转录因子和miRNA在复杂疾病中的共调控网络研究
Transcription factors (TFs) are key regulators controlling the transcription of target genes by binding to specific DNA sequences on the promoter of target genes. Both the TFs and miRNAs are regulators of gene expression and they may mutual regulate each other to form feedback loops (FBL), or they regulate the same target gene to form a feed-forward loop (FFL). It has been reported that hundreds of potential miRNA-mediated feedback and feed-forward loops are available at the genome level.
蛋白质组学技术在植物逆境生物学研究中的应用
课程主要从蛋白质组学技术在植物逆境生物学中的应用，蛋白质组学相对定量技术--iTRAQ，基于蛋白质组学数据的生物信息学分析方法几个方面展开。
陆舜：精准肿瘤学时代基于组织标本的肺癌临床研究
Personalized medicine may be defined as “a medical model using molecular profiling technologies for tailoring the right therapeutic strategy for the right person at the right time, and determine the predisposition to disease at the population level and to deliver timely and stratified prevention”. Progress in the understanding of driven genes and drug actions are opening opportunities to match therapies to lung cancer patient populations, and thus pave the way towards a more personalized medicine. The use of driven genes such as EGFR, ALK, and ROS1 et al can help identify patients that are more likely to respond favorably to a given therapy which is approved by clinical trials. Increasingly, we find application in order to stratify different patient groups in terms of clinical response, so as to develop personalized, preventive or therapeutic strategies.
吕有勇：生物样本质量是肿瘤基因组和个体化诊疗研究的基石
现代肿瘤研究是以规范化诊治的多中心临床队列建立为基础，以获得高质量肿瘤样本和系统临床随访资料为核心。 这二项已成为国际生物医药领域竞争的决定性因素。目前，我国在这一领域已达成共识并已具备了一定的条件，许多大型医疗科研机构已开展了一些关于生物样本采集和临床数据库建立的工作。但是，这些生物样本采集工作基本上是科研人员自发的、零散的、缺乏系统的整体设计和专业化的规范运行。
为了健康领域战略目标的实现、建立和推动我国“组学及系统生物学” 整合医学和转化医学研究的发展，特别是在大数据时代如何提升这一领域的整体创新能力和国际竞争力是一个需要认真思考的问题。结合大数据时代生物医学的主要发展方向，如何在国家、地区和研究机构不同层面上，将具体研究工作与包括肿瘤在内的疾病和高危人群研究队列建立、生物资源采集、储存和使用进行有机整合是一个需要认真对待的问题。
