大量相關(guān)報道指出miRNA的異常表達(dá)會加速腫瘤的形成。 然而,miRNA的生物學(xué)功能和分子機制卻依然還有許多未解之謎。在這篇文章中,我們發(fā)現(xiàn)鼻咽癌細(xì)胞中部分miRNA的表達(dá)上調(diào), 于是我們猜想其中的miR-663在鼻咽癌細(xì)胞的分子病因中是否能起到重要作用,并采用如免疫組化和一系列分子生物學(xué)實驗進(jìn)行驗證,成功地達(dá)到我們預(yù)期目標(biāo),這表明miR-663在未來腫瘤治療中有重要的應(yīng)用價值。
越來越多的證據(jù)表明MicroRNA參與腫瘤的惡性轉(zhuǎn)化進(jìn)程。 大量相關(guān)報道指出miRNA的異常表達(dá)會加速腫瘤的形成。 然而,miRNA的生物學(xué)功能和分子機制卻依然還有許多未解之謎。在這篇文章中,我們發(fā)現(xiàn)鼻咽癌細(xì)胞中部分miRNA的表達(dá)上調(diào), 于是我們猜想其中的miR-663在鼻咽癌細(xì)胞即NPC(Nasopharyngeal Carcinoma Cell)的分子病因中是否能起到重要作用,并采用如免疫組化和一系列分子生物學(xué)實驗進(jìn)行驗證,成功地達(dá)到我們預(yù)期目標(biāo),這表明miR-663在未來腫瘤治療中有重要的應(yīng)用價值。本次研究中的表達(dá)譜和功能研究表明,miR-663在腫瘤分子病因?qū)W中起著重要作用。同時我們首次發(fā)現(xiàn)了miR-663在鼻咽癌中有調(diào)控癌基因作用。通過探索,我們發(fā)現(xiàn)對細(xì)胞的miR-663表達(dá)的調(diào)節(jié)可以對控制細(xì)胞增殖能力的發(fā)現(xiàn)和探索則表明,它可作為一個治療的候選目標(biāo)和藥物靶點。所以我們可以合理地進(jìn)行預(yù)測,抑制miR-663的途徑可以和其它抗癌療法結(jié)合,作為一種新的鼻咽癌治療方案的基礎(chǔ)。這是在該研究領(lǐng)域中第一次猜想并探明了miR-663是如何影響鼻咽癌細(xì)胞的生長增殖,證明了其作用的分子機制,這將為后續(xù)的相關(guān)研究提供了新的平臺,而且將在臨床治療和藥物開發(fā)中發(fā)揮重要作用。最后的數(shù)據(jù)分析中,我們在大量文獻(xiàn)支撐的基礎(chǔ)上,設(shè)計算法,構(gòu)建了數(shù)學(xué)預(yù)測模型,以便于之后的相關(guān)思路的突破。首先我們篩選與鼻咽癌相關(guān)的miRNA數(shù)據(jù)特征,確定相應(yīng)的可靠指標(biāo),初步建立miRNA和疾病相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系,并作了三類拓?fù)鋮?shù)的應(yīng)用多元統(tǒng)計分析,即度,簇系數(shù),最短路徑條數(shù),接著把貝葉斯后驗概率的模型應(yīng)用于拓?fù)鋮?shù)分析上,以達(dá)到預(yù)測的目的。 在檢驗過程中,我們不僅對算法的有效性做了多次四倍交叉驗證,并將真實的實驗數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練組,結(jié)果顯示,在正確指數(shù)為0.65 的情況下,算法預(yù)測準(zhǔn)確率能夠達(dá)到 84%左右,從而有效地論證了該算法支撐的預(yù)測模型的正確性。同時,目前在預(yù)測腫瘤的發(fā)生和發(fā)展方面的論文甚少,于是我們大膽地提出能否通過跟蹤miRNA影響腫瘤細(xì)胞分裂分化至腫瘤形成和發(fā)育的過程。 通過設(shè)計指標(biāo),如能夠真實和近完全反映腫瘤生長狀況的量化特征: 腫瘤的半徑、質(zhì)地、周長、面積、光滑性、緊密度、凹陷度、凹陷點數(shù)、對稱度、斷裂度等,利用學(xué)習(xí)向量量化LVQ(Learning Vector Quantization)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),將輸入的miRNA-663按照連接權(quán)系數(shù)矩陣的曲線進(jìn)行擬合和跟蹤,最終連續(xù)輸出各時期腫瘤的形態(tài)發(fā)展和變化。 而且,考慮多變量的相互影響,我們增加了解耦控制算法PID(Proportion Integration Differentiation)來控制多變量系統(tǒng),這樣能夠更好地控制此多輸入多輸出復(fù)雜耦合系統(tǒng),控制量最終值接近目標(biāo)值。
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 二等獎
2010年12月,學(xué)??倹Q賽, 該作品榮獲?!?010年度挑戰(zhàn)杯課外科技學(xué)術(shù)作品大賽”特等獎; 2011年4月,廣東省總決賽, 該作品榮獲廣東省“2011年度挑戰(zhàn)杯課外科技學(xué)術(shù)作品大賽”特等獎以及“踐行規(guī)劃綱要”貢獻(xiàn)獎; 該作品已整合入正式論文中,正式論已被著名醫(yī)學(xué)雜志“Oncogen”接收,即將正式發(fā)表。