疾病相关基因单核苷酸多态性初筛的生物信息学策略及实验验证

目的 以筛选宫颈癌相关IL-18基因SNP位点为例,探讨筛选疾病相关SNP位点的生物信息学策略,并以实验验证.方法 使用SNPper软件从公共数据库dbSNP获得IL-18调控区和编码区的SNPs数据,使用PARSESNP软件进行筛选和分析编码区SNPs是否对基因表达产物产生影响;使用转录因子结合部位预测软件分析调控区SNPs是否对基因转录表达水平产生影响.然后通过病例-对照研究,使用直接测序法验证生物信息学方法结果的有效性.结果 生物信息学策略分析得到3个SNP位点(rs1946518、rs360719和rs187238),预测这些位点可能影响IL-18的转录表达水平,从而影响机体对肿瘤的抵抗作用.病例对照研究直接测序法分析,rs1946518和rs360719与宫颈癌相关;rs187238与宫颈癌无关联.结论 生物信息学策略分析疾病相关SNP位点,虽然存在假阳性等缺点,但仍然廉价可行,可以为疾病与基因关联性研究提供很有价值的信息.     

乳腺癌、甲状腺癌和黑色素瘤全基因组关联分析计量和热点研究

全基因组关联研究(GWAS)是利用高通量基因芯片技术,对人类全基因组范围内常见遗传变异-单核苷酸多态性(SNP)和拷贝数变异(CNV)进行总体关联分析的研究方法[1]。国际人类基因组测序和单体型图谱工程的完成,以及经济高效的高通量基因分型技术的开展,使全基因组范围内筛检与疾病相关的序列变异成为可能,通过比较全基因组范围内所有变异的等位基因频率,从中发现与疾病相关联的序列变异[2-3]。2007年,Duggan等[4]和Murabito等[5]利用Illumina及Affymetrix的基因芯片对前列腺癌进行了GWAS,此后,越来越多肿瘤方面的GWAS研究结果陆续发表。本研究使用最新的GWAS数据库之一—NHGRI,分析挖掘乳腺癌、甲状腺癌和黑色素瘤文献特征数据,以期为国内甲状腺、乳腺及皮肤肿瘤GWAS提供参考。     

基因多态性对核因子-κB活化及TNF-α mRNA表达的影响

目的：探讨肿瘤环死因子α(TNF-α)基因组单个核苷酸多态性(SNP)影响TNF-α mRNA转录的信号转导机制。方法：选择前期课题已进行SNP基因型测定的脓毒症患者和正常健康人，每种SNP基因型各6例，取静脉血分组进行全血培养，并用脂多糖(LPS)(10μg／L)进行刺激，提取白细胞中核蛋白和总RNA，用EMSA方法测定核因子-κB(NF-κB)活化水平，用RT-PCR方法测定TNF-α mRNA表达。结果：在LPS作用后具有不同SNP基因型健康人群或脓毒症患者白细胞内NF-κB活化及TNF-α mRNA表达水平明显不同。-863A／A可降低NF-κB活化，并进一步抑制TNF-α mRNA的表达。另两种SNP均有促进NF-κB活化而随之促进细胞因子表达的作用。结论：TNF-α基因组SNP对该细胞因子表达及其上游转录因子有一定的影响，个体遗传差异在全身性炎症反应综合征(SIRS)和脓毒症发病机制中具有重要的作用。     

毛发-鼻-指(趾)综合征-1基因在乳腺发育及乳腺癌中的研究进展

GATA转录因子家族成员与雌激素受体(ER)的表达和乳腺导管上皮细胞分化高度相关,其中GATA-3基因被认为是调节乳腺癌肿瘤发生最关键的转录因子之一。最近,一个新的GATA家庭成员——毛发-鼻-指(趾)综合征-1(TRPS-1)基因被发现在乳腺癌中有着广泛表达。研究表明,ER+乳腺癌患者的TRPS-1表达明显高于ER-乳腺癌患者,其表达与GATA-3、ER、孕激素(PR)显著相关,可能参与了调节乳腺上皮细胞分化的过程。miR-221/222可通过调控其靶基因TRPS-1,下调上皮细胞标志性蛋白E-cadherin水平,诱导乳腺导管细胞向间充质前体转化(EMT)。此外还有证据表明,TRPS-1在肾间质细胞、柱状软骨细胞和破骨细胞等组织中均参与间充质前体细胞分化,支持诱导间质细胞向上皮细胞转化的过程(MET)。本文总结了GATA转录因子TRPS-1在乳腺导管上皮细胞中的作用及其基因和蛋白质表达与乳腺癌预后之间的关系。     

