（一）、癌症中细胞周期调控的分子生物研究

1、鉴定首个p53下游基因Gadd45α，并阐明其调控机制

发现和阐明了抑癌基因p53在调控细胞周期检测点和维持基因组稳定性中的生物学作用和机理，以及p53和BRCA1对其下游基因转录调控的分子机制。抑癌基因p53是肿瘤发生机制中的最重要的基因之一。詹启敏院士报道了第一个受p53调控的下游基因（Gadd45α），首次揭示了p53的功能主要是通过对其下游基因调控来实现。其工作证实：当细胞的DNA受到损伤后，p53蛋白首先被激活，活化的p53可促进其下游基因Gadd45α的转录，进而在细胞周期检测点、DNA修复和细胞凋亡中发挥作用。并阐明了p53 可以通过与DNA的相互作用以及转录因子相互作用这两种机制来调控其下游基因。这个发现极大地拓宽了p53在基因调控中的生物学意义（Cell，1992; Mol Cell Bio, 1993）。另外，团队还发现另外一个重要的抑癌基因BRCA1能够与转录因子Oct-1、NF-YA协同调控Gadd45α的转录（J Biol Chem，2003，通讯作者）。在此基础上，团队证明了Gadd45α是一个关键的细胞内外源刺激应答因子和细胞周期调控因子，发现Gadd45α可以通过p38激酶依赖的方式调节p53蛋白的稳定性，形成p53-Gadd45α正反馈调节通路（Oncogene，2003，通讯作者）。首次阐明Gadd45α可以调节微管的聚合功能，降低细胞骨架稳定性，进而诱导细胞凋亡发生（Mol Cell Biol，2005，通讯作者）。发现Gadd45α蛋白的核转运过程是DNA损伤后形成细胞周期G2-M监测点的重要保障机制，报道Gadd45α通过与分子伴侣蛋白B23的结合进入细胞核，发挥调控细胞周期检测点的作用（J Biol Chem，2005，通讯作者）。他还发现Gadd45α能够抑制细胞分裂期的重要激酶Aurora-A的活性，从分子生物学角度首次阐明了Gadd45α参与维持细胞中心体稳定性的机理（J Biol Chem，2006，通讯作者）。

詹启敏院士把细胞周期调控蛋白调控和临床肿瘤发生发展密切结合，发现周期调控蛋白Aurora-A在人类食管癌中异常表达，并与肿瘤侵袭和转移能力相关（Clin Cancer Res，2004，通讯作者）。他还发现Gadd45α蛋白通过影响β-Catenin的稳定性和亚细胞定位来调控细胞黏附以及细胞接触性抑制的能力，从而抑制肿瘤的侵袭转移（Oncogene，2007，通讯作者）。发现Gadd45α可以抑制肿瘤细胞的自噬过程，进一步机制研究发现GADD45α可以与BECN1相互作用，从而破坏了BECN1/PIK3C3复合物。这一发现为肿瘤的治疗，尤其是放化疗后防止肿瘤复发提供了有效的靶点（Autophagy，2015，通讯作者）。

