精品河南大学大学生创新创业训练计划项目申请书.docx
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精品河南大学大学生创新创业训练计划项目申请书
项目编号：
河南大学
大学生创新创业训练计划项目
申请书
项目名称：
食管鳞癌差异表达基因的生物信息学分析
项目负责人：
郭志鹏
学号：
1231150262
所在学院：
医学院
年级专业：
临床医学
填写日期：
2015年4月5日
河南大学大学生创新创业训练计划领导组制
填写说明
一、封面中的项目编号由学校统一编排填写。
二、申请书中第2页和第一至第五项的内容，经项目团队人员共同讨论并征得指导教师意见后，由项目负责人主持填写。
三、“项目所属学科”按教育部1998年颁布的“普通高等学校本科专业目录”中的哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学和管理学11个一级学科门类中的一种或多种（跨学科）；“学业能力与获奖情况”指项目负责人已经获取的成果和奖励，如正式发表的学术论文、创作、专利、参加完成的科研课题、被社会及生产实际采用的成果和校级以上的各种学业奖励（挑战杯、电子设计大赛等），均须提供复印件，随申请书一并报送。
四、所填内容要符合《河南大学大学生创新创业训练计划项目管理办法》要求，实事求是、简明清晰、具体可靠。
对提供虚假材料或信息数据不实者，将取消申报资格，并承担相应责任。
五、格式要求：
表格中的字体用小四号仿宋体，单倍行距，尽可能不加附页。
签字部分必须由相关人员用黑色钢笔或水笔签名。
A4纸双面打印，左侧装订。
六、项目申请书一式二份，报教务处一份、所在学院一份。
项目名称
食管鳞癌差异表达基因的生物信息学研究
项目所属
学科类别
医学
申请经费（元）
5200
起止
时间
2015年7月至2017年7月
项目负责人
基本情况
姓名
郭志鹏
性别
男
出生年月
1994.8
政治面貌
团员
联系电话
E-mail
875335218@
学
业
能
力
与
获
奖
情
况
项目负责人郭志鹏，现为河南大学医学院12级本科学生，兴趣广泛，有很强的动手操作能力，学习成绩优异、对科研有很浓的兴趣。
积极参与班级和学院组织的各种活动，有良好的社交能力和团队合作能力。
项目团队
（
含负责人）
姓名
性别
学号
所在学院、专业
年级
项目分工
1
郭志鹏
男
1231150262
医学院
临床医学
12
项目负责
2
3
4
5
指导教
师
姓名
性别
出生年月
学历
职称
所在单位
联系电话
齐义军
男
1972-11
博士
副教授
河南大学医学院
晁玮霞
女
1982-10
大学
实验员
河南大学医学院
第一指导教师的业务特长与主要学术成果
齐义军，河南大学医学院，副教授，博士，硕士研究生导师
主要从事河南食管癌高发区食管癌变分子机制研究及食管癌生物标志物的筛查与鉴定。
近1年来，应用蛋白质组技术，全面系统的鉴定了ESCC特异的差异蛋白表达谱（316个），该成果丰富了食管癌变多分子多阶段演进理论，并为阐明食管癌变机理奠定了重要理论基础，为高危人群监测、早期诊断和生物防治提供了重要手段和方法。
申请人先后主持国家自然科学基金2项、教育部重点项目1项、河南省高等学校青年骨干教师资助1项，已发表50余篇论文和文摘，参编国际专著1项，其中SCI论文11篇，最高单篇引用次数达117次。
代表性论文：
1.Yi-JunQi,MingWang,Rui-MinLiu,HuaWei,Wei-XiaChao,TianZhang,QiangLou,Xiu-MinLi,JinMa,HanZhu,Zhen-HuaYang,Hai-QingLiu,Yuan-FangMa.Downregulationof14-3-3σcorrelateswithmultistagecarcinogenesisandpoorprognosisofesophagealsquamouscellcarcinoma.PLoSOne.2014Apr17;9（4）:
e95386.
2.Yi-JunQi,DouglasGWard,ChunPang,Qi-MingWang,WenbinWei,JinMa,JuanZhang,QiangLou,NeilJShimwell,AshleyMatin,NathalieWong,Wei-XiaChao,MingWang,Yuan-FangMa,PhilipJ.Johnson.ProteomicprofilingofN-linkedglycoproteinsidentifiesConA-bindingprocathepsinDasanovelserumbiomarkerforhepatocellularcarcinoma.Proteomics.2014,14（2-3）:
186-195.
