鼻咽癌免疫编辑相关基因及免疫相关染色体异常区域初步筛选

论文摘要

鼻咽癌（Nasopharyngeal carcinoma,NPC）是我国南方和东南亚高发的上皮性恶性肿瘤,鼻咽癌患者的治疗方式主要是放疗。流行病学及病因学研究表明:EB病毒（Epstein-Barr virus,EBV）、化学致癌物和遗传易感性与鼻咽癌发生密切相关。鼻咽癌的发生发展是一个多阶段、多途径的过程,涉及多个基因的改变,但关于鼻咽癌相关肿瘤免疫机制的研究并不多。2002年Schreiber和Dunn在现代免疫学发展的基础上,根据可靠的实验证据,提出了肿瘤免疫编辑学说（cancer immunoediting）。肿瘤免疫编辑学说又称“3E学说”,主要阐释肿瘤发展过程中免疫系统呈现的3个连续的动力学时相:清除（elimination）、平衡（equilibrium）及逃逸（escape）。该学说在阐明肿瘤的发生发展机制、指导肿瘤的免疫诊断和免疫治疗方面有重要意义。本研究小组前期工作曾多次进行鼻咽癌组织及细胞系基因芯片检测,探讨了众多基因与鼻咽癌发生发展的关系;并且结合多个实验室的鼻咽癌比较基因组杂交数据,以染色体区域为基本事件单位构建了鼻咽癌发生发展的树模型;而且对鼻咽癌细胞CNE2与NK细胞之间的相互免疫编辑作用关系进行了深入研究。本研究在研究小组前期工作的基础上,采用GenClip软件初步筛选潜在的鼻咽癌免疫编辑相关基因,再采用SYBR Real-time Q-PCR对所得结果进行初步验证,并且分析了鼻咽癌免疫相关基因所分布的染色体区域特点、这些染色体区域与染色体脆性位点及microRNAs的关系。本研究为了解鼻咽癌发生发展过程中相关的肿瘤免疫机制提供了初步实验证据。实验方法和结果如下:第一部分鼻咽癌免疫编辑相关基因初步筛选对实验室已有的鼻咽癌基因芯片结果设立筛选标准,找到在鼻咽癌细胞系高表达而在鼻咽癌组织中低表达的基因7个;在鼻咽癌细胞系低表达而在鼻咽癌组织中高表达的基因183个。采用GO分类方法从上述基因中筛选鼻咽癌免疫相关基因24个。采用文献挖掘软件GenClip 3.2,将参与肿瘤免疫编辑的11个基因与24个在鼻咽癌细胞系和鼻咽癌组织中差异表达的免疫相关基因一起构建共发生网络,网络中相互关联基因20个（IFNG、IFNA1、PRF1、TRAIL、STAT1、NKG2D、RAG2、RAG1、IL23A、IRF1、CXCL10、IFITM3、INDO、IL1B、CXCL9、CCL2、CD14、CCL18、IL2RG和FAS）。进一步结合文献分析,筛选出6个可能参与鼻咽癌肿瘤免疫编辑过程的免疫相关基因（IFNG、STAT1、INDO、CXCL10、CXCL9和IRF1）。利用Real-time PCR对6个基因进行初步验证,结果提示:IFNG、STAT1、INDO、CXCL10和IRF1是潜在的鼻咽癌免疫编辑相关基因。第二部分鼻咽癌免疫相关染色体异常区域初步筛选结合GO分类方法从本实验室已有的鼻咽癌基因芯片数据中筛选异常表达的免疫相关基因,发现处于扩增区域的表达上调鼻咽癌免疫相关基因14个,其中12个位于1q22-32（FCGR3A、FASLG、FCGR2A、FCER1G、CD1D、CD1E、IFI16、FCGR2C、TNFSF4、MR1、RGS1和CD46）,2个位于12q 13-15（STAT6和IFNG）;处于缺失区域的表达下调鼻咽癌免疫相关基因5个,其中4个位于14q24-32（IGHM、IGHD、IGHG1和IGHA1）而且位置紧密相邻,另外1个位于16q12-24（CHST4）。根据基于170例鼻咽癌组织的比较基因组杂交数据构建的鼻咽癌发生发展的树模型提示的三个阶段,探讨了这些基因在鼻咽癌染色体异常区域分布的特点;在鼻咽癌免疫相关基因富集区域（1q22-32和14q24-32）找到3个脆性位点:FRA1G（1q25.1）、FRA1K（1q31）、FRA14C（14q24.1）。对鼻咽癌染色体异常区域与鼻咽癌脆性位点进行比对,并筛选与这些区域可能相关的人类microRNAs;在这两个区域发现14个人microRNAs,8个位于1q22-32（miR-009-1、miR-29c/miR-102、miR-213S/miR-181b、miR-214/miR-199a-2、miR-205）;6个位于14q24-32（miR-127/miR-136、miR-134/miR-154/miR-299、miR-203）:这些microRNAs可能与鼻咽癌的发生密切相关。采用文献挖掘软件GenClip 3.2将得到的各阶段鼻咽癌免疫相关基因一起构建共发生的基因关系网络。筛选出潜在的鼻咽癌免疫编辑相关基因13个（IFNG、CD46、FCGR3A、FASLG、CD1D、CD1E、FCGR2C、FCGR2A、STAT6、MR1、TNFSF4、IGHA1和IFI16）。本实验采用生物信息学方法从已有的基因芯片数据中筛选鼻咽癌免疫编辑相关基因及鼻咽癌免疫相关染色体异常区域,并进行了初步实验验证。结果提示IFNG、STAT1、INDO、CXCL10和IRF1是潜在的鼻咽癌免疫编辑相关基因;1q22-32和14q24-32是潜在的鼻咽癌免疫相关染色体异常区域。但5个潜在的鼻咽癌免疫编辑相关基因及2个潜在的鼻咽癌免疫相关染色体异常区域在鼻咽癌发生发展过程中的作用机制需更多的体内外实验进行证实。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 缩写词简表
• 前言
• 技术路线
• 第一章 鼻咽癌免疫编辑相关基因初步筛选
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.3 实验结果
• 1.4 小结
• 第二章 鼻咽癌免疫相关染色体异常区域初步筛选
• 2.1 材料
• 2.2 方法
• 2.3 结果
• 2.4 小结
• 讨论
• 第一部分 鼻咽癌免疫编辑相关基因初步筛选
• 第二部分 鼻咽癌免疫相关染色体异常区域初步筛选
• 结论
• 参考文献
• 综述
• 致谢
• 攻读学位期间主要研究成果