基因芯片技术用于鼻咽癌及其放疗敏感性的研究

论文摘要

鼻咽癌是一种上皮源性恶性肿瘤,绝大多数属于低分化鳞状细胞癌,恶性程度高,早期易发生淋巴结和全身远处转移,具有相当高的死亡率。在一些地区,特别是中国南部地区,鼻咽癌的发生非常普遍,其发生率是世界其他地区的10-30倍。已知的鼻咽癌的病因主要包括基因的易感性,环境中的致癌的化学物质,以及EB病毒的感染。放疗是鼻咽癌治疗的主要方法,而放疗后5年的生存率只有50-60%。在大多数病例中放疗抑制性成为阻碍治疗的一个重大障碍。所以找出放疗敏感型和抑制型之间的差异,提前预测放疗抑制型的病人,做出新的治疗方案能为鼻咽癌的治疗提供必要的帮助。我们利用能够检测14112个人类基因的cDNA芯片,对20例鼻咽癌病人组织样本与15例鼻咽慢性炎症病人组织样本进行表达谱分析比较。我们用ScanArray4000对芯片进行扫描,GenePix Pro3.0软件被用于芯片型号强度的分析和筛选。在完成芯片数据的归一化及筛选修补处理之后,利用SAM软件及Cluster软件进行差异基因的分析及聚类分析。表达谱芯片的分析结果显示,9个基因（q<0.01）至少在17例（85%）鼻咽癌组织中有2倍差异表达,其中8个下调基因（TAOK3, SLC16A2, PRB4, AMY2B, B3GALT4, MSMB, RPS27, CR2）,1个上调基因（MXLIP）。为了进一步研究,我们选用CR2和MXLIP在另外50例低分化鼻咽癌组织中进行real-time RT-PCR验证。通过另外3例鼻咽慢性炎症组织的表达谱比较,real-time RT-PCR结果与芯片实验结果相同,CR2在41例（82%）鼻咽癌组织中下调,MXLIP在42例（84%）鼻咽癌组织中上调。随后,我们将这20例鼻咽癌病例对放疗敏感性进行分类,有8例鼻咽癌敏感型的病人组织样本与12例鼻咽癌放疗抑制型的病人组织样本。通过对这两组病人的表达谱数据进行比较,我们筛选出了111条在鼻咽癌放疗抑制型组织和敏感型组织中差异表达的基因,其中包括108条在抑制型中上调基因（ZNF608,PIZEO2, CSF1R等）和3条在抑制型中下调基因（ATP2C1, MUDENG, OLA1）。为了验证芯片结果的可靠性,我们应用定量RT-PCR的方法,在另外17例鼻咽癌病人样本中检测了差异表达基因ZNF608以及CSF1R的表达情况,RT-PCR结果与芯片结果吻合。我们将这些差异表达基因输入GenMAPP软件进行生物学通路分析。在通路分析中,我们发现了9类26条生物学通路与鼻咽癌的放疗抑制性有关。大部分靶基因富集与细胞离子平衡,细胞因子及免疫反应,体液免疫,细胞增殖,受体蛋白信号途径等通路。这里,我们认为鼻咽癌的放疗抑制性可能主要是由于细胞内钙离子的变化引起的。它能在放疗时抑制细胞凋亡,促进DNA修复达到拯救癌细胞的作用。另外,各种细胞内源性或者外源性因素引起的细胞增殖起到在治疗时维持肿瘤的大小的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一部分 前言
• 第二部分 材料与方法
• 1. 材料与试剂
• 2. 鼻咽癌病理样本资料
• 3. 实验方法
• 第三部分 结果
• 第一节 基因芯片用于鼻咽癌与非癌症组织的分析
• 1.1 鼻咽癌中差异表达基因的筛选
• 1.2 荧光定量RT-PCR对差异表达基因的验证
• 1.3 RNA干扰CDC42EP4的表达
• 1.4 CCK-8检测RNA干扰后CNE-2细胞的活性
• 第二节 基因芯片用于鼻咽癌放疗敏感性分析
• 2.1 放疗抑制型与放疗敏感性鼻咽癌病人组织的表达谱分析
• 2.2 Real-time RT-PCR验证芯片检测结果
• 2.3 分析这些差异表达基因所涉及的生物途径的变化
• 2.4 检测与鼻炎炎症组织相比较只在放疗抑制型或敏感性中差异表达的基因
• 2.5 与鼻炎炎症组织相比在两类鼻咽癌中都出现差异表的基因的鉴定
• 2.6 与鼻炎炎症组织相比只在放疗抑制性或敏感性中表达的基因
• 2.7 与鼻炎炎症组织相比只在放疗抑制性或敏感性中出现的生物学途径分析
• 第四部分 讨论
• 参考文献
• 综述
• 1. 基因芯片
• 2. 基因芯片在肿瘤研究中的应用
• 3. 鼻咽癌
• 4. 本研究所要解决的问题
• 参考文献
• 致谢