有絲分裂不僅是多細胞生物生長發育的基礎，而且對于組織穩態維持和損傷修復等生理過程也至關重要。每時每刻，人體中都有無數個細胞在進行著有絲分裂。每一輪有絲分裂都面臨著在新生成的兩個子代細胞之間平均分配染色體的挑戰。有絲分裂過程中發生的一個很小的錯誤就可能導致染色體錯誤分離，進而造成子代細胞染色體數目的異常（非整倍體或多倍體）和染色體不穩定性（即高頻率的染色體錯誤分離）。非整倍體和染色體不穩定性是大多數腫瘤細胞的重要特征，還可以促進腫瘤的發生發展。同時，有絲分裂的錯誤也會造成染色體結構和DNA的損傷，導致基因組的不穩定。而且，腫瘤的形成也是細胞增殖和分裂失控的結果，這使得有絲分裂成為癌癥治療的重要靶標。因此，對有絲分裂的研究，不僅有利于探明這一基本生命活動過程的規律，而且對于癌癥等疾病的防治具有重要意義。

汪方煒課題組長期研究調控細胞周期和有絲分裂的分子機制，特別是有絲分裂進入（即G2/M期轉換）、染色體整列和染色體分離三個關鍵環節的調控機制。重點關注相關蛋白激酶在有絲分裂期的功能及機制，有絲分裂特異性的組蛋白修飾對染色體時空動態的影響，有絲分裂期著絲粒和動粒的組裝、功能及其調節機制，姐妹染色單體粘連（sister chromatid cohesion）在細胞周期中的建立、維持與解除，黏連蛋白復合體（cohesin）的功能與動態調控，靶向有絲分裂關鍵調節蛋白的小分子化合物，以及有絲分裂缺陷導致的非整倍體和染色體不穩定性在癌癥發生發展中的作用。

我們瞄準細胞周期及有絲分裂研究的最前沿，旨在通過對以下四個關鍵科學問題的持續深入的研究，揭示有絲分裂的基本規律，并為靶向細胞分裂及其調控因子的抗癌藥物研發和疾病診治提供新的思路、靶標和技術：

（1）正常情況下確保有絲分裂期染色體正確分離的分子機制是什么？

（2）導致癌細胞發生染色體不穩定性的原因有哪些？

（3）染色體不穩定性和非整倍體怎樣促進腫瘤的形成與發展？

（4）如何通過靶向有絲分裂選擇性地消除染色體不穩定的癌細胞？

【主要研究進展及成果】

2010年10月8日，汪方煒博士以第一作者身份在《Science》雜志發表題為“Histone H3 Thr-3 phosphorylation by Haspin positions Aurora B at centromeres in mitosis”的研究論文，揭示了有絲分裂期Haspin介導的組蛋白H3第三位蘇氨酸的磷酸化修飾對染色體乘客復合體（Chromosomal Passenger Complex）的調控作用。

2011年6月21日，汪方煒博士以第一作者身份在《Current Biology》雜志發表題為“A positive feedback loop involving Haspin and Aurora B promotes CPC accumulation at centromeres in mitosis”的研究論文，揭示了有絲分裂期Haspin與染色體乘客復合體之間的正反饋調控回路。

2012年10月15日，汪方煒博士以第一作者身份在《Journal of Cell Biology》雜志發表題為“Haspin inhibitors reveal centromeric functions of Aurora B in chromosome segregation”的研究論文，利用Haspin的第一代小分子抑制劑解析了Haspin激酶活性在有絲分裂中的功能。

2013年4月1日，汪方煒實驗室在《Trends in Cell Biology》雜志發表題為“Histone modifications and mitosis: countermarks, landmarks and bookmarks”的綜述論文，總結和展望了組蛋白修飾在有絲分裂中的作用。汪方煒教授為第一作者及共同通訊作者。