缺氧诱导因子-1与泌尿系肿瘤

1992年Semenza和Wang在低氧的肝癌细胞株Hep3B细胞的核提取物中发现一种蛋白特异性地结合于红细胞生成紊(EPO)基因增强子的寡核苷酸序列．命名为缺氧诱导因子-1(HIF-1)。缺氧诱导因子-1(hypoxia—inducible factor L HIF-1)是缺氧条件下广泛存在于哺乳动物和人体内的一种转录因子。作为细胞氧平衡和缺氧诱导基因表达的中心调节子。HIF-1在缺氧条件下。其α蛋白水平和与DNA结合活性增加。缺氧的微环境存在于多数肿瘤组织中．近年研究表明HIF-1与肿瘤发生、发展密切相关。它不仅在肿瘤细胞及其转移灶细胞中过度表达；而且能诱导肿瘤组织中异常基因的表达；同时对肿瘤细胞生长与凋亡均有重要影响。     

环氧合酶-2与肝脏疾病

1 环氧合酶-2概述 环氧合酶又称前列腺素合酶(PGS),COX具有催化花生四烯酸(AA)生成各种前列腺素、血栓素和前列环素的功能.近年来的研究证实,COX存在稳定表达型环氧合酶I(COX-1)和可诱导型环氧合酶Ⅱ(COX-2)两种异构酶.甚至有人推测可能存在环氧合酶Ⅲ[1].运用基因克隆技术发现COX-2基因与COX-1基因明显不同,COX-1基因启动子不含众多增强子元件,可诱导性弱,被归类为"看家基因".而COX-2基因的启动子则含有许多与转录有关的功能序列,如cAMP反应元件(CER)等,因此,COX-2可被多种刺激因子诱导.大量研究显示:COX-2不仅是启动炎症反应的关键酶,还参与多种肿瘤的发生和发展.     

散发性乳腺癌细胞14-3-3σ异常甲基化及其蛋白表达的关系

目的:探讨散发性乳腺癌癌变过程14-3-3σ基因启动子异常甲基化状况及其与转录表达的关系。方法:用甲基化特异PCR方法对散发性乳腺癌病人癌组织及正常组织进行14-3-3σ异常甲基化检测;用免疫组织化学测定14-3-3σ蛋白表达。结果:68例散发性乳腺癌组织中,14-3-3σ基因启动子异常甲基化率为90%(61/68),部分不典型增生病例检出异常甲基化18%(2/13),而正常组织未检出。14-3-3σ基因启动子异常甲基化与患者居住地、组织分型、分级和淋巴结转移相关(P<0.05)而与年龄无相关性(P>0.05),14-3-3σ基因甲基化与其蛋白表达下降呈良好的一致性(P<0.05)。单变量分析发现,淋巴结转移与预后明显相关(风险指数为:5.0,P=0.02)。14-3-3σ基因甲基化与否并不影响乳腺癌的五年生存率(P>0.05)。结论:14-3-3σ基因异常甲基化参与乳腺癌癌变过程,是其蛋白表达下降的重要原因之一,但不影响乳腺癌的生存率。     

孤独症谱系障碍相关转录因子EB基因罕见变异导致神经元轴突发育障碍

目的探究孤独症谱系障碍(ASD)中发现的转录因子EB(TFEB)基因3种变异对神经元轴突发育的影响及其机制。 方法构建与ASD相关的3个TFEB突变体质粒和TFEB shRNA干扰质粒,细胞转染上述质粒后通过免疫荧光、细胞核质分离及蛋白免疫印迹检测TFEB变异是否改变其亚细胞定位；利用核糖体抑制剂CHX处理后经蛋白免疫印迹检测TFEB变异对其蛋白稳定性的影响；进行原代小鼠神经元培养并转染上述质粒,通过免疫荧光检测TFEB变异对神经元轴突生长发育的影响；使用实时定量PCR检测TFEB下游自噬-溶酶体基因的表达水平,以荧光素酶报告基因法测量TFEB的转录活性。 结果ASD相关突变体p.R22Q及p.R465W导致TFEB在细胞核的定位增加,但变异并不改变蛋白的稳定性。同时,野生型(WT)TFEB的过表达可增加神经元轴突长度,而ASD相关的TFEB突变体则不能。这表明这些突变导致TFEB促进神经元轴突生长的功能受损。同时,自噬激活剂Rapamycin可恢复由TFEB干扰引起的神经元轴突缩短。TFEB WT的过表达增加了下游自噬-溶酶体相关靶基因(LAMP1、SQSTM1、CTSB、CTSD、CTSF、MAPLC3)的表达,但ASD相关的TFEB突变体降低了对相关靶基因的调节能力。 结论TFEB变异可能导致自噬-溶酶体功能受损和神经元发育异常,为ASD发病机制和潜在治疗靶点提供了新的见解。     

