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长期从事肺癌发病分子机理研究，利用临床样本在基因组水平进行系统性的研究来揭示肺癌致病基因，阐明这些基因的功能和机理，鉴定临床上肺癌诊断和治疗相关的重要生物学标志物和分子靶标；还利用动物模型研究肺癌不同亚型之间潜在的转分化并阐明肺癌转分化的分子机理，揭示肺癌转分化对治疗耐受的作用。至今在Nature、Cancer Cell、Nat Communications、J Clin Oncol、PNAS等期刊发表论文90余篇，总影响因子超过700，被引3000余次。
近年来取得的主要学术成绩包括：1) 发现LKB1功能缺失性突变在在非小细胞肺癌中普遍高发，揭示LKB1在肺癌转移中的重要作用及其分子机制，揭示抑癌基因LKB1通过两条不同信号通路调控肺癌转移的新机制，鉴定潜在的肺癌治疗靶标；利用动物模型证实肺腺癌到肺鳞癌转分化的存在并阐明其分子机制。主要工作发表在Nature、Nature Communications、PNAS等期刊；2) 发现新的抑癌基因VGLL4通过影响hippo通路下游主要效应分子YAP与其核心转录因子TEAD结合形成转录激活复合物进而抑制肺癌发生；通过合作在蛋白质晶体结构解析的基础上发展出一个针对YAP的多肽类抑制剂，为肿瘤治疗提供新的策略和思路 (Cell Res, 2014; Cancer Cell, 2014)； 3）构建基于EGFR激酶域突变和胞外域突变的肺癌动物模型并进行分子靶向治疗等转化医学研究,工作发表在Cancer Cell、J Clin Invest、PNAS等期刊；4) 揭示约90%非吸烟患者来源肺腺癌的关键致病基因，为该特殊的肺癌患者人群建立较为完备的致病基因图谱，为肺癌临床“个体化”治疗奠定理论基础（J Clin Oncol, 2010）；鉴定一个新的肺癌致病基因RET融合，并揭示其临床相关性，对由该融合基因引起的肺癌临床分子靶向治疗具有直接指导意义（Cell Res, 2012; J Clin Oncol, 2012）。5) 建立国际规范的高质量的肺癌临床样本库；建立8株中国人群来源的原代肺癌细胞系；构建基因可时空调控的新型小鼠模型；建立肺癌相关基因、蛋白质、小分子RNA、SNP位点和信号通路等信息的肺癌数据库；建立基因功能相关的分子网络，并构建全新的信号通路分析方法。国内专利申请2项，国外专利授权1项。