γ射线诱导大鼠外周血淋巴细胞差异表达基因及相关通路的研究

目的： 为在分子水平上研究外周血淋巴细胞辐射生物剂量估算和辐射损伤机制提供依据。方法：利用全基因组芯片技术对大鼠离体外周血淋巴细胞经2.0 Gyγ射线照后不同时间点 (6、12、24 h)的差异基因表达谱和通路进行分析,并利用荧光定量PCR技术对基因芯片结果进行验证。结果：与未经照射的淋巴细胞比较,照后6 h差异表达基因有534个,其中上调差异基因332个,下调差异基因202个;照后12 h 差异表达基因有2 001个,其中上调差异基因1 258个,下调差异基因743个;照后24 h差异表达基因有6 925个,其中上调差异基因2 814个,下调差异基因4 111个;照后3个时间点共同差异表达基因有270个,其中上调差异基因143个,下调差异基因127个。另外在差异表达基因分析的基础上,发现照后6 h时差异表达基因涉及到的通路有27个,照后12 h时差异表达基因涉及到的通路有22个,照后24 h时差异表达基因涉及到的通路有41个。RT-PCR结果表明,Trmt61a、Tlr3及Enc1 3个差异表达基因的相对定量结果与基因芯片检验结果表达趋势一致。结论：随着照后时间延长,辐射诱导大鼠离体外周血淋巴细胞差异表达基因有增多趋势,且筛选出的通路也明显不同,表明照后不同时间辐射引起的损伤可能不同。     

应用表达谱芯片筛选卵巢癌紫杉醇耐药差异表达基因

目的 应用表达谱芯片研究人卵巢癌紫杉醇耐药细胞株SKOV3/TAX300及SKOV3/TAX30与敏感细胞SKOV3之间的基因表达谱差异,筛选耐药相关基因.方法 分别提取细胞的总RNA并纯化mRNA,mRNA逆转录合成cDNA后,用Cy5和Cy3-dUTP标记,与基因芯片进行杂交反应,扫描芯片荧光信号图像,用基因图像分析软件对扫描图像进行数字化处理和分析.采用荧光定量PCR、RT-PCR验证差异表达基因TNC mRNA和MDR1 mRNA水平,Western blot法验证TNC和MDR1蛋白表达.结果 SKOV3/TAX300细胞与敏感细胞SKOV3筛选出202个差异基因,其中上调基因88个,下调基因114个;SKOV3/TAX30细胞与SKOV3敏感细胞筛选出358个差异基因,其中上调基因144个,下调基因214个.这些基因主要包括细胞外基质、细胞信号传递、细胞周期、细胞凋亡、药物代谢等方面.其中细胞外基质成分TNC在两种耐药细胞中均为明显上调.荧光定量PCR、RT-PCR检测TNC mRNA和MDR1 mRNA水平,Western blot验证TNC和MDR1的表达,结果均与芯片结果一致.结论 本研究筛选出的基因可能为进一步探讨卵巢癌肿瘤细胞耐药机制提供新的途径,细胞外基质成分TNC可能是紫杉醇耐药的相关基因.     

基因芯片筛选多形性胶质母细胞瘤差异表达基因和通路

目的 利用基因芯片技术和生物信息学分析方法,筛选出多形性胶质母细胞瘤相关的核心基因和信号通路,为寻找多形性胶质母细胞瘤早期诊断和靶向治疗潜在标志物提供依据。方法 从GEO数据库中获取多形性胶质母细胞瘤mRNA表达谱芯片原始数据,利用R软件分析得到明显差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs）,对DEGs进行功能注释（GO ontology）和KEGG信号通路（KEGG signaling pathway）富集,进一步构建蛋白质相互作用网络（protein-protein interaction network, PPI）,筛选核心基因,最后利用TCGA肿瘤数据库进行验证。结果 通过Pearson聚类分析发现肿瘤和正常组织聚类区分明显,说明表达谱结果可靠;差异基因共2 142个,其中上调基因968个,下调基因1 174个;GO和KEGG富集结果显示,差异基因的功能主要涉及细胞周期、细胞分裂和增殖、突触传递等生物学功能和通路,通路网络分析表明MAPK信号通路起核心调控地位。通过构建PPI网络筛选出9个与GBM密切相关的核心基因,进一步利用TCGA肿瘤数据库验证,与芯片结果一致。结论 KEGG信号通路和核心基因可能揭示了多形性胶质母细胞瘤发生发展的分子机制,核心基因可能用作多形性胶质母细胞瘤的早期诊断的分子标志物和治疗靶点。     

