生化与分子生物学实验室目前有正式工作人员7人，其中研究人员5人，技术人员2人，具高级职称3人，中级职称4人；在读研究生12人(以博士生为主)。实验室面积约180平米，拥有蛋白纯化仪、荧光定量PCR仪器、倒置荧光显微镜、蛋白凝胶成像仪、真核细胞DNA导入仪、用于DNA免疫的基因枪和细胞自动记数仪等重要仪器设备20余台及其它细胞与分子生物学常用设备，总计价值人民币300余万元，能较好地满足一般细胞、分子生物学实验的需要。研究室近十年来年均在研国家级研究项目5项以上，以国家自然科学基金、国家863计划及973计划项目为主，目前主要的研究内容是围绕临床问题开展相关的应用及应用基础研究，同时对有一定特色并具较强探索性的内容继续进行探索，内容主要涉及肿瘤标志物的应用及应用基础研究、抗血管生成小肽的抗肿瘤作用及机制研究和支原体与肿瘤发生的关系及相关机制研究等，在注重应用的同时更注重创新，近5年来，研究室的科研成果在AJP、 JBC、Int J. Cancer、Mol. Cancer 等SCI期刊发表论文20余篇。实验室坚持严谨、求实、勤奋、创新的科学作风，倡导一人为大家，大家为一人的团结互助精神及实行以人为本的人文管理，为大家提供充分施展才华的舞台，力求使每一个人的能力能在这里得到最大的发挥，并取得最大的收获。近年来，实验室连年获得北京大学医学部的优秀博士学位论文奖。课题组主要研究工作介绍1、肿瘤标志物研究及在临床的应用：从分子水平认识肿瘤的发生发展，尤其是认识在肿瘤早期或癌前病变即出现的肿瘤标志分子，对提高肿瘤的早诊率、治愈率和降低死亡率具有极其重要的意义。本研究室目前除对已知的一些重要肿瘤标志物进行临床应用性开发研究外，如血清erbB2检测试剂盒的研发、SNCG的抗体研制等，已逐步开展有可能用于肿瘤早诊或预警的组合肿瘤标记物的研究。通过噬菌体展示肽库技术、生物信息学分析，结合相关的研究进展，筛选出了对乳癌和结直肠癌等常见肿瘤的预后有预测作用肿瘤标志物，包括PRL-3、ARD1A、SNCG等;在制备了特异性单抗的基础上，建立了相应的检测方法并对有关分子机制进行了研究。有关肿瘤标志物的研究已先后获得国家973计划和自然科学基金的支持，部分研究成果已经发表在Molecular Cancer、American J Pathology等期刊。2、单抗PD4的抗原克隆与肿瘤组织的支原体感染：PD4是我所在二十世纪八十年代初获得的抗肿瘤抗体，其对应抗原为40KD左右的膜蛋白。为对其进行进一步的分子鉴定，我们尝试了多种克隆及蛋白分离的方法，最终通过亲和层析结合蛋白凝胶分离技术，获得了微克级纯化抗原。经对该抗原进行N-端测序表明，该抗原为猪鼻支原体P37蛋白，即PD4为抗支原体抗体。用支原体抗体对肿瘤组织进行免疫组化检测表明，胃癌、肠癌等肿瘤组织均有较高的阳性率，与非肿瘤组织有显著性差异。为进一步证实肿瘤组织中的支原体感染，我们对胃癌组织进行了支原体的分离培养及胃癌组织支原体DNA的PCR扩增，并已获得重要结果，同时发现P37可上调肿瘤坏死因子a的表达。上述工作向我们提出了支原体感染与肿瘤发生有何相关性这一重要科学问题，并分别得到了国家自然科学基金重点项目、北京大学肿瘤重点学科项目及北京市自然科学基金等资助，部分研究成果已发表在Molecular Cancer Therapy、Can J Microbiology、科学通报和中华医学等期刊。3、肿瘤组织的VEGF自分泌作用及噬菌体肽库中VEGF受体拮抗剂的筛选：血管生成是肿瘤生长与转移的重要前提。肿瘤细胞能分泌血管内皮细胞生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)等，促进血管的生成。传统观点认为，VEGF受体KDR和Flt-1只特异表达于血管内皮细胞(EC)，因此，VEGF的作用亦是EC特异性的。我们在用KDR抗体进行肿瘤组织的免疫组化分析时发现，KDR受体可表达于多种肿瘤组织，提示肿瘤细胞亦能表达VEGF受体。为从分子水平对这一现象进行验证，我们分别运用VEGF和VEGFR的特异引物对胃癌细胞MGC803进行RT-PCR，成功扩增获得了VEGF和VEGFR cDNA片段，并用Western blot证实了VEGF受体KDR在MGC803的表达，发现VEGF能直接刺激MGC803及其它肿瘤细胞的增殖，其刺激作用在一定范围内呈现时间和剂量依赖性，而KDR抗体能阻断VEGF的刺激。上述工作从分子水平证明了肿瘤细胞VEGF和受体KDR的共表达及VEGF对肿瘤细胞的直接刺激作用，说明VEGF除可促进血管生成外，还具有直接促进肿瘤细胞增殖的双重作用。因此，VEGF及其受体应是肿瘤生物治疗的理想靶位。为了获得能阻断VEGF与受体结合的活性小肽，我们分别克隆和表达了具VEGF结合活性的VEGF受体KDR和Flt-1，并以其作为靶分子筛选噬菌体随机十二肽库。经多轮筛选和单克隆活性鉴定，获得若干与受体有较好结合活性的阳性克隆。根据对阳性克隆的测序结果，我们合成了相应的十二肽，并同时构建、表达了十二肽融合蛋白。一系列体内外活性实验表明，筛选获得的小肽能与内皮细胞结合，并阻断VEGF对内皮细胞的刺激增殖作用，能抑制鸡胚血管的形成，能抑制荷瘤小鼠的肿瘤生长及转移，提示所获小肽具抗肿瘤生长活性，有进一步开发研究的前景。上述研究工作的结果已发表在JBC、Int J Cancer、BBRC、中华医学和科学通报等期刊。4、内源性抗血管生成小肽的细胞及分子生物学机制的探讨：除采用不同方法抑制促血管生成分子的活性或阻断信号传导通路外，通过增加内源性的抗血管生成物质以达到抗肿瘤血管生成目的，也是抗肿瘤血管生成的重要策略;与外源性的生物分子相比，内源性的蛋白片断或小肽物质，其毒副作用相对更低、更安全。FpAT片断是我们在对胃癌病人血清进行蛋白指纹图谱分析时发现的一个源自凝血酶元降解过程中的一个由15个氨基酸构成的小肽，在前期工作中我们发现该小肽对多种人肿瘤细胞在裸鼠体内均有明显的抑瘤生长活性，其机制同诱导血管内皮细胞凋亡有关，而对肿瘤细胞的生长没有直接的抑制作用，提示该小肽主要通过抑制血管生成抑制肿瘤的生长。目前我们已经获得国家863计划的支持，对FpAT抗血管生成的细胞及分子生物学机制进行深入探讨，同时对该小肽在动物体内的药效学、药代动力学及药物安全性进行评价，通过这些临床前研究工作，为研发具自主知识产权的抗肿瘤药物奠定基础。