2014年3月1日，汪方煒實驗室在《EMBO Reports》雜志發表題為“Polo-like kinase-1 triggers histone phosphorylation by Haspin in mitosis”的研究論文，報道了在有絲分裂進入過程中蛋白激酶Cdk1和Plk1協同激活Haspin的分子機制。周琳莉和田小影同學為共同第一作者，汪方煒教授為共同通訊作者。

2017年4月3日，汪方煒實驗室在《Current Biology》雜志發表題為“The N-terminal non-kinase-domain-mediated binding of Haspin to Pds5B protects centromeric cohesion in mitosis”的研究論文，報道了黏連蛋白復合體新調節亞基Haspin的鑒定及其調控有絲分裂期姐妹染色單體粘連的作用和分子機制。周琳莉和梁材同學為共同第一作者，汪方煒教授為通訊作者。

2018年1月1日，汪方煒實驗室在《EMBO Reports》雜志發表題為“A kinase-dependent role for Haspin in antagonizing Wapl and protecting mitotic centromere cohesion”研究論文，報道了黏連蛋白復合體調節亞基Wapl在有絲分裂期的磷酸化修飾調控姐妹染色單體粘連的作用和分子機制。梁材和陳親富同學為共同第一作者，汪方煒教授為通訊作者。

2018年4月1日，汪方煒實驗室在《EMBO Reports》雜志發表題為“HP1 links centromeric heterochromatin to centromere cohesion in mammals”的研究論文，報道了異染色質蛋白HP1保護有絲分裂期姐妹染色單體粘連的分子機制。易琦和陳親富同學為共同第一作者，汪方煒教授為通訊作者。

2018年7月17日，汪方煒實驗室在《Cell Reports》雜志發表題為“WAC promotes Polo-like kinase 1 activation for timely mitotic entry”的研究論文，報道了細胞周期在G2/M期轉換（即有絲分裂進入過程）的重要調控機制。戚菲菲同學為第一作者，汪方煒教授為通訊作者。

2018年9月20日，汪方煒實驗室在《Scientific Reports》雜志發表題為“HP1 cooperates with CAF-1 to compact heterochromatic transgene repeats in mammalian cells”的研究論文，報道了染色質組裝因子CAF-1在維持異染色質凝縮和基因沉默中的作用。向興峰同學為共同第一作者，汪方煒教授為共同通訊作者。

2019年2月1日，汪方煒實驗室在《Journal of Biological Chemistry》雜志發表題為“A positive feedback mechanism ensures proper assembly of the functional inner centromere during mitosis in human cells”的研究論文，報道了調控有絲分裂期內層著絲粒組裝的正反饋回路。梁材和張振蕾同學為共同第一作者，汪方煒教授為通訊作者。

2019年2月8日，汪方煒實驗室在《Journal of Biological Chemistry》雜志發表題為“Aurora B kinase activity-dependent and -independent functions of the chromosomal passenger complex in regulating sister chromatid cohesion”研究論文，解析了染色體乘客復合體調節有絲分裂期姐妹染色單體粘連的復雜分子機制。易琦和陳親富同學為共同第一作者，汪方煒教授為通訊作者。

2020年2月3日，汪方煒實驗室在《The EMBO Journal》雜志發表題為“Histone H2A phosphorylation recruits topoisomerase IIα to centromeres to safeguard genomic stability”研究論文，揭示了有絲分裂期組蛋白H2A的磷酸化修飾通過招募DNA拓撲異構酶topoisomerase IIα（TOP2A）保護基因組穩定性的分子機制和功能。張妙同學為第一作者，汪方煒教授為通訊作者。

2020年2月3日，汪方煒實驗室在《Journal of Cell Biology》雜志發表題為“Centromere-localized Aurora B kinase is required for the fidelity of chromosome segregation”的研究論文，解析了Aurora B在有絲分裂期著絲粒區定位的分子機制及對染色體分離的調控作用。梁材和張振蕾同學為共同第一作者，汪方煒教授為通訊作者。