【正文】 此作用中小分子化合物對免疫反應的干預作用。 14． 闡明 RA 相關炎癥新靶點對于 RA 自身抗原介導的免疫反應激活或炎性反應的作用。初步評 價針對其得特異性 siRNA 對小鼠 CIA 模型的治療作用。 15． 闡明 OPGHSP 重組蛋白防治骨破壞和炎癥反應的機制。 16． 篩選出 RANKL TNF 樣區(qū)相關的抗原表位。 17． 獲得較大量純化的人源化抗 Cyr61 抗體用于研究其藥效、藥代和毒理等體外實驗 。 第四年度 （一）研究內(nèi)容 1. 鑒定與 RA 相關的新型自身抗原在 RA 發(fā)病過程中的免疫學特性和功能。 2. 寡糖分子和 GlcNAc糖蛋白的偶聯(lián)。 3. 合成并純化目標表位肽，體外刺激分析其對 T/B 細胞功能的影響。 4. 完成糖表位特抗體和抗 T 細胞抗體調(diào)節(jié) RAT 細胞功能的體外實驗。 5. 利用已有的 RA 實 驗動物模型，過繼轉(zhuǎn)移針對活化態(tài) T 細胞的抗體，觀察其治療或者預防作用。 6. 檢測 RA 患者外周血單個核細胞中 Vγ1 和 Vγ4 的數(shù)量和功能。 7. 研究 RAT 細胞表面膜翻轉(zhuǎn)異位抗原誘導調(diào)節(jié)性抗體產(chǎn)生的機制 。 8. 分析 RA 關節(jié)滑液中 Th17/Th1 細胞對于 RANKL 分泌作用調(diào)控。 9. 研究 IL17 與 Cyr61 表達對于成骨細胞和破骨細胞的形成與功能的作用。 10. 分析 Wnt/DKK 調(diào)控 βcatenin、 RANKL、 OPG 等介導的成骨細胞存活、抗凋亡細胞以及抑制破骨細胞生成能力。 11. 分析 Cyr6 Wnt/DKK1 途徑對于成骨細胞和破骨細 胞的成長、細胞侵蝕能力、細胞移行能力的影響。 12. 分析基因表達芯片檢測得到的小分子對靶分子的抑制作用。分析小分子抑制26 物轉(zhuǎn)染前后 T 細胞內(nèi)相應靶蛋白的表達水平。 13. 分析 Treg 數(shù)量與 RA 患者臨床指標的相關性。 14. RA 相關基因表達差異的研究； RA 特征 miRNA 及分布的研究。 15. 對變構肽經(jīng)不同免疫方式治療小鼠 CIA 的效果進行評價。 16. 娃兒藤堿類似物 對 CIA 鼠關節(jié)炎的抑制作用研究 ， 研究小分子化合物在關節(jié)炎預防和治療中作用。 17. 進行第二批 HDACi 分子的生物學測試；合成具有雙靶向的 HDACi 分子。 18. 探討使用 RA 相關炎癥新靶點 siRNA 治療的 CIA 小鼠的病理變化、免疫反應特點。 19. OPGHSP 重組蛋白的安全性和藥代動力學等的研究。 20. 人源化 RANKL TNF 樣區(qū)單克隆抗體的制備 。 21. 具有體內(nèi)中和作用的抗 Cyr61 抗體表位分析。 （二）預期目標 1. 力爭鑒定出 RA 相關新型自身抗原。 2. 獲得寡糖分子， GlcNAc糖蛋白偶聯(lián)劑。 3. 明確 T 細胞表位特異性應答與疾病相關性。 4. 通過抗 T 細胞抗體治療 RA 的實驗研究發(fā)現(xiàn)治療 RA 的可行性。 5. 了解 RAT 細胞表面膜翻轉(zhuǎn)異位抗原誘導調(diào)節(jié)性抗體產(chǎn)生的機制，提出新假說。 6. 初步闡明 T 細胞主要亞群在 RA 的作用。 7. 明確 RA 炎癥性 滑膜和骨質(zhì)破壞的新分子和調(diào)控的初步途徑。 8. 闡明 RA 相關小分子調(diào)控免疫功能的機制研究。 9. 明確 RA 患者 Treg 與疾病活動度關系。 10. 系統(tǒng)性發(fā)現(xiàn) RA 的差異性表達基因及其特征 ， 發(fā)現(xiàn) RA 特征 miRNA。 11. 阻斷自身免疫反應的激活治療 RA 的實驗研究 12. 了解變構肽治療對 CIA 小鼠模型的免疫系統(tǒng)的影響，了解其發(fā)揮作用的免疫學機理。 13. 