组成国际化的高效务实的科学技术管理协调委员会和专业化工作小组包括：临床与病理、生物样本标准化、知情同意与伦理、样本使用审核监督。加强国家层面重大项目（科技支撑、863、973和重大科学计划）间的协调，以研究计划实施中依赖于生物样本的研究项目为基础，逐步推动国家生物资源库的建设和完善。
苏健：肺癌标本库建设与转化医学研究
广东省肺癌研究所于2003年成立后，便着手筹建肺癌单病种肿瘤标本库，建立了大库容量、覆盖各种临床类型、连续动态观察的标本库。目前拥有近7000例，80 000多份包括肿瘤组织、癌旁组织、正常组织、血液、胸水等各类型标本。为加强标本库规范化、信息化管理，2010年开发了《临床医学标本管理系统》，与医院EMR及HIS系统对接，保证了数据信息的准确性。以标本库为支撑，广东省肺癌研究所开展了一系列肺癌转化医学研究，国内最早开展EGFR临床检测，第一次提出EGFR突变丰度与EGFR-TKI疗效相关的概念，明确我国非小细胞肺癌驱动基因突变谱，明确EGFR/ALK双变异流病特征等。
干细胞临床研究现状
中科院院士吴祖泽在“2012细胞治疗技术研讨会”上发表演讲，以《干细胞临床研究现状》为题，主要围绕世界各国干细胞研究成果，如何制定规范我国干细胞研究领域的行为准则展开。
美国Osiris医药公司5月17日宣布，加拿大卫生监管机构已批准使用该公司的Prochymal药物治疗儿童急性移植抗宿主疾病（GvHD），Prochymal成为全球首个获准用于治疗全身性疾病的干细胞药物。
韩国已批准两例干细胞治疗药物
2011年7月11日，韩国食品药品管理局正式宣布，准许由FCB-Pharmicell公司开发的心脏病治疗药物Hearticellgram-AMI投放市场销售。接着于2012年1月8日韩国食品药品厅表示，本月中旬或将批准Medi-post公司的软骨再生治疗药物Cartistem和Anterogen公司的肛瘘治疗药物Cuepistem的生产许可。根据韩国政府和相关企业的公开信息，若Cartistem和Cuepistem获得生产许可，可以在一个月到两个月内进入韩国市场。
对我国干细胞领域监管的启示
与上述国家相比，我们的差距在哪儿？吴院士认为有三点不足之处：一、我国尚未建立统一的质检标准与质检受理单位，二、干细胞临床研究与应用的审批规程和监控规则有待理顺，三、一些单位作了过度的、不科学的商业炒作，造成负面影响。
2011年12月16日，卫生部发布《关于开展干细胞临床研究和应用自查自纠工作的通知》 ，各个干细胞研究单位需按照此通知进行自查自纠工作。接着于2012年4月，又出台了《干细胞临床研究指导原则 (暂行)》 、《干细胞临床研究基地管理办法(初稿)》两个文件。
干细胞的体外修饰
干细胞制剂的制备除必须遵守《药品生产质量管理规范》，干细胞制剂的检定必须符合《人体细胞治疗研究和制剂质量控制技术指导原则》中的相关规定外。若干细胞的体外修饰涉及基因修饰，还须遵守 《人基因治疗研究和制剂质量控制技术指导原则》；若与其它生物材料联合使用，必须符合医疗器械的相关管理规定。
干细胞研究与应用的科学性和伦理性
干细胞研究与应用需要严格的科学设计、科学实践、科学鉴定、科学审查、科学管理和相应的科学资责、严格的准入、监管制度。
由于其在细胞材料的征集、管理、研究、使用、近期与远期影响等方面的特殊敏感性，必须接受严格的伦理审查和监督，严格遵循相关的法规制度，贯彻知情同意原则，切实将患者和受试者的权益放在第一位。
干细胞临床研究基地的要求
吴院士指出，申请干细胞临床研究基地必须是三级甲等医院，并已获得国家食品药品监督管理局颁发的《药物临床试验机构资格认定证书》，承担过药物临床试验，主要研究人员具备干细胞研究经验，并经过相关培训，取得培训证书。
成体干细胞基因修饰策略及应用基础研究
成体干细胞包括造血干细胞(HSC)、间充质干细胞(MSC)、内皮祖细胞等多种类型，在多种疾病的治疗的治疗中具有广阔的应用前景。但是，成体干细胞临床应用依然存在植入效率低、功能不显著等问题。干细胞治疗通过组织重建以及分泌生长因子等综合机制发挥治疗作用。利用特定功能的基因修饰有望提高成体干细胞的治疗效果。
重组腺病毒是应用最广泛的基因转移载体，但部分干细胞缺乏其受体CAR，因而其感染效率很低。另外， 腺病毒载体携带外源基因的容量有限。为提高重组腺病毒载体修饰成体干细胞的效率及治疗效果，我们进行了一下工作：
（1）重组腺病毒载体的改构： 对5型腺病毒载体的纤维顶球进行了改造，将其替换为B组11p型腺病毒（Ad11p）的纤维顶球，从而改变了它的靶向性，增强了对造血细胞的感染效率；改构腺病毒通过CD46介导而实现对血液细胞的感染；通过和甲病毒的融合，提高重组腺病毒携带外源基因的容量及表达效率；构建了外源基因非整合于基因组的重组腺病毒载体。