NF-κB及其活化的研究进展

核因子-κB/Rel蛋白(NF-κB)是一种分布和作用均十分广泛的真核细胞转录因子，因首先发现于B细胞Igκ轻链转录调控而得名。NF-κB可双向调控一系列基因的表达，这些基因的表达产物主要是参与调控机体的免疫反应和炎症反应。     

胆红素主要转运子Mrp2在大鼠梗阻性黄疸肝脏中的表达及意义

目的研究梗阻性黄疸大鼠肝细胞毛细胆管面排泄胆红素的转运蛋白Mrp2的改变.方法采用RT-PCR和免疫荧光技术测得肝细胞Mrp2基因的转录和蛋白表达水平,并与血清胆红素和肿瘤坏死因子-α作相关分析.结果大鼠胆总管结扎术后,Mrp2基因的转录和蛋白表达明显降低.并与血清胆红素和TNF-α等存在线性负相关.结论梗阻性黄疸大鼠其胆红素主要转运子Mrp2在转录和蛋白表达水平明显降低,可能是由TNF-α等炎症介质的高表达引起的.Mrp2基因的转录和蛋白表达降低,肝细胞对胆红素的排泄障碍,导致或进一步加重机体的高胆红素血症.     

核因子-κB与败血症

核因子-κB(NF-κB)是近期发现并研究较多的一种重要的转录因子,能与免疫、细胞生长和炎症反应相关的许多细胞因子、粘附分子基因的启动子/增强子部位的κB位点发生特异性结合,启动和调节这些基因的转录,在这些因子基因的转录调控中发挥一定作用,在机体的免疫应答、炎症反应及细胞的生长调控等方面发挥重要作用,成为相关疾病治疗的新靶点,越来越受人们的关注.     

α-烯醇化酶在肿瘤研究中的进展

肿瘤在形成和发展过程中涉及多种与能量代谢有关的蛋白,这些蛋白可能提供促进肿瘤生长的正向环境,也可能参与对肿瘤抵抗和清除的防御反应。α-烯醇化酶(ENO1)作为一种多功能的蛋白,参与多种生理及病理过程,与肿瘤的发生、发展相关。研究发现,ENO1在头颈部肿瘤、呼吸系统肿瘤、消化系统肿瘤、妇科肿瘤及其他相关肿瘤中均有不同程度的表达。因此,ENO1可能成为预测某些肿瘤发生、发展、疗效及预后的辅助指标。     

M2亚型巨噬细胞对胃癌细胞迁移及上皮-间质转化的影响

目的 探讨M2亚型巨噬细胞对胃癌细胞迁移及上皮-间质转化(EMT)的影响.方法 磁性活化细胞分选法(MACS法)分离获得临床胃癌患者肿瘤组织与外周血来源巨噬细胞.采用流式细胞和RT-qPCR分析并评价胃癌微环境中浸润的肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的亚型.Transwell小室迁移实验检测胃癌组织来源巨噬细胞(GC-TAMs)对肿瘤细胞迁移能力的影响.Western blot和RT-qPCR评价GC-TAMs对肿瘤细胞EMT的调节作用.结果 GC-TAMs中CD204+细胞的比例明显高于癌旁组织;GC-TAMs中CD163、CD204、CD206、IL-10和CCL-22等M2亚型相关基因的转录水平明显高于癌旁组织,而M1亚型相关基因IL-23(p19)的转录水平则明显降低.胃癌患者外周血来源巨噬细胞的表面标记蛋白及亚型相关基因表达情况与GC-TAMs相似.体外共培养实验显示,M2亚型GC-TAMs对肿瘤细胞的迁移能力具有明显促进作用,镜下可见胃癌细胞形态发生明显间质细胞样改变,且细胞中EMT相关基因和蛋白fibronectin、vimentin和snail2的表达明显上调.结论 胃癌微环境中浸润TAMs以M2亚型为主,且可通过诱导肿瘤细胞发生EMT而对其迁移能力发挥促进作用.     