直肠癌循环肿瘤细胞与原发肿瘤组织基因表达谱的差异分析

目的:通过直肠癌循环肿瘤细胞(circulating tumor cell,CTC)与原发肿瘤组织基因表达谱的差异分析,筛选直肠癌CTC的特异性基因.方法:选取2015年9月至2015年12月福建省肿瘤医院收治的直肠癌患者4例,取肿瘤组织和相应的癌旁组织并采集外周血20 ml.应用流式细胞术检测血液CTC,抽提癌组织和CTC的总RNA,采用人全转录组表达谱芯片检测CTC及相应肿瘤组织mRNA表达谱,经聚类分析筛选CTC特异性基因,并采用生物分子注释系统MAS软件对其进行基因功能及其相关的信号通路分析.结果:4例直肠癌患者检测到CTC数目分别是67、78、53和120个.筛选出肿瘤与癌旁组织差异基因共7 755个、CTC与白细胞差异基因共567个,肿瘤组织及CTC差异基因交集后共同上调或下调的特异性基因共36个,其中上调16个、下调20个(P＜0.05或P＜0.01).CTC特异性基因与肿瘤转移和干细胞功能有关,涉及与细胞转移、干细胞功能和免疫功能相关的22条信号通路.结论:CTC与原发肿瘤基因相比,具有独特的表达谱,是肿瘤复发和转移的重要基础.     

鼻咽癌外周血淋巴细胞基因表达谱的研究

背景与目的：近年来兴起的DNA芯片技术能在一次杂交实验中同时监测数以千计的基因表达,使分析免疫细胞的基因表达模式成为可能。本研究旨在应用这一先进技术检测鼻咽癌患者与健康人外周血淋巴细胞基因表达的差异,以探讨鼻咽癌患者免疫细胞的基因表达特点。方法：应用含2000点cDNA的BioDoor10s/D 睛研究基因表达的差异。提取鼻咽癌患者淋巴细胞和健康人淋巴细胞的mRNA,分别用标有不同荧光素的dUTP反转录制备cDNA探针,将探针与芯片杂交后扫描荧光强度,从而筛选出差异性表达的基因。结果：发现鼻咽癌患者淋巴细胞有62个基因呈现差异表达。差异性表达主要涉及编码信号传递蛋白的基因,表达上调的5个基因中有3个基因与编码信号传导的蛋白相关。其余57个基因呈现表达下调,在cy5/cy3值为0．3左右的9个下调基因中,编码信号传导蛋白的相关基因占了5个。结论：与健康人相比,鼻咽癌患者的外周血淋巴细胞基因表达呈下调趋势。淋巴细胞信号传导功能异常和基因表达下调可能是鼻咽癌免疫功能有别健康人的原因之一。     

基于GEO数据库及生物信息学方法筛选食管癌放射抗拒关键基因及通路

目的：基于芯片数据采用生物信息学方法,寻找食管癌放射抗拒关键分子及通路。方法：GEO数据库中下载食管癌放射抗拒mRNA表达谱芯片数据,使用Morpheus软件进行差异基因的统计学分析,利用生物信息学相关软件对这些基因进行生物学过程、信号通路及互做网络分析。结果：在GEO中获得GSE61686芯片数据,199个差异基因与食管癌放射抗拒相关,其中上调表达99个,下调表达基因100个。这些基因参与生物学过程有代谢、刺激反应、细胞黏附、细胞再生及免疫过程。主要涉及23条信号通路。结论：利用生物信息学方法能有效分析基因芯片数据。食管癌放射抗拒的发生是多基因共同参与的结果,为寻找提高食管癌放射敏感性相关靶标提供新思路。     