2、微管相关蛋白Nlp调控肿瘤发生发展的生物学作用和机理研究

詹启敏院士鉴定出与乳腺癌易感基因BRCA1有直接相互作用且共定位的中心体相关蛋白——Nlp，并广泛研究Nlp在肿瘤发生发展、中心体扩增、细胞分裂、纺锤体检查点蛋白机器组装与调控、DNA损伤修复、基因组稳定性方面的功能及其分子机制。研究发现Nlp在中心体的定位以及蛋白质的稳定性依赖BRCA1的正常功能，突变的BRCA1或沉默内源性BRCA1均会破坏其在中心体的共定位关系以及Nlp的降解，Nlp降解主要通过APC/c蛋白复合物。抑制内源的Nlp或者高表达Nlp会导致异常纺锤体的形成，染色体分离失败，胞质分裂失败以及染色体的非整倍性，形成多倍体细胞，造成基因组不稳定性。临床肿瘤样本检测发现乳腺癌、卵巢癌和肺癌中Nlp有异常过表达，同时伴有NLP基因扩增，Nlp的异常表达可导致细胞出现多核和染色体分离异常。Nlp蛋白可以促进NIH3T3恶性转化，并在裸鼠体内形成肿瘤。更具有重要意义的是，Nlp转基因小鼠和Nlp基因敲除小鼠都出现自发肿瘤，Nlp蛋白的异常表达导致临床病人对紫杉类药物治疗效果较差并表现预后不良。通过阐明细胞周期相关基因的功能和调控机制，不仅揭示肿瘤发生发展的分子机制，也能为临床肿瘤诊断治疗提供分子标志物，确定肿瘤治疗靶点，设计特异性抑制肿瘤细胞生长的药物和发展个体化的临床治疗方案提供理论基础，从而达到早期、有效、特异治疗恶性肿瘤的目的（J Clin Invest，2010；J Biol Chem，2010；J Biol Chem，2009；Cancer Biol Ther，2009；J Biol Chem，2007；Cancer Letter，2015）。

3、长链非编码与周期调控

詹启敏院士团队首次发现并阐明长链非编码基因能够调控mRNA稳定性的普遍规律，该研究揭示lncRNA gadd7特异性结合于TDP-43蛋白，有效抑制TDP-43 与CDK6 mRNA的结合，从而导致CDK6 mRNA 降解。这一发现进一步丰富了人们对长链非编码RNA功能和机制多样性的认识（EMBO J, 2012, 通讯作者,该研究得到F1000推荐，被Cell等顶级刊物引用）。肝癌中高表达的lncRNA HULC特异性结合于YB-1蛋白并影响YB-1 蛋白的磷酸化，进而促进细胞的恶性表型（Hepatology，2017，通讯作者）。

（二）、食管鳞癌基因组学变异和转化医学研究

詹启敏院士团队首次全面系统揭示了食管鳞癌的遗传变异特征图谱（基因突变、拷贝数变异、结构变异等），揭示了遗传变异与临床指标之间的相关性（Nature，2014）。鉴定了食管鳞癌相关的“突变频谱印迹”，提出了胞嘧啶核苷脱氨酶APOBEC催化的脱氨基作用是食管鳞癌中DNA损伤的重要原因。发现了食管鳞癌中高度活化信号通路，为食管鳞癌靶向治疗提供了新靶点（Am J Hum Genet，2015）。研究并揭示了食管鳞癌恶变过程中染色体碎裂和断裂-融合-桥的分子缺陷，提出了染色体碎裂和断裂-融合-桥现象可能是食管鳞癌重要的致癌机理之一。鉴定了食管鳞癌多种模式结构变异衍生的靶基因，研发针对这些靶基因及其潜在机制对于预防、诊断和治疗食管鳞癌具有重要意义（Am J Hum Genet，2016）。发现并确证了系列食管癌早期相关的CNAs在指导食管癌早诊及靶向治疗中的应用价值，尤其 8q24.13>q24.21 (FAM84B) 、8q24.21>q24.22 (ADCY8)扩增、NOTCH1遗传变异，为食管鳞癌早诊及高危人群预警提供了可能的分子标记物（GigaScience, 2016）。 通过多点取样研究食管鳞癌异质性，揭示了来自同一食管鳞癌患者不同区域的样本中药物靶标或生物标记物的高度异质性。确定了ERBB4、BRCA1/2和PD-L1这几个潜在的治疗靶点，并可能为食管鳞癌治疗提供新的策略（Nature Communications, 2019）。主导目前全球最大规模食管癌鳞癌全基因组测序，从508例患者中鉴定了5个与癌症转移和患者预后相关的5个新的显著突变基因。根据基因组图谱将食管鳞癌分为三种主要亚型，强有力地预测食管鳞癌患者的预后生存。揭示了编码区和非编码区的驱动基因遗传变化的基因图谱，为开发食管鳞癌诊断和治疗的生物标记物奠定了基础（Cell Research, 2020）。