驗證 RA 和 HDAC 相關性假說，并深入探討相關的分子機制；合成雙靶向HDACi 分子。 27 14. 了解 RA 相關炎癥新靶點特異性 siRNA 對 CIA 小鼠的治療效果；闡明其發(fā)揮作用的免疫學機理。 15. 評價 OPGHSP 重組蛋 白的安全性、抗原性等指標。 16. 力爭制備出針對 RANKL TNF 樣區(qū)的人源化單克隆抗體。 17. 明確抗 Cyr61 抗體能夠阻斷該分子的致病作用，爭取發(fā)現(xiàn) 1－ 2 個關鍵作用表位。 第五年度 （一）研究內(nèi)容 1. 體外合成的糖蛋白抗原的生物學測試。 2. 以所鑒定的抗原為研究模型，設計、合成新型免疫原分子。其免疫原性與靶蛋白比較。 3. 完成糖表位特異性抗體和抗 T 細胞抗體治療 RA 的實驗動物研究，觀察其治療或者預防作用。 4. 利用 IL6/IL8 基因敲除小鼠，觀察 Th17 及其炎癥因子、 Cyr61 和 Wnt/DKK1對 CIA 模型的影響。 5. 采用 TNFα 拮抗劑和其他炎癥因子阻斷劑研究上述炎癥和 Wnt/DKK1 對于RA 對于骨破壞的作用機制與調(diào)控通路。 6. 通過對上述 RA 相關小分子功能研究，合成相應的模擬物或抑制劑，分別轉(zhuǎn)染膠原性關節(jié)炎小鼠動物模型，觀察其對小鼠關節(jié)炎發(fā)生和炎癥進展的抑制作用。 7. 對以上發(fā)現(xiàn)的 RA 易感基因、 RA 關聯(lián) CNP、 RA 特征性小分子及 RA 差異表達基因在早期 RA 患者血液中表達進行研究。 8. 對血清生物標志分子及 RA 相關多肽做為早期診斷靶標的可行性進行研究。 9. 阻斷自身免疫反應的激活治療 RA 的實驗研究 10. 鑒定獲得的治療效果較好的變構肽對 RA 病人的自 身反應性 T 細胞活性的影響。 11. 評價雙靶向 HDACi 分子治療 RA 的效果。 12. 在體外細胞實驗和小鼠實驗中，深入探索 RA 相關炎癥新靶點與 Th1 和 Th1728 免疫反應的關系以及在 RA 自身免疫中所起的作用。 13. 人源化 RANKL TNF 樣區(qū)單克隆抗體對 RA 模型保護性作用及其機制的研究。 14. 人源化抗 Cyr61 抗體的毒理、藥代、藥動力學及相關申報臨床研究所需制備測試與準備。 （二）預期目標 1. 通過體內(nèi)和體外實驗篩選理想的負調(diào)疫苗分子。 2. 闡明 Th17 及其相關炎癥因子、 Wnt/DKK1 介導 RA 滑膜炎癥與骨質(zhì)破壞的免疫損傷機理，發(fā)現(xiàn)新的關鍵 靶分子。 3. 闡明 RA 相關 miRNA 分子調(diào)控免疫功能的機制研究 4. 明確可以用于 RA 早期診斷血清生物標志分子及多肽。 5. 了解變構肽對 RA 病人自身反應性 T 細胞的作用效果，為變構肽的臨床研究積累初步數(shù)據(jù)。 6. 了解 RA 相關炎癥新靶點在 RA 自身免疫發(fā)生中的調(diào)控作用。 7. 評價針對 RANKL TNF樣區(qū)抗原表位的人源化單克隆抗體對 CIA的保護性效果。 8. 力爭獲得低免疫原性、高親和力的 Cyr61 人源化抗體，為 RA 的免疫干預提供新干預靶點和手段，并為進入中試生產(chǎn)工藝和臨床研究申報奠定基礎。 29 項目名稱： 基于系統(tǒng)生物醫(yī)學基礎的白血病臨床轉(zhuǎn)化研究 首席科學家： 韓澤廣 上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院 起止年限： 2020 年 1 月 2020 年 8 月 依托部門： 上海市科委 30 一、研究內(nèi)容 1．