应用质谱成像技术探究非可控炎症恶性转化相关的物质基础

非可控炎症恶性转化所处的不同特殊节点可能具有不同的分子机制。本项目应用新型分子成像技术与超高性能质谱技术，从细胞水平、模型动物和人肿瘤组织水平上，用肿瘤细胞与巨噬细胞共培养方法，探究肿瘤细胞和巨噬细胞胞浆蛋白质相互作用产物、膜脂质分子和膜外聚糖变化规律；用动物模型（肺癌LA795和乳腺癌CA761小鼠），探究非可控炎症恶性转化过程中不同特殊节点时肿瘤细胞和巨噬细胞胞浆蛋白质相互作用产物、膜脂质分子和膜外聚糖变化规律及肿瘤微环境介质分子变化规律；用人肿瘤组织，探究肿瘤细胞和巨噬细胞胞浆蛋白质相互作用产物、膜脂质分子和膜外聚糖及肿瘤微环境介质分子的信息。最终，建立细胞胞内、膜外及肿瘤微环境介质中分子之间的网络；获得炎症发展过程中分子浓度变化与炎症恶性程度之间的辨证关系；从细胞、组织和周围介质水平上获得非可控炎症恶性转化的分子网络和重要分子群事件。为寻找肿瘤早期预警标志物和治疗提供新途径。

应用高性能质谱成像技术和质谱检测技术，结合免疫组化实验，以肺、乳腺和结直肠部位的炎症患者的血液、对应肿瘤患者的血液和组织，以及乳腺癌细胞系为研究对象，通过比较炎症与恶性肿瘤之间的脂类分子变化规律，发现随着炎症的发展血液和组织中脂类分子的变化趋势、脂类分子的种类与炎症恶性程度密切相关，其中游离饱和脂肪酸表达水平随着炎症发展在血液和肿瘤微环境中逐渐降低，单不饱和脂肪酸表达水平在血液和肿瘤微环境中逐渐升高，含有单不饱和脂肪酸的磷脂分子表达水平在血液和肿瘤微环境中逐渐升高，而多不饱和脂肪酸的表达水平在血液和肿瘤微环境中逐渐降低，含有多不饱和脂肪酸的磷脂分子的表达水平在血液和肿瘤微环境中也逐渐降低。乳腺癌细胞系中细胞膜组成的脂类分子组成变化与炎症和癌症患者血液和组织中脂类表现相似。同时发现从炎症到恶性肿瘤的演变过程中，与脂类合成相关的酶表达水平也发生了巨大变化，其中饱和脂肪酸合成酶、去饱和脂肪酸合成酶和脂类合成酶的活性显著增加。通过对比研究，初步建立了肺、乳腺和结直肠组织微环境中脂类分子在炎症到恶性肿瘤演变过程中的脂类分子相互作用网络。结合对血液中脂类分子研究筛选出了可用于区分早期肺癌、早期乳腺癌和早期结直肠癌的磷脂分子组合标志物。