恶性肿瘤的主要特征是失控性增生、局部浸润、远端转移,但其发病机理尚未阐明。越来越多的实验证据表明,在多种实体肿瘤和血液肿瘤中存在着肿瘤干细胞1-。肿瘤干细胞具有自我更新、多向分化的潜能,在肿瘤的发生、进展、耐药、转移和复发过程中起着至关重要的作用。因此,分离肿瘤干细胞并分析其基因表达特征,对阐明肿瘤发病机理、发展肿瘤治疗方法具有重要意义。软琼脂克隆形成实验(soft agar assay)是肿瘤研究领域中一种重要的体外实验,曾被称为人类肿瘤干细胞实验(human tumor stem cell assay),被用来筛选转化细胞、研究干细胞和祖细胞的生物学特性6及筛选抗肿瘤药物7-。有研究显示,软琼脂克隆形成实验筛选出的肿瘤细胞在动物模型上具有更强的成瘤和转移能力,并具有肿瘤干细胞的特性,但软琼脂克隆形成实验筛选干细胞的分子机理以及所筛选出的肿瘤干细胞的基因表达特征尚未进行深入的研究。本实验利用软琼脂克隆形成实验筛选M5076小鼠卵巢网状细胞肉瘤细胞株中具有克隆形成能力的细胞,对其直接进行RNA的提取和表达谱芯片杂交,以生物信息学方法分析其基因表达特征。将M5076肿瘤细胞琼脂克隆与普通平皿培养的M5076肿瘤细胞的基因表达水平进行比较,找出差异表达的基因、生物学过程和信号转导通路,并进一步分析其与肿瘤干细胞的相关性,为肿瘤分子病理和临床应用研究提供线索。经过生物信息学分析,我们发现M5076琼脂克隆高表达Rgs1、Rgs2、Mmp-13、Malatl、ATP-binding cassete、Bcl6、Rras等被普遍认为和肿瘤发生、侵袭以及转移有密切关系的基因,而在普通平皿培养的M5076细胞低表达甚至不表达这些基因。M5076肿瘤细胞琼脂克隆中,Thbs1、Socs2、Mtusl等肿瘤抑制基因的表达水平显著下降。这些结果提示,通过软琼脂克隆形成实验,我们分离到了基因表达特征具有明显差异的细胞群体,而这种基因表达特征和肿瘤的发生、发展、侵袭和转移有密切的关系,因此我们有理由相信,软琼脂克隆形成实验能够有效地分离肿瘤干细胞样的细胞亚群。而发现的这些具有显著性表达差异的基因,也为研究肿瘤干细胞的基因表达特征和分子标记、肿瘤的分子机理提供了线索。本实验利用肿瘤细胞软琼脂克隆形成筛选方法,成功分离得到具有肿瘤干细胞生物特性的细胞亚群,分析了其基因表达和信号转导通路特性,为进一步研究肿瘤干细胞基因表达特征和分子标记物打下了基础。