3.LowQiang,YijunQi,YuanfangMa,DiQu.Two-ComponentSignalTransductionSystemSaeRSPositivelyRegulatesStaphylococcusepidermidisGlucoseMetabolism.ScientificWorldJournal.2014Jan23;2014:
908121.doi:
10.1155/2014/908121
4.HuYZ,ZhangJ,LiS,WangC,ChuL,ZhangZ,MaZ,WangM,JiangQ,LiuG,QiY,MaY.Thetranscriptionactivityofheatshockfactor4bisregulatedbyFGF2.IntJBiochemCellBiol.2013,45
（2）:
317-325
5.Yi-JunQi,Wei-XiaChao,Jen-FuChiu.Anoverviewofesophagealsquamouscellcarcinomaproteomics.JProteomics.2012,75（11）:
3129-3137
6.WangQi-Ming,QiYi-Jun,JiangQi,MaYuan-Fang,WangLi-dong.Relevanceofserumestradiolandestrogenreceptorbetaexpressionfromahigh-incidenceareaforesophagealsquamouscellcarcinomainChina.MedOncol.2011,28
（1）:
188-193
7.WangQi-Ming,YuanLing,QiYi-Jun,MaZhi-Yong,WangLi-Dong.Estrogenanalogues:
promisingtargetforpreventionandtreatmentofesophagealsquamouscellcarcinomainhighriskareas.MedSciMonit.2010,16（7）:
HY19-22
一、主要研究内容及研究价值、目前国内外研究现状、本项目的创新与特色
1、主要研究内容及研究价值
基因芯片是21世纪生命科学领域的一项重要的技术平台，是筛选差异表达基因的有效手段，具有高通量和快速测量等优点。
由于表达谱芯片在研究细胞基因表达模式上的优势，利用它可获取肿瘤细胞生长的各期以及肿瘤发生与发展过程中相关基因的表达模式变化，因此，基因表达谱芯片已广泛应用于肿瘤发生机制、早期诊断、肿瘤基因分型、指导治疗及评估预后等研究领域。
随着表达谱芯片技术的广泛开展，产生了丰富的、海量的、复杂的生物信息数据。
如何解读芯片上成千上万个基因点的杂交信息，揭示其中蕴含的生命特征和规律，已成为限制基因芯片技术应用和发展的主要“瓶颈”。
生物信息学是综合利用生物学、计算机科学和信息技术来揭示大量而复杂的生物数据所赋有的生物学奥秘的一门交叉学科，它以生物芯片研究为基础，以序列比对、统计分析方法、可视化作图、生物聚类、通路分析及启动子预测等方法为手段，在分子水平进行数据挖掘、对疾病进行阐述，为肿瘤分子发病机理的研究开阔了新的研究思路，从而更加全面地从整体上对疾病进行研究。
2、目前国内外研究现状
食管癌（Esophagealcancer，EC）的发病率和死亡率在全球肿瘤中分别居第八位和第六位，而每年新确诊的EC病例约有一半发生在中国。
在中国，EC的主要组织学类型为食管鳞癌，约占所有EC的90%。
EC的发病率具有明显的地区分布差异，中国华北的太行山区是EC发病率和死亡率高发区之一，如河南省的林州、安阳、辉县等地的发病率超过100/100,000，远高于美国、欧洲等西方国家的发病率（5/100,000）。
近几十年来，美国等西方国家EC的主要组织学类型已由原来的食管鳞癌（Esophagealsquamouscellcarcinoma，ESCC）逐渐转变为食管腺癌（Esophagealadenocarcinoma,EAC），尽管目前我国EC的组织学类型仍是ESCC，但EAC也有升高的趋势，提示经济和生活水平的提高对EC发病模式的影响。
除此之外，ESCC高发区还出现家族性聚集现象。
因此，多数学者认为：
基因易感性和环境因素在EC的发生发展中起着重要的作用。
大多数ESCC患者初次确诊时已发展至中晚期，不适于治愈性的根治切除手术；不仅如此，EC患者术后的5年生存率极差，不超过10%。
