【1】
①临床应用CAV-1直接针对乳腺肿瘤细胞距离存在诸多不便因素。而且目前临床针对肿瘤转移主要依靠放化疗，对病人伤害很大。因此本课题组将CAV-1FuGW-CAV-1慢病毒质粒在肿瘤癌旁基质给药抑制EMT发生发展，以控制肿瘤转移。并显著延长动物生存期。为临床乳腺癌的治疗提供一种新思路。
3、本选题的研究价值或应用前景。
②基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMPs)是具有降解细胞外基质成分的能力，是目前已知的唯一能降解胶原纤维的酶类，层粘连蛋白，纤维连接蛋白，VI型胶原均是其作用底物，其活性对细胞粘附系统的失活有一定作用。【3.5】MMP在肿瘤生长，血管形成及肿瘤转移中发挥作用。在鼠源性细胞中，CAV-1可在基因水平消除MMP9/12的表达与分泌，而且CAV-1过表达显著降低MMP的分泌。此作用机制不明，推测原因可能为CAV-1抑制了MMP的调节因子CD147/EMMPRIN，二者可消除MMP的活性。【1】
由于具体机制尚不明确。本课题拟通过细胞实验及动物实验检测组织细胞蛋白及细胞上清中转化生长因子TGF-、基质金属蛋白酶MMP9等参与EMT的关键诱导因子。来探究分析CAV-1通过抑制EMT途径来抑制乳腺癌肿瘤转移的机制
二、
细胞外信号包括细胞外基质分子均能诱发肿瘤细胞内的信号级联反应，促进EMT的发生。TGF-β/MMP/ KLF2/Ang1均是EMT中的关键因子，也是本课题中CAV-1抑制EMT的切入靶点。
通过查阅文献及本课题组前期研究表明在肿瘤旁基质注射小窝蛋白-1 (CAV-1)，可明显抑制肿瘤转移，前期研究表明CAV-1通过其脚手架区明显抑制基质细胞中某些EMT信号通路中关键蛋白活性，CAV-1起到蛋白抑制剂的作用，使基质蛋白处于正常静息状态，从而抑制肿瘤细胞发生EMT，进而控制乳腺癌细胞转移。
【5】.Ferhat Ozden,Caner Saygin,Didem Uzunaslan,Bulent Onal,Haydar Durak,Hilal Aki.Expression of MMP-1, MMP-9 and TIMP-2 in prostate carcinoma and their influence on prognosis and survival.J Cancer Res Clin Oncol DOL 10.1007/s00432-013-1453-x
【4】Xinhai Wan，Zhi-Gang Li，Jonathan M. Yingling , Jun Yang，Michael W. Starbuclc，Murali IRavoori，Vilcas Iundrad, Elba Vazquez , Nora M. Navone.Effect of transforming growth factor beta (TGF-β)receptor I lcinase inhibitor on prostate cancer bone growth.Bone 50 (2012) 695-703.
三、创新点
①查阅文献表明CAV-1抑制乳腺癌细胞作用很明确，但在癌旁基质中抑制肿瘤EMT的作用尚不明确。因此，本课题组通过将CAV-1FuGW-CAV-1慢病毒质粒转染入细胞，使其高表达，通过检测组织细胞转化生长因子TGF-β等ETM相关蛋白的表达量，来推测分析CAV-1在抑制乳腺癌肿瘤上皮间质转化中的机制。
①转化生长因子-β（transforming growth factor-β, TGF-β)主要通过各整合素信号传导途径发挥作用，促进Smad3分子依赖的细胞转录过程，也可以通过非Smad分子依赖的P38MAP激酶途径及GTP酶介导的信号转导途径发挥作用【6】。特别注意的是TGF-β在肿瘤中扮演着双重角色:一方面，它作为一种肿瘤生长抑制因子，能抑制原位肿瘤细胞的增殖，诱发衰老和凋亡来阻止肿瘤的生长;另一方面，在肿瘤的侵袭和转移过程中，TGF-β却扮演着肿瘤生长促进因子的角色，不但促使细胞周期阻滞，加速凋亡，还能诱导维持EMT状态。【4】CAV-1负性调节TGF-β信号，通过CAV-1脚手架区结合TGF-β一型受体激酶活性域，CAV-1抑制TGF-β调节Smad-2的磷酸化及其下游活动，起到激酶抑制剂的作用。【1】
三、完成本选题的基础条件
提示：本栏目必须如实填写，如核查出作假虚报，将按照《项目管理办法》严肃处理，并予以通报。
1、申报者本人近年来已取得的相关科研成果。（限填10项以内）
序号
本人角色
成果类别
（论文、专利、调研报告等）
发表或出版时间
成果题目
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2、申报者本人近年来参与完成的主要科研项目。（限填5项以内）
序号
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立项年度
主管立项
部门名称
课题名称
完成
时间
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