基于已发表的人类肿瘤基因组数据，詹启敏院士团队分析并搭建人类肿瘤体细胞突变调控解析平台（Nucleic Acid Research, 2019），为研究突变基因的调控机制提供一个强有力的在线工具。另一方面，基于课题组在食管鳞癌多组学研究的积累，团队目前正在搭建食管癌多组学信息平台，该平台将为中国人群食管癌的机制研究、靶标发现、药物研发等提供重要的数据支撑。

团队在食管癌发生发展的分子机制研究及诊治靶点发现方面也取得一定的成果。发现DGKα是ESCC中重要的癌蛋白。DGKα通过直接与FAK的FERM结构域相互结合从而释放其自磷酸化抑制进而激活FAK(Tyr397位点）/PI3K/Akt信号通路，促进ESCC恶性进展。通过对食管鳞癌基因组数据与临床资料信息进行关联分析，发现一批与淋巴结转移相关的分子标志物，其中MIR548K是拷贝数扩增最显著的基因,通一系列临床组织、血液样本研究发现，miR-548k在食管鳞癌组织中显著过表达，可作为独立的不良生存预后因素，而且血液中也能检测到miR-548k，并且在早期ESCC患者的血液里面就可以检测到其丰度升高，提示miR-548k可作为潜在的食管鳞癌液态活检早诊分子标志物 (Molecular Cancer, 2018)。另一方面，团队发现ESCC高频扩增基因PCLO编码的蛋白质Piccolo在ESCC中显著过表达，与患者不良生存预后密切相关，并且Piccolo具有膜定位，初步开发了靶向Piccolo的单抗，验证了该单抗具有抗肿瘤作用，并且能够协同EGFR小分子抑制剂Gefitinib抑制肿瘤生长，为食管鳞癌靶向治疗提供实验证据（Oncogene，2017）。研究并证明细胞周期抑制剂能够协同顺铂诱发ESCC细胞发生依赖于GSDME的焦亡，发现GSDME表达量高的ESCC患者生存预后较好，通过细胞和动物模型验证并提出PLK1抑制剂联合顺铂可能是GSDME过表达的食管鳞癌治疗的有效方案（EBioMedicine, 2019）。研究并明确三羧酸循环关键代谢酶IDH3β是后期驱动蛋白复合体APC/C-Cdh1的底物，在细胞周期的G1/S期，细胞周期调控APC/C-CDH1泛素化酶系统失活并导致其泛素化底物蛋白IDH3β水平升高，累积的IDH3β蛋白正向催化异柠檬酸并合成α-KG，导致细胞内α-KG水平迅速增高，促进G1/S转换和细胞生长。当细胞进入G2/M期时，APC/C-CDH1被激活并促进IDH3β的泛素化降解。IDH3β在食管鳞癌中发生拷贝数扩增和过表达，可作为食管鳞癌患者生存预后分子标志物。此项研究首次揭示了三羧酸循环偶联细胞周期进程的分子基础，为理解细胞周期与代谢协同调控机制提供新的理论（Cancer Research, 2019）。研究新型食管鳞癌驱动基因FAM135B，揭示其通过介导GRN自分泌通路激活mTOR/AKT1通路促进食管鳞癌发生发展的机制（Cancer Research，2020)。揭示食管鳞癌高表达蛋白NOX5氧化激活Src进而介导食管鳞癌恶性进展（Signal Transduction and Targeted Therapy，2020）。与中国医学科学院肿瘤医院合作，研究并揭示染色质调控因子MTA1通过调控细胞分裂期的mRNA加工而影响细胞周期（Nat Communications，2020），首次构建食管鳞癌恶病质动物模型，揭示细胞外囊泡蛋白P4HB促进肿瘤恶病质骨骼肌萎缩（Journal of Extracellular Vesicles，2021）。