去势抵抗性前列腺癌差异表达基因的生物信息学分析

目的:基于大数据从分子水平筛选原发性前列腺癌与去势抵抗性前列腺癌的差异表达基因,探寻前列腺癌细胞从雄激素依赖到抵抗状态发展过程中的可能机制,为去势抵抗性前列腺癌的诊疗提供靶点。方法:在NCBI的公共基因芯片数据库（GEO）中下载原发性及去势抵抗性前列腺癌相关芯片数据（GSE74367、GSE66187和GSE126881）,利用limma包进行标准化和基因差异分析,接着采用clusterProfiler包分别进行GO功能和KEGG通路分析。将P＜0.05和|logFC|>2作为筛选标准,使用vennDiagram包合并基因集,找到3个芯片的共同差异基因,并利用clusterProfiler包对共同上调或下调基因进行基因集富集分析。结果:GSE74367和GSE66187中的差异基因主要与RNA分解代谢与剪接功能相关,主要富集于核糖体生物发生通路。GSE126881的差异基因主要与干扰素γ反应功能有关,主要富集表达于化学抗癌、类固醇激素生物合成以及视黄醇、细胞色素P450、抗坏血酸和醛酸的代谢过程。3个芯片的共同上调基因为SLC16A3,共同下调基因为DDX53。GSEA分析发现,SLC16A3上调时,果糖、甘露糖和磷酸戊糖代谢与细胞周期相关基因集显著上调;DDX53下调时,原发性免疫缺陷通路、趋化因子与细胞黏附分子等相关基因集下调,而磷酸戊糖途径、细胞周期和蛋白质外排等过程的相关基因集上调。结论:通过对3个去势抵抗性前列腺癌相关GEO芯片数据的生物信息学分析,我们发现SLC16A3的上调和DDX53的下调可能在原发性前列腺癌发展为去势抵抗性前列腺癌的过程中发挥重要作用。     

绒毛膜癌的基因表达谱初步研究

 目的 比较绒毛膜癌与葡萄胎基因表达谱改变, 研究绒毛膜癌的基因表达特征. 方法 采用cDNA芯片技术,用Cy3-dUTP标记葡萄胎mRNA, 用Cy5-dUTP标记绒毛膜癌细胞mRNA制备探针进行芯片杂交, 抽取3条基因作RT-PCR验证. 结果 从有效基因位点中筛选出227个差异表达基因,占所研究基因的5.66%, 其中上调基因表达共85条,占2.12%, 下调基因共142条,占3.54%. 结论 与葡萄胎相比, 绒毛膜癌能引起包括信号转导相关基因、转移相关基因等较广泛的基因激活与上调效应,同时也下调了细胞周期负性调节、蛋白酶抑制因子等相关基因,初步揭示了绒毛膜癌基因调控异常的复杂性.     

转移性喉鳞状细胞癌组织中长链非编码RNA的筛选及鉴定

目的：应用高通量基因芯片技术进行转移性喉鳞状细胞癌（laryngeal squamous cell carcinoma,LSCC）中差异表达长链非编码RNA（long noncoding RNA,lncRNA）的筛选及鉴定,寻找有价值的LSCC 相关候选基因和分子标志物。方法：4 例LSCC组织标本均来自河北医科大学耳鼻咽喉头颈外科生物样本库,病理证实为淋巴结转移的LSCC组织及癌旁黏膜组织。提取标本组织总RNA后,应用SBC-lncRNA 基因芯片检测差异表达的lncRNA 及mRNA,采用差异倍数以及Student''s t 法对差异表达基因进行筛选,将差异倍数(linear)≤ 0.5 或者≥2.0 和P< 0.05 判断为差异表达基因。选取特定的差异表达lncRNA,应用qRTPCR技术验证芯片结果的可靠性。结果：通过对转移性LSCC组织和癌旁组织的lncRNA表达谱分析显示,转移性LSCC组织与癌旁组织的lncRNA表达谱存在明显差异,差异表达的lncRNA 3 073 个,其中癌组织中表达上调1 967 个、下调1 106 个;差异表达的mRNA 2 809 个,其中癌组织中表达上调1 791 个、下调1 018 个。差异表达的lncRNA主要参与细胞增殖、凋亡及免疫应答等生物学过程,涉及细胞因子及其受体的相互作用、趋化因子信号通路、细胞周期调节、P53 信号通路等。选取其中10 条具有显著差异表达的lncRNA,在25 例LSCC标本组织中进行qRT-PCR验证,发现表达趋势与芯片检测结果一致。结论：转移性LSCC组织及癌旁组织的lncRNA表达谱存在明显差异,深入分析这些差异表达lncRNA的分子作用机制对阐明转移性LSCC的侵袭转移机制有重要的意义,可为LSCC特异性肿瘤标志物的筛选及有效的靶向治疗提供实验依据。     

