大量相关报道指出miRNA的异常表达会加速肿瘤的形成。 然而,miRNA的生物学功能和分子机制却依然还有许多未解之谜。在这篇文章中,我们发现鼻咽癌细胞中部分miRNA的表达上调, 于是我们猜想其中的miR-663在鼻咽癌细胞的分子病因中是否能起到重要作用,并采用如免疫组化和一系列分子生物学实验进行验证,成功地达到我们预期目标,这表明miR-663在未来肿瘤治疗中有重要的应用价值。
越来越多的证据表明MicroRNA参与肿瘤的恶性转化进程。 大量相关报道指出miRNA的异常表达会加速肿瘤的形成。 然而,miRNA的生物学功能和分子机制却依然还有许多未解之谜。在这篇文章中,我们发现鼻咽癌细胞中部分miRNA的表达上调, 于是我们猜想其中的miR-663在鼻咽癌细胞即NPC(Nasopharyngeal Carcinoma Cell)的分子病因中是否能起到重要作用,并采用如免疫组化和一系列分子生物学实验进行验证,成功地达到我们预期目标,这表明miR-663在未来肿瘤治疗中有重要的应用价值。本次研究中的表达谱和功能研究表明,miR-663在肿瘤分子病因学中起着重要作用。同时我们首次发现了miR-663在鼻咽癌中有调控癌基因作用。通过探索,我们发现对细胞的miR-663表达的调节可以对控制细胞增殖能力的发现和探索则表明,它可作为一个治疗的候选目标和药物靶点。所以我们可以合理地进行预测,抑制miR-663的途径可以和其它抗癌疗法结合,作为一种新的鼻咽癌治疗方案的基础。这是在该研究领域中第一次猜想并探明了miR-663是如何影响鼻咽癌细胞的生长增殖,证明了其作用的分子机制,这将为后续的相关研究提供了新的平台,而且将在临床治疗和药物开发中发挥重要作用。最后的数据分析中,我们在大量文献支撑的基础上,设计算法,构建了数学预测模型,以便于之后的相关思路的突破。首先我们筛选与鼻咽癌相关的miRNA数据特征,确定相应的可靠指标,初步建立miRNA和疾病相关的网络联系,并作了三类拓扑参数的应用多元统计分析,即度,簇系数,最短路径条数,接着把贝叶斯后验概率的模型应用于拓扑参数分析上,以达到预测的目的。 在检验过程中,我们不仅对算法的有效性做了多次四倍交叉验证,并将真实的实验数据作为训练组,结果显示,在正确指数为0.65 的情况下,算法预测准确率能够达到 84%左右,从而有效地论证了该算法支撑的预测模型的正确性。同时,目前在预测肿瘤的发生和发展方面的论文甚少,于是我们大胆地提出能否通过跟踪miRNA影响肿瘤细胞分裂分化至肿瘤形成和发育的过程。 通过设计指标,如能够真实和近完全反映肿瘤生长状况的量化特征: 肿瘤的半径、质地、周长、面积、光滑性、紧密度、凹陷度、凹陷点数、对称度、断裂度等,利用学习向量量化LVQ(Learning Vector Quantization)神经网络,将输入的miRNA-663按照连接权系数矩阵的曲线进行拟合和跟踪,最终连续输出各时期肿瘤的形态发展和变化。 而且,考虑多变量的相互影响,我们增加了解耦控制算法PID(Proportion Integration Differentiation)来控制多变量系统,这样能够更好地控制此多输入多输出复杂耦合系统,控制量最终值接近目标值。
第十二届“挑战杯”作品 二等奖
2010年12月,学校总决赛, 该作品荣获校“2010年度挑战杯课外科技学术作品大赛”特等奖; 2011年4月,广东省总决赛, 该作品荣获广东省“2011年度挑战杯课外科技学术作品大赛”特等奖以及“践行规划纲要”贡献奖; 该作品已整合入正式论文中,正式论已被著名医学杂志“Oncogen”接收,即将正式发表。