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目的:通过基因组学可以动态、整体、定量地观察肿瘤发生发展中基因种类、数量的改变,结合功能基因组学的研究,依托基因表达谱的生物芯片和生物信息学分析技术,以期找到食管鳞癌事件进程中起关键作用的基因,并了解其在致食管鳞癌事件中的可能机制。方法:1.收集外科手术切除的5例食管鳞癌和配对5例正常食管粘膜新鲜组织标本,应用Agilent公司Whole Human Genome Microarray4x44K v2(全基因组表达谱芯片)检测食管鳞癌和配对食管粘膜全基因组的mRNA。通过生物医学应用软件分析找出二者之间的差异表达基因(different expressed genes,DEGs),对筛查出的差异表达基因分别进行基因本体(Gene ontology, GO)功能富集度分析和Pathway功能分析,寻找与食管鳞癌发生发展相关的基因,初步构建通过特定基因表达对肿瘤发展控制和治疗的理论依据。2.应用Realtime PCR和免疫组织化学方法从mRNA水平和蛋白质水平对候选基因之一NEK6在食管鳞癌和配对正常粘膜组织的差异表达进行验证。组织基因表达谱芯片结合实时荧光定量方法及免疫组化方法检测候选基因NEK6在30例食管鳞癌及配对正常粘膜组织、94例食管鳞癌石蜡标本的表达,应用统计学方法对候选差异表达基因NEK6表达状态与临床病理参数(如肿瘤浸润深度、组织分化、淋巴结转移、临床分期)及预后关联性进行分析。结果:1.五例食管鳞癌组织及配对食管正常粘膜组织相比较,所得基因表达谱芯片数据通过SAM软件定义(癌)/(正常)表达倍数≥2且q<0.05的为差异表达基因,筛得1362个差异表达基因,其中444个上调表达、918个表达下调。选择一个候选食管鳞癌组织中高表达基因NEK6进行验证和临床病理分析研究。2. Realtime PCR结果显示,与配对正常粘膜组织相比30例食管鳞癌病人中有20例NEK6mRNA表达上调,其平均表达水平约为5.4倍(表达谱芯片为2.60倍)。免疫组化结果显示94例食管鳞癌组织中49例NEK6蛋白阳性表达,进一步分析显示NEK6蛋白表达状态与肿瘤浸润深度(P=0.002)、淋巴结转移(P=0.009)、临床分期(P<0.001)及预后(P<0.001)密切相关,但与患者年龄,性别、组织分化无相关性。进一步的生存分析也证实NEK6的表达状态与病人的预后密切相关(P<0.001)而且它可以作为一个独立的预测指标判断食管鳞癌病人的预后,NEK6蛋白表达阳性与阴性病人的五年生存率分别为14.3%(7/49)和64.4%(29/45)。结论:1.基因表达谱芯片能够快速、高通量检测食管鳞癌组织全基因组mRNA表达情况。与正常食管粘膜相比,食管鳞癌组织在转录水平已经发生了巨大差异变化包括许多基因的上调表达和下调表达,检测结果为进一步筛查和克隆与食管鳞癌密切相关基因提供了线索和理论依据。2.应用组织表达谱芯片结合实时荧光定量PCR、免疫组织化学技术验证筛查差异表达基因,与正常粘膜组织相比,其中NEK6在食管鳞癌组织中表达显著上调,与某些临床病理参数和预后相关,NEK6蛋白在鳞癌组织中阳性表达预示着病人预后较差(P<0.001),NEK6在癌组织中表达上调可能与食管鳞癌事件有关,有望成为食管鳞癌潜在的肿瘤标志物和药物治疗新靶点。