特异长链非编码RNA在鼻咽癌中的表达及其意义

目的 分析长链非编码RNA（long non-coding RNA, lncRNA）在鼻咽癌与慢性鼻咽炎组织中表达水平的变化,寻找可能与鼻咽癌发生发展相关的特异lncRNA。方法 采用lncRNA芯片技术分析lncRNA和mRNA在鼻咽癌与慢性鼻咽炎组织的表达谱,筛选差异表达的lncRNA和mRNA,进一步研究使用了聚类分析、GO分析、pathway分析等生物信息学技术。结果 差异表达的lncRNA（2倍以上变化且P＜0.05）共856条,其中上调的共 425条,下调的共431条;差异表达的mRNA共767条,其中上调的共426条,下调的共341条。利用聚类分析方法将差异表达的lncRNA分成3类：增强子型lncRNA、HOX 基因簇、基因间lncRNA。GO分析将mRNA分成3类：生物学过程类、细胞组分类、分子功能类。Pathway分析显示mRNA共参与28条信号通路,其中参与细胞因子-细胞因子受体相互作用信号通路的上调差异表达的mRNA的富集度最高。结论 与慢性鼻咽炎相比,lncRNA在鼻咽癌组织的表达水平明显改变,提示差异表达的lncRNA可能与鼻咽癌的发生发展有关。     

鼻咽癌不同转移潜能细胞株基因表达的差异

目的：描绘鼻咽癌细胞株不同转移潜能亚株的基因表达谱,以筛选鼻咽癌新的肿瘤相关及转移相关候选基因,方法：用含14000个cDNA克隆的表达微阵列分析鼻咽癌细胞株SUNE－1的3个亚株,即高转移潜能细胞株5－8F,成瘤不转移株6－10B和不成瘤株13－9B的mRNA表达;用半定量RT－PCR验证cDNA表面微阵列检测的结果。结果：5－8F与13－9B比较,有82个差异表达基因;6－10B与13－9B比较,有38个差异表达基因,5－8F与6－10B比较,有54个差异表达基因,5－8F及6－10B与13－9B比较,有12个共有的差异表达基因;5－8F与13－9B及6－10B比较,有14个共有的差异表达基因。这些基因涉及代谢,转录,分化,凋亡和信号转导等多种生物功能以及许多未知功能,结论：揭示了鼻咽癌细胞株的基因表达谱,为寻找鼻咽癌相关基因提供了重要线索。     

Identification of genes involved in radioresistance of nasopharyngeal carcinoma by integrating gene ontology and protein-protein interaction networks

Radioresistance remains one of the important factors in relapse and metastasis of nasopharyngeal carcinoma. Thus, it is imperative to identify genes involved in radioresistance and explore the underlying biological processes in the development of radioresistance. In this study, we used cDNA microarrays to select differential genes between radioresistant CNE-2R and parental CNE-2 cell lines. One hundred and eighty-three significantly differentially expressed genes (p<0.05) were identified, of which 138 genes were upregulated and 45 genes were downregulated in CNE-2R. We further employed publicly available bioinformatics related software, such as GOEAST and STRING to examine the relationship among differentially expressed genes. The results show that these genes were involved in type I interferon-mediated signaling pathway biological processes; the nodes tended to have high connectivity with the EGFR pathway, IFN-related pathways, NF-κB. The node STAT1 has high connectivity with other nodes in the protein-protein interaction (PPI) networks. Finally, the reliability of microarray data was validated for selected genes by semi-quantitative RT-PCR and Western blotting. The results were