基于指数富集配基的系统进化技术(SELEX)于体外筛选得到的核酸适体，是一类能特异识别相应靶标物质的单链核酸分子。恶性肿瘤严重威胁着人类健康，发现新的肿瘤识别探针和肿瘤生长抑制剂对肿瘤的诊断与治疗具有重要意义。作为具有特异识别功能的分子，核酸适体在生物传感以及疾病诊断和治疗等诸多领域具有广泛的应用前景。本论文主要围绕发现新的靶向肿瘤的核酸适体和富鸟嘌呤核酸的抗肿瘤机理开展研究，具体研究内容如下:　　(1)识别介导细胞通讯的胞间连接结构的核酸适体的筛选及研究。　　利用Cell-SELEX技术以耐药型乳腺癌细胞为靶标，筛选得到了核酸适体M17A2，该核酸适体识别细胞间的一种特定连接结构，与分布在该胞间连接结构上的靶蛋白高特异性、强亲和力结合。结构表征发现M17A2识别的胞间连接中有一类长纤维状连接结构与近年发现能介导细胞通讯的隧道纳米管具有类似的结构和骨架组成。利用细胞共培养模型发现，M17A2识别的胞间连接结构可从靶细胞向异源细胞延伸形成;同时发现，M17A2靶蛋白和耐药相关蛋白可通过该结构在细胞间运输和转移。基于核酸适体M17A2构建的新型分子探针为研究胞间连接介导细胞通讯等生物学行为提供了新的手段和途径。　　(2)转铁蛋白受体核酸适体的筛选及研究。　　以恶性肿瘤细胞——结肠癌细胞为靶细胞，利用Cell-SELEX技术筛选得到核酸适体HG1-1。对性质进行表征，发现HG1-1识别多种肿瘤细胞，其靶分子为细胞膜表面膜蛋白。质谱鉴定、抗体共定位和siRNA干扰实验表明，HG1-1靶蛋白为细胞膜表面的转铁蛋白受体。生理条件下，转铁蛋白受体的天然配基——转铁蛋白可竞争HG1-1与肿瘤细胞的结合，说明HG1-1与转铁蛋白在转铁蛋白受体上的结合位点相同。基于HG1-1对转铁蛋白受体的识别作用，可构建靶向恶性肿瘤的诊断和治疗新策略。　　(3)富鸟嘌呤寡聚核苷酸抑制肿瘤细胞增殖作用的机理研究。　　核酸适体中一类富含鸟嘌呤的寡聚核苷酸分子(G-rich DNA)不仅能识别多数肿瘤细胞，且具有普遍抗肿瘤增殖活性。通过探究这类分子结构和功能之间的构效关系，发现其抗肿瘤活性与热稳定性、核酶耐受性负相关;利用高效液相色谱法，发现当G-rich DNA在血清中会降解产生大量含鸟嘌呤代谢产物;同时考察G-rich DNA与鸟嘌呤类化合物对肿瘤细胞的抑制活性，发现二者抑制肿瘤增殖的活性相同，细胞凋亡和细胞周期实验表明二者作用机制一致;因此本研究认为，G-rich DNA的抗肿瘤增殖活性主要源于其降解产物中的鸟嘌呤类化合物。该结果为富鸟嘌呤寡聚核苷酸的抗肿瘤增殖机理研究提供了新的方向，为新型核酸类抗肿瘤药物的设计提供新的依据。