（2）成体干细胞基因修饰提高存活及植入效率。鞘氨醇激酶（SPK）是一种具有抑制细胞凋亡作用的信号分子,其产物S1P对干细胞具有广泛的调控作用。SPK基因修饰可以明显提高骨髓MSC胞内SPK酶活性并促进细胞的存活和归巢，表明SPK基因修饰是提高MSC应用效率的有效策略。
（3）肝细胞生长因子（HGF）基因修饰干细胞特性及应用。生长因子的基因修饰也是增强干细胞治疗效果的重要措施。肝细胞生长因子（HGF）是一种具有促进肝再生、血管生成和抑制纤维化等多种功能的生长因子。在实验动物模型中，HGF基因修饰的骨髓MSC对心肌缺血、放射性肺损伤、肝脏损伤、股骨头坏死等损伤性疾病具有较好的治疗效果。成体干细胞基因修饰能够提高干细胞对疾病的治疗效果，并在多种疾病的治疗中具有广阔的应用前景。
大脑研究将改变计算机科学
手提微型电脑 Treo 的发明者 Jeff Hawkins 建议学者们从另一个角度去研究大脑，传统看法把大脑看成中央处理器，他建议把大脑看成一个记忆体，用于贮存和重演经历来有智慧地预计将会发生的事情
骨髓间充质干细胞治疗矽肺的基础与临床研究
较石英尘和博来霉素诱导的大鼠肺纤维化模型，我们发现，1.共同点：两种模型的肺泡炎和肺纤维化程度均随时间逐渐变的更严重，最终结局均为肺组织纤维化。2.不同点：BLM组14d时肺纤维化最严重，而SiO2组7d时纤维化与对照组同期相比无统计学意义。 免疫组化显示TNF-α表达量在BLM组7d时最高，在14d时SiO2组高于BLM组；CD68表达量在SiO2组14d时最高，在BLM组7d时低于本组14d时，低于SiO2组同期。TNF-α和CD68表达量在SiO2、BLM两组各时段均较对照组高。
在动物研究基础上，我们做了初步临床研究。2008年10月至2010年5月对10例矽肺患者采用自体BMSCs移植治疗，其中7例患者采用单独自体BMSC移植治疗，3例患者（Ⅱ期1例，I期2例）采用肝细胞生长因子（Hepatocyte growth factor,HGF）基因修饰的自体BMSCs治疗。结果：
1.临床症状改善情况：治疗后观察患者6～9个月，所有患者咳嗽、咳痰、胸闷、气紧等呼吸系统症状基本消失。
2．血清CP和IgG水平的变化：治疗后血清CP和IgG水平下降明显，与治疗前比较差异有显著性意义。
3．T细胞亚群变化：治疗后T细胞亚群变化与治疗前比较差异无显著性。
4．肺通气功能变化：治疗后FVC、FEVl.0有明显增加，与治疗前相比差异有显著性。
思考与展望：
1. 通过内源的、外源的甚至经过基因修饰的干细胞使组织再生，是一个很有前途的新的治疗方法；
2. 矽肺的发病机制非常复杂，故其治疗的难度很大。建议开展多环节的防治合作。
干细胞研究所承诺的未来
该项研究是通过人体干细胞进行研究，而不是通过动物干细胞，可以在培养皿里面，一再重复疾病各种疾病的进程，观察到细胞层次的转换发生了什么问题、可以早到病人还没有出现疾病症状之前，这样的研究开启了一种可能性，在不久的将来，以人体细胞来进行药物测试，可以成为标准的研究流程。在目前，进行药物测试的方法有相当多的问题，要把一种新药导入到市场，平均要花13年的时间，并且花费40亿美元的成本，才能完成，而且在新药研发的统计上，只有百分之一的比例能成功进行到市场导入的阶段，你无法想象在其他的行业中在发发展并成功推出一项新产品时，会有这么高的成本和时间，这样的模式在商业上非常糟糕，从社会的角度来看更糟糕。
从目前开发新药的方式，是将一些可能具有效果的化合物，在还没有人体细胞的疾病模式的方式之前，只能利用老鼠或是其他动物的细胞来进行药物试验，但是这些被拿来做试验的动物细胞，并不具备我们想治疗的疾病的特性，毕竟人不是老鼠，你也不可能直接找一个病人，直接取出他的脑细胞或是心血管细胞，拿到实验室里来测试可能具有疗效的新药，而我们发展出这种人体干细胞的研究方式之后，就可以制造出疾病患者的各种细胞分身，例如运动神经元细胞，心血管细胞，肝脏细胞，来进行药物测试，可能有效的化合物，用在实际的细胞上，来验证想要发生的效果，现在有办法做到了，这绝对是空前的突破，你将可以从一开始的时候，从药物分析开发与测试的最早阶段，而不是等了13年的时间，直到药物导入市场的阶段，才发现没有疗效，甚至更糟的，是会伤害到人体的，更进一步来说，只从一小群人的细胞来做这样的实验是不够的，如果我们退一步来看，必须从更广泛的角度来思考，一种疾病对不同人的影响很可能不一样。两个相同疾病的病人，进行相同的治疗，也可能因为两个人的基因组成不同，而产生不同的治疗结果，有可能同样的药物对其中一人游神奇的疗效，对另一个人却完全没有效果。