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1、干细胞和肿瘤干细胞及其与肿瘤发生学的研究
近年来研究认为，肿瘤是一大类常见疾病。干细胞基于其长寿性，接受致突变剂作用的机会增多，并且通过子代干细胞积累遗传变异，故而成为致癌变的主要靶细胞。恶性肿瘤并非所有的细胞都具有成瘤能力，国内外有关研究表明肿瘤中只有一少部分细胞当种植到裸鼠身上时能够形成新的肿瘤，这些细胞相对静止，主导着肿瘤的生长、复发与转移，即肿瘤干细胞。肿瘤干细胞具有很多特点，如长期处于一种非分化状态，可以非对称性分裂成不同的子代细胞，可以进行相对无限制的自我复制，其细胞凋亡逃逸机制活化，具有较强的抗凋亡能力，具有很强的转移能力及对化疗药物具有相对较强的耐药能力等。但目前干细胞如何癌变，肿瘤干细胞如何发生发展为不同的肿瘤，为何耐药和耐放疗等一系列生物学行为和发生发展的机制均不十分清楚。因此，本研究方向将在巩固原有研究成果的基础上，重点深入研究以下内容，以及与其它研究方向各有侧重，互相依托、互为补充，形成系统的干细胞制备与应用基础研究。
2、干细胞在先天性发育畸形领域的研究及应用
先天性唇腭裂使口腔颌面部最常见的发育畸形,涉及到骨、骨骼肌等多组织的复杂缺损，通过临床手术难以完全修复。胚胎腭间充质细胞增殖水平下降是裂隙发生的主要原因，骨髓间充质干细胞具有的多向分化能力为其再生修复提供可能。本课题组对维甲酸诱导腭裂小鼠腭组织的基因筛选中发现其异常表达基因，与骨髓间充质干细胞表达基因和微环境中液态因子具有高度重叠。因此，本研究采用维甲酸诱导腭裂小鼠作为基因和环境交互作用致畸的代表性模型，通过对腭裂间充质细胞与骨髓间充质干细胞体外共培养，以及显微注射骨髓间充质干细胞于腭裂组织间充质内进行的三维器官培养，观察骨髓间充质干细胞在腭裂组织微环境中的动态变化，其对腭裂间充质细胞增殖分化的调控以及对腭裂组织生长发育的直接影响，并筛选出相关基因和液态因子。本研究通过在腭裂模型中探索骨髓间充质干细胞对唇腭裂组织发育和生长的调控，为先天性唇腭裂的早期干细胞治疗提供实验依据和理论基础。
3.肿瘤与放化疗敏感性肿瘤标记物的制备及其应用研究
目前研究发现，肿瘤的耐放、化疗与肿瘤干细胞密切相关，肿瘤干细胞在环境及致癌因素中依赖凋亡逃逸机制自我复制，肿瘤干细胞的自我复制保证了肿瘤的增生、侵袭和转移能力。在放疗及化疗过程中，肿瘤干细胞很有可能通过凋亡逃逸机制存活。越来越多的研究证明肿瘤干细胞相对于其他分化的肿瘤细胞，对促凋亡因素具有更强的抵抗能力，如乳腺癌、骨髓瘤、结肠癌、淋巴瘤、甲状腺癌的干细胞中都发现凋亡途径的负调节因子cFLIP高表达。对胶质母细胞瘤的研究发现CD133+的干细胞中抗凋亡基因Bc1-2、Bc1-xl、FLIP、c-IAP2、XIAP、MAIP及survivin的表达均高于CD133-组，另外其DNA修复蛋白MGMT同样高于CD133-的非干细胞组。本研究进一步将通过制备和筛选常见肿瘤如肺癌、胃癌、肝癌等干细胞标记物，从细胞周期探索其耐放、化疗有关机制，为临床治疗提供依据。