分子肿瘤学国家重点实验室是我国在肿瘤基础研究领域一个开放性研究基地,于1988年11月建成,由中国科学院院士吴旻教授任首届实验室主任、孙宗棠教授任首届学术委员会主任。目前由詹启敏教授任实验室及学术委员会主任,有科研人员32人,其中中国科学院院士1人、正、副研究员11人。该实验室的依托单位是中国协和医科大学中国医学科学院肿瘤医院肿瘤研究所。
实验室的研究方向是研究细胞癌变过程中遗传物质的多种改变，阐明肿瘤遗传易感性和环境致癌因素的关系，探讨细胞周期调控和细胞凋亡在维持基因组中的关系，以及基因组不稳定性与细胞癌变的分子机理；探寻延缓，阻遏或逆转肿瘤癌变和发展过程的可能途径，为肿瘤预防、早期诊断和治疗提供理论基础。实验室结合国际医学科学发展前沿和我国实际情况，选择最常见的恶性肿瘤食管癌、肝癌为研究对象，以山西阳泉，江苏启东等为现场基地，为降低高发区发病率和死亡率设计更合理有效的预防、治疗方法。
实验室有：（1）细胞周期调控与肿瘤研究组、（2）肿瘤细胞及分子遗传研究组、（3）肿瘤分子标志及功能基因研究组、（4）肿瘤分化与基因调控研究组、（5）肿瘤基因治疗研究组、（6）肿瘤发生机制及免疫预防研究组、（7）肿瘤免疫治疗与预防研究组等课题组。
近年来，该室承担了国家重点基础973研究项目、863计划、十一五支撑项目和国家自然科学基金重大项目等多项国家级课题。在食管癌的遗传病因（遗传易感性）、规模性预防策略、抑癌基因克隆、全基因组扫描和癌变各阶段基因组表达谱分析，以及相关的功能研究等方面做出了一系列首创性工作。研究发现食管癌存在非随机的染色体拷贝数异常；钙离子浓度的改变和食管上皮分化的紊乱可能是食管癌发生的重要机制之一。首次阐明了肿瘤抑癌基因p53在调控细胞周期监测点与基因组稳定性中的作用；并对p53、BRCAI及其下游基因在细胞周期和凋亡中的生物学功能进行了细致的研究，取得优秀成果。在肝癌高发区明确肝癌病因与乙肝病毒感染和黄曲霉毒素密切相关的基础上，首次在该地区开展了新生儿乙肝疫苗接种；在发展基因治疗、诱导癌细胞发生分化和凋亡方面进行了系统探索。
近5年来（2003～2007年），分子肿瘤学国家重点实验室在国际杂志上发表论文85篇，国内学术刊物近百篇，获国家专利7项。共培养了122名研究生（其中取得博士学位者84名）。实验室对国内外开放，与美国国家癌症研究所（NCI）、M.D. Anderson癌症中心、美国匹兹堡大学医学院肿瘤研究所、英国ICRF等单位进行多项合作研究。
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