白血病 APL 和 AMLM2b 亞型以及 CML 發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸過程的系統(tǒng)生物醫(yī)學分析 :運用系統(tǒng)生物醫(yī)學的理論和技術，綜合來自白血病細胞模型、動物模型和臨床樣本的基因組、表觀基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組和代謝組學數(shù)據(jù)以及其他生物學實驗和臨床研究數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)和鑒定包括致病融合基因 PMLRAR?、 AML1ETO和 BCRABL 在內(nèi)的有害 遺傳和表觀遺傳變異，遺傳和表觀遺傳調(diào)控網(wǎng)絡失調(diào)特征，細胞分子信號系統(tǒng)和代謝途徑失衡表現(xiàn)，揭示引起造血細胞惡性增殖、分化受阻的分子機制。在此基礎上，構建疾病發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸過程中的動態(tài)生物信息相互作用網(wǎng)絡結(jié)構和數(shù)學模型，發(fā)現(xiàn)其關鍵節(jié)點；并結(jié)合隨機動力學方程組對白血病細胞所處不同“平衡態(tài)”做出符合系統(tǒng)生物醫(yī)學的詮釋； 、藥理作用機制詮釋、新型治療藥物發(fā)現(xiàn)和治療方案設計及臨床轉(zhuǎn)化研究 :利用 APL 細胞模型、動物模型和臨床樣本闡明 其在有效藥物 (全反式維甲酸和三氧化二砷 )處理過程中生物信息相互作用網(wǎng)絡和調(diào)控網(wǎng)絡的動態(tài)變化，運用系統(tǒng)生物醫(yī)學理論深化對 APL 治療藥理作用的全面認識，力爭發(fā)現(xiàn)白血病治療的一般規(guī)律和原理；重點進行 AML－ M2b和 CML 靶向治療的研究，進一步發(fā)展靶向治療的理論 ，研究天然產(chǎn)物冬凌草甲素和毛萼乙素對 AMLM2b 亞型細胞模型和動物模型的治療藥理作用，闡明這二種藥物或其衍生物對致病融合基因 AML1ETO 及其相關作用網(wǎng)絡的調(diào)控機制，為開發(fā)AMLM2b 型白血病新型治療藥物奠定基礎；基于系統(tǒng)生物醫(yī)學理論為 CML 治療設計新 型治療方案，并探討其臨床轉(zhuǎn)化可行性；同時對生物信息相互作用網(wǎng)絡結(jié)構的關鍵節(jié)點分子進行系統(tǒng)性干預， 開展藥物靶標篩選 和鑒定 。 、新模型和新理論研究 :系統(tǒng)生物醫(yī)學為一新興學科，亟需發(fā)展相關新技術、新模型和新理論并應用于包括白血病在內(nèi)的復雜性狀疾病研究。除完善和發(fā)展基因組、表觀基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組和代謝組學等高通量“組學”相關技術平臺外，還要研究和開發(fā)基于單細胞分離基礎上的全新研究策略以及蛋白組學芯片等新技術、新方法；發(fā)展計算機整合、模擬和疾病數(shù)學模型構建方法；探討物理學理論、 進化論等應用于系統(tǒng)生物醫(yī)學研究的可行性，為系統(tǒng)生物醫(yī)學理論創(chuàng)新奠定基礎。 31 32 二、預期目標 （一）總體目標： 以我國有深厚研究積累和特色的白血病 APL和 AMLM2b亞型以及 CML為研究對象，運用系統(tǒng)生物醫(yī)學的理論和技術方法，整合由基因組、表觀基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、代謝物組研究獲得的“組學”生物信息數(shù)據(jù)以及其他生物學實驗和臨床研究數(shù)據(jù)，闡明疾病發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸的規(guī)律和調(diào)控機制，建立基于系統(tǒng)生物醫(yī)學理論的疾病數(shù)學模型；基于該理論闡明白血病有效治療藥物的藥理機制，篩選和鑒定新型藥靶，研究和開發(fā)新型藥物及 新型治療方案， 發(fā)展靶向治療的理論 ，力爭在白血病靶向治療方面取得新突破；同時完善和開發(fā)系統(tǒng)生物醫(yī)學和轉(zhuǎn)化醫(yī)學相關新技術、新模型和新理論研究，促進多學科交叉研究，為提高我國生物醫(yī)學研究整體水平和國際影響力作出貢獻。 （二）五年預期目標 : 1. 構建白血病 APL 和 AMLM2b 以及 CML 亞型發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸過程中動態(tài)生物分子相互作用網(wǎng)絡和調(diào)控網(wǎng)絡模型，并建立 1種以上白血病亞型的數(shù)學模型。 2. 進一步發(fā)展基于系統(tǒng)生物醫(yī)學理論的白血病 靶向治療 理論 并應用于臨床治療實踐以及新型藥物研究和開發(fā)，初步提出 23個新型治療方案或候選 藥物。 3. 建立和完善系統(tǒng)生物醫(yī)學相關技術平臺和技術體系，研究和開發(fā)有自主知識產(chǎn)權的系統(tǒng)生物醫(yī)學和轉(zhuǎn)化醫(yī)學相關新技術、新模型和新理論。 4. 通過本項目的實施，培養(yǎng)一批能夠進行系統(tǒng)生物醫(yī)學研究和攻關的優(yōu)秀中青年學術帶頭人和科技骨干，形成一支精干的隊伍。 5. 在國內(nèi)外一流學術刊物上發(fā)表論文 3050 篇，出版專著 1－ 2 部，申請專利10－ 20 項。 33 三、研究方案 1）總體思路： 白血病是一種造血干 /祖細胞惡性增值并伴有分化受阻的惡性疾病。由于多種遺傳物質(zhì)變異導致了系統(tǒng)網(wǎng)絡及其調(diào)節(jié)調(diào)控機制的失控，并逐漸形成不同于正常造血 細胞的強?。?robustness）的網(wǎng)絡和調(diào)控體系，因此必須了解這個新體系中的網(wǎng)絡構成元件以及其相互作用關系，即解析其生物分子信息的組份，包括基因組變異、表觀遺傳變異、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和代謝組成份以及這些分子信息所構成的網(wǎng)絡和調(diào)控機制，利用計算生物學、物理學理論并結(jié)合進化論觀點模擬網(wǎng)絡的動態(tài)變化，確定關鍵節(jié)點分子；并利用干預手段，包括有效藥物干預，了解系統(tǒng)的反應模式，探討靶向治療、聯(lián)合治療方案和新型藥物開發(fā)的可行性并提供原理上證據(jù)（ Proof of concept）。 本項目選擇三種不同白血病類型或亞型，其中 APL 研究基礎最為深入，并且臨床有很好的治療效果 (全反式維甲酸和三氧化二砷聯(lián)合方案治療 )，對其進行系統(tǒng)生物醫(yī)學研究有助于 對 APL 治療藥理作用的全面認識，力爭發(fā)現(xiàn)白血病治療的一般規(guī)律和原理；在此基礎上，重點進行 AML－ M2b 和 CML 靶向治療的研究，進一步發(fā)展靶向治療的理論 。 AMLM2b 型白血病是更為常見的疾病，盡管基礎研究已經(jīng)獲得很大進展，但臨床上 還停留在聯(lián)合化療階段，近年來雖然治療緩解率較高，但復發(fā)、死亡率仍然居高不下，預后較差。而上海血液學研究所開展的天然產(chǎn)物冬凌草甲素和毛萼乙素對 AMLM2b 亞型細胞模型和動物模型的藥效學研究顯示了良好的臨床應用前景，因此利用 系統(tǒng)生物醫(yī)學理論和技術研究 AMLM2b 型白血病，闡明該型白血病細胞生物信息分子構成以及相互作用網(wǎng)絡和調(diào)控網(wǎng)絡，將有利于闡明這兩種藥物或衍生物對 AMLM2b型致病融合基因 AML1ETO 及其相關作用網(wǎng)絡的作用機制，為開發(fā) AMLM2b 型白血病新型治療藥物奠定基礎；慢性粒細胞白血?。?CML）具有明顯的慢性期、加速期和急變期，其急變期往往伴有附加的遺傳學異常，因此研究該種白