实验室近年发表的部分代表性研究论文：1.Jiang B, Ren T, Dong B, Jin G, Qu L, Li J, Qu H, Meng L, Liu C, Wu J, Shou C.Peptide Mimic Isolated by Autoantibody Reveals Human Arrest Defective 1 Overexpression Is Associated with Poor Prognosis for Colon Cancer Patients. American J. Pathology (in press) 20102.Peng L, Xing X, Li W, Qu L, Meng L, Lian S, Jiang B, Wu J, Shou C. PRL-3 promotes the motility, invasion, and metastasis of LoVo colon cancer cells through PRL-3-integrinβ1-ERK1/2 and-MMP2 signaling. Molecular Cancer 8:1-13, 20093. Xing X, Peng L, Qu L, Ren T, Dong B, Su X, Shou C. Prognostic value of PRL-3 overexpression in early stages of colonic cancer. Histopathology 54: 309-18, 20094.Gong M, Meng L, Jiang B, Zhang J, Yang H, Wu J, Shou C. p37 from Mycoplasma hyorhinis promotes cancer cell invasiveness and metastasis through activation of MMP-2 and followed by phosphorylation of EGFR. Mol. Cancer Ther. 7:530-537, 20085. Ren T, Jiang B, Jin G, Li J, Dong B, Zhang J, Meng L, Wu J, Shou C. Generation of novel monoclonal antibodies and their application for detecting ARD1 expression in colorectal cancer. Cancer Lett. 264:83-92, 20086.Guo J, Shou C, Meng L, Jiang B, Dong B, Yao L, Xie Y, Zhang J, Chen Y, Budman DR, Shi YE. Neuronal protein synuclein gamma predicts poor clinical outcome in breast cancer. Int. J. Cancer 121:1296-305, 20077.Su Y, Shen J, Qian H, Ma H, Ji J, Ma H, Ma L, Zhang W, Meng L, Li Z, Wu J, Jin G, Zhang J, Shou C. Diagnosis of gastric cancer using decision tree classification of mass spectral data. Cancer Sci. 98:37-43, 20078.Wang L, Peng L, Dong B, Kong L, Meng L, Yan L, Xie Y, Shou C. Overexpression of phosphatase of regenerating liver-3 in breast cancer: association with a poor clinical outcome. Annal. of Oncol. 17:1517-1522, 20069.Liu X, Sun Y, Guo J, Ma H, Li J, Dong B, Jin G, Zhang J, Wu J, Meng L, Shou C. Expression of hiwi gene in human gastric cancer was associated with proliferation of cancer cells. Int. J. Cancer 118:1922-9, 200610.Jiang B, Liu W, Qu H, Meng L, Song S, Ouyang T, Shou C. A Novel Peptide Isolated from a Phage Display Peptide Library with Trastuzumab Can Mimic Antigen Epitope of HER-2. J. Biol. Chem. 280:4656-4662, 200511.An P, Lei H, Zhang J, Song S, He L, Jin G, Liu X, Wu J, Meng L, Liu M, Shou C. Suppression of tumor growth and metastasis by a VEGFR-1 antagonizing peptide identified from a phage display library. Int. J. Cancer 111:165-172, 200412. Lei H, An P, Song S, Liu X, Shou C. A Novel Peptide Isolated from a Phage Display Library Inhibits Tumor Growth and Metastasis Through Blocking Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) Binding to its Receptor KDR. J. Biol. Chem. 22745:43137-43142, 2002