DNA修复相关基因启动子甲基化和肿瘤化疗耐药的进展

肿瘤细胞DNA修复能力与化疗药物敏感性密切相关,而DNA启动子甲基化可导致DNA修复相关基因转录失活、基因沉默、蛋白表达量改变等影响DNA的修复能力,继而导致肿瘤对化疗药物的固有性或获得性耐药。该文着重阐述DNA修复相关基因O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT)、人类mut1同源物(hMLH1)和范科尼贫血互补基团F(FANCF)启动子甲基化与肿瘤化疗耐药之间的关系。     

核因子-κB与皮肤病

核因子-κB(Nuclear factor κB，NF-κB)是一转录调控因子，它能调控多种与免疫、炎症反应等相关的基因的表达，它在胞浆中与其抑制蛋白(IκB)结合呈非活化状态，在外界刺激信号作用后IκB解离，NF-κB进入核内与特异性基因片段结合而调控其表达。NF-κB的异常表达与多种皮肤病的发生、发展有关。如银屑病、红斑狼疮、感染性皮肤病、皮肤肿瘤性疾病等。近年来针对NF-κB的研究，为皮肤病发病机制的研究及治疗带来了一些新思路。     

微RNA338-3p调控肿瘤细胞增殖研究进展

微RNA(microRNA,miRNA)是一类广泛存在于真核细胞中调控基因表达的高度保守的单链非编码小分子RNA.miRNA基因参与转录后基因的表达调控.miRNA的表达变化对疾病的发生和发展起重要作用,特别是在肿瘤中,miRNA的突变或异常表达与肿瘤细胞的增殖密切相关.miRNA-338-3p在多种肿瘤中低表达,mi...     

MTA1与恶性肿瘤侵袭和转移的研究现状

转移相关基因1(MTA1)是最近发现的一个肿瘤转移相关基因,此基因一方面通过对细胞转录水平的调控和参与信号转导来调节肿瘤转移相关蛋白的表达水平,另一方面通过与组蛋白去乙酰化酶结合,影响组蛋白乙酰化水平,来调控基因的转录和复制,进而参与肿瘤的侵袭和转移。MTA1与多种肿瘤浸润转移有关,尤其是在上皮源性肿瘤中,其表达上调有可能为恶性肿瘤的诊断和预后提供新的判断指标。     

小鼠β-防御素-3基因表达调控的初步研究

目的研究小鼠β-防御素-3(mBD-3)基因的表达及其调控因子.方法通过腹腔注射内毒素(LPS)建立小鼠急性时相反应,经Northern-blot检测mBD3 mRNA表达的组织特异性并分析在肝脏中表达的剂-效和时-效关系,EMSA和South-western blot分析细胞核蛋白中的转录因子.结果内毒素注射后仅在肝脏组织中检测到mBD3 mRNA并存在最小诱导剂量,本实验确定的最小诱导剂量为1.5μg/g(剂量/体重比).以1.5μg/g为诱导剂量,在注射后6h才出现mBD3mRNA的表达,8h、10h达峰值,12h后表达水平下降.肝脏细胞核蛋白中有与mBD3基因调节区特异DNA片段结合的转录因子,分子量在43.0～66.2kD之间.结论小鼠急性时相反应时mBD3基因在肝脏中表达上调,具有剂量和时间依赖性;NF-κB参与β-防御素3基因在肝脏中表达的转录调节.     

DNA结合抑制因子4与肿瘤关系的研究进展

DNA结合抑制因子4(ID4)属于螺旋-环-螺旋(HLH)转录因子家族,它能够与碱性的HLH(bHLH)转录因子形成异二聚体,负性调节bHLH转录因子对相关基因的转录调控.ID4在人体正常组织和肿瘤中的表达不同,ID4基因启动子区域甲基化异常所致基因表达沉默或高表达与肿瘤的发生、发展及预后密切相关,ID4可能成为肿瘤治疗的潜在靶点及判断肿瘤预后的重要指标.     

ESRP1在恶性肿瘤中的研究进展

上皮剪接调节蛋白1(epithelial splicing regulatory protein1,ESRP1)是近年发现的RNA结合蛋白,具有选择性剪接前体mRNA的作用,能够在转录水平调节基因的表达,进而影响基因转录过程。从分子生物学和基因学角度深入研究后发现,ESRP1在多种不同部位的肿瘤中表达情况不一,可能通过信号通路的调控致使恶性肿瘤浸润性、迁移性增强并影响患者预后。ESRP1对肿瘤的起源、进展、转移及预后判断等多方面具有重大意义,本文将围绕ESRP1与恶性肿瘤相关性的研究展开综述,为ESRP1相关的肿瘤诊疗扩展思路。