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目的:基于跨种属的肿瘤比较基因组学研究策略,应用生物信息学分析及挖掘肝癌基因芯片的数据,以从中筛选出影响肝癌发生发展的关键通路及基因。同时研究其中的候选分子之一Cdc25a在人、大鼠、树鼩不同种属的肝癌、癌旁及正常肝组织中的表达和意义,以进一步验证跨种属筛选肝癌关键基因研究策略的可行性。方法:(1)选择5套不同种属(人和大鼠)的肝癌基因表达芯片数据集,通过基因富集(Gene Set Enrichment Analysis, GSEA)方法来筛选出不同种属的肝癌组织在转录水平上共同发生变化的基因及其分布的通路;(2)对单套数据集中的单个基因采用Meta分析方法,筛选出每套数据集中差异表达的基因;(3)将上述两种方法中所得结果和本实验室前期的树鼩肝癌经基因芯片以及大鼠肝癌经蛋白芯片筛选出的差异表达基因/蛋白的结果进行比较,进一步筛选出共同差异表达的基因;(4)采用实时荧光定量PCR (Real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction, Q-PCR)技术,检测候选基因之一的Cdc25a在人(38例肝癌及对应癌旁组织、10例正常肝组织)、大鼠(15例肝癌及其相应癌旁组织、14例正常肝组织)和树鼩(10例肝癌及其相应癌旁组织、10例正常肝组织)的mRNA表达水平;同时采用Western blot技术检测该基因在人(25例肝癌及对应癌旁组织、10例正常肝组织)、大鼠(15例肝癌及其相应癌旁组织、10例正常肝组织)和树鼩(10例肝癌及其相应癌旁组织、10例正常肝组织)的蛋白表达水平。结果:(1)用基因富集方法分析5套数据集中所得的差异基因分布的通路,5组数据集皆有的上调通路为细胞周期通路、甲状腺癌通路、氨基糖核苷酸糖代谢通路三条;皆有的下调通路为花生四烯酸代谢通路、亚油酸代谢通路两条。在这5条通路中,差异性有统计学意义(P<0.05)的基因分别有25个、4个、2个、4个和2个。(2)对单套数据集的单个基因进行Meta分析,共筛出1708个P值小于0.05的基因。1708个差异基因放入DAVID网站的KEGG库中,分析发现有720个基因能够在KEGG库中筛出,主要分布在细胞周期、卵母细胞减数分裂、DNA复制等通路中。这两种分析方法得出的通路中,重叠性较高且差异基因较多的主要为细胞周期通路。(3)和本实验室前期的树鼩肝癌经基因芯片以及大鼠肝癌经蛋白芯片筛选出的差异表达基因/蛋白的结果进行比较,筛选出共同差异表达的基因Cdc25a。(4)候选分子Cdc25a的差异表达验证:Cdc25a mRNA在人的肝癌中表达水平高于正常肝组织(P<0.05);在人、大鼠肝癌组织中的表达均高于其对应的癌旁组织(均为P<0.05)。Cdc25a mRNA在人肝癌组织中的表达与临床分期、门脉癌栓及肝外转移显著相关(P<0.05),而与术后复发、肿瘤直径及肿瘤个数、血清AFP水平、分化程度无明显关系。Western blot检测结果显示Cdc25a在人、大鼠和树鼩肝癌组织中的蛋白表达水平均较癌旁和正常肝组织显著上调。结论:基于跨种属的肿瘤比较基因组学研究策略,联合基因富集和Meta分析两种方法可筛选出影响肝癌发生发展的关键分子和通路;细胞周期通路和Cdc25a基因有可能是影响肝癌发生和发展的重要信号通路和关键分子。