在中国食管癌高发区，国内学者对食管黏膜原位癌、黏膜内癌等早期ESCC患者采用内镜下黏膜切除后的5年生存率可达100%；国际报道的早期ESCC外科手术治疗后的的5年生存率也大于90%。
此外，EC患者的术后生存期与肿瘤的TNM分期高度相关，如：
Ⅰ-ⅡA期的EC患者术后的5年生存期的百分率为40-62%，ⅡB-Ⅲ期的EC仅为18-25%。
显然，筛选、鉴定高效敏感的EC高发区高危人群预警分子、EC早期诊断的生物标志物及治疗的分子靶点，是降低EC的发病率和死亡率的关键。
随基因芯片技术和着生物信息术日新月异的发展，基因组芯片meta分析方法在肿瘤研究领域发挥着越来越重要的作用。
与此同时，对海量生物芯片实验数据进行存储、下载和分析的数据库也进一步推动了生物芯片meta分析的发展，如斯坦福大学生物芯片数据库（http:
//smd.stanford.edu/）、GEO数据库（http:
//www.ncbi.nlm.nih.gov/gds）.Onocmine数据库（http:
//www.onocmine.org）等。
基于此，本项目拟从GEO数据库下载ESCC基因表达芯片数据，应用生物信息学原理与方法，构建分子-分子相互作用网络，挖掘具有重要生物学功能的子网络，并探讨子网络生物学活性的临床应用价值及前景。
3、本项目的创新与特色
本研究以多组食管鳞癌相关基因表达谱数据为分析材料，采用Matlab软件筛选食管鳞癌和癌旁正常食管上皮的差异表达基因，通过系统的研究差异表达基因的转录调控网络、蛋白质互作网络和其参与的生物学通路的差异，再结合生物信息学工具和文献挖掘等方法对差异基因及其相互作用关系进行分析，阐述食管鳞癌发展的分子机制。
本研究旨在发现食管鳞癌治疗和诊断的分子标记物及探讨食管鳞癌发生发展的分子机制，具有重要的理论意义。
本项目研究结果将为食管鳞癌的发病机制提供新的思路，也为食管鳞癌的分子诊断和个体化治疗奠定基础。
二、已具备的条件（含已具备的知识、技能、特长、实验条件、研究基础等）
1.已具备的知识、技能、特长
我们团队的同学相互熟知，彼此了解，专业相近，友谊深厚，配合默契，同时我们还具备扎实的专业基础知识，丰富的社会实践经验，严谨求实的治学态度，又有年轻人所具备的热情，激情和活力。
在对专业课程的学习中我们积极努力，自强进取，主动将平时学习和和社会实践相结合，积极参加学院举办的各类学术讲座，主动接触学术界专家名流，平时认真思考，热情于社会实践和各类科研项目，注重自身素质的培养，也关注社会新闻和政策动向，勇于提出自己的见解和构想。
2.现有的可利用资源
（1）团队成员：
团队成员交际面都比较广阔，性格开朗、外向，善于与人沟通；背后有学院专家教授们的热情支持和鼎力相助。
同时依托于河南大学医学院浓厚的研究氛围和严谨、求真、负责、笃行的治学传统。
（2）资料基础：
掌握和运用中国知网，找到中国学术网络出版总库，涵盖基础医学、临床医学、生物化学、分子生物学、微生物学、医学材料学、口腔材料学、高分子医学材料、医学电子信息学等，几乎涵盖了所有门类的出自全国乃至全球的各类期刊或是硕、博论文。
各种资料应有尽有。
我们以河南大学医学院为依托，我们可以得到一大批高层专业医学人员的支持，并有大量的文献资料可以参考。
省级科研机构：
免疫学实验室，多次获得国家自然科学基金资助。
这些无疑都将会给我们的调查研究带来更大的方便和更多的支持。
我们医学院和东京临床学院，许多在职、任教人员频频发表论文，站在了学术界的前沿，这无疑将给我们的实验进展带来更打的方便，给我们以更高、更深远的指点。
此外，河南大学图书馆拥有文献资源总量：
411万册。
其中线装古籍近18万册；外文18万余册；报刊合订本37万余册；缩微、声像、光盘资料1.7万多件；中外文数据库53个；电子图书108万余册。
拥有106座的“磁盘阵列+显示器+视频终端、无键盘”模式的VOD视频点播阅览室；扩大了电子阅览室的规模，使电脑数量增至110台；增置存储阵列五套，容量达15TB，装载“中国学术期刊”、“维普科技期刊”、“万方硕博论文”、“数图电子图书”“人大复印资料”等全文数据库20个；整合了原三校图书馆的书目数据、读者数据资源，实现了三校区书刊资源、数据资源的通借、通还、通阅；自建了“馆藏中文书目文献数据库”、“馆藏中文报刊文献数据库”、“馆藏线装古籍书目文献数据库”、“馆藏英文书目文献数据库”等；
目前图书馆能够在线访问的数据库近50个，包括镜像、拥有访问权、试用的各种综合及专题数据库；2003年建成河南省高等教育文献保障体系文科分中心。
河南大学图书馆的资料也同时给我们的调查研究提供了丰富的二手资料。
基于这些资源，还我们已掌握的知识技能、研究方法和我们的默契配合，我们一定能够得到课题所需的资料，为我们的研究工作取得成功打下坚实基础。
我们小组已经具备完成本课题研究的基本能力和素养。
我们一定能够完成这个课题。
这只是我们初步得到的资料，想要出色完成该项目我们还有很多事情要做。
我们应该更进一步的查阅相关的各种文献，以及对我们自己掌握的第一手资料的筛选和分析，并随时对实验做出改进。
有学院的大力支持我们会顺利搜集和准备好我们需要的各种资料和材料,顺利完成我们的实验研究。
（3）实验基础：
作为医学院的学生我们应该感到幸运,因为我们医学学院本身就有良好的学术氛围,各种实验室、科研机构为研究提供了基础和科研平台。
此次实验我们所需要的实验材料有：
（1）Java开发工具包JavaPlatform（JDK）7u3
（2）EclipseJava开发平台
下载地址：
http:
//www.eclipse.org/downloads/
（3）Cytoscape生物信息网络关系软件
下载地址：
http:
//www.cytoscape.org/
（4）BionetbuilderCytoscape插件
下载地址：
http:
//err.bio.nyu.edu/cytoscape/bionetbuilder/
（5）NetanalyzerCytoscape插件
下载地址：
http:
//med.bioinf.inpi-inf.mpg.de/netanalyzer/
（6）CerebralCytoscape插件
下载地址：
http:
//pathogenomics.ca/cerebral/
（7）HPA人类蛋白质图谱数据库
地址：
http:
//www.proteinatlas.org/
（8）Entrez基因数据库
地址：
www.ncbi.nlm.nih.gov/Entrez
（9）DAVIDfunctionalannotationtools
地址：
http:
//david.abcc.ncifcrf.gov/tools.jsp
（10）SAM基因芯片分析软件
下载地址：
http:
//www-stat.stanford.edu/~tibs/SAM/
三、项目实施方案与进度安排（按月份列出）
（一）、实施方案：
1、样本收集和处理
食管癌芯片分析的数据下载：
搜索GEO数据库并下载食管鳞癌基因表达芯片数据；
芯片分析：
计算差异基因并挑选出差异基因；
食管鳞癌调控网络的构建及相关分析：
从HPRD和BIOGRID两个数据库中收集蛋白质相互作用的数据；
食管鳞癌生物学通路分析：
KEGG（KyotoEncyclopediaofGenesandGenomes,京都基因与基因组百科全书）是由曰本京都大学和东京大学联合开发的数据库，可以用来查询代谢途径、酶（或编码酶的基因）、产物等，也可以通过BLAST比对查询未知序列的代谢途径信息；
差异表达基因调控网络的pathway代谢通路分析：
找到食管癌发生发展过程中特定的相互作用蛋白之间的关系，以及转录因子之间的交互作用，阐述了食管鳞癌发生发展过程中蛋白质的调控机制；
在疾病相关的研究上，通过结合现有数据构建疾病调控网络，蛋白质相互作用网络和生物学通路的交互作用分析，可以揭示更多潜在的疾病机制。
（二）具体实践安排
1.数据下载2015年7月-2015年12月
2.数据处理2016年1月-2016年5月
3.统计学处理2016年6月-2016年12月
4.撰写论文及发表2017年1月-2017年5月
四、项目经费预算及用途
序号
经费科目
经费预算（元）
预算依据
1
非免费软件下载
2000
Matelab、SMA基因芯片分析、BionetbuilderCytoscape等多款数据分析软件
2
资料费用
1000
相关研究领域书籍、报刊的收集购买以及相关付费资料的下载费用
3
打印费
200
复印资料、以及论文报告初稿、定稿等所需费用
4
论文版面费
2000
论文发表的费用
合计
5200
五、预期成果（包括成果形式、数量、水平及效益）
1、完成整个实验
2、实验结果的评估报告
3、完成论文的撰写
4、在学术刊物上发表论文
六、指导教师意见
指导签字：
年月日
七、学院意见
学院主管领导签字：
年月日学院盖章：
八、学校评审专家组意见
组长签字：
年月日
九、学校创新创业训练计划领导组意见
领导签字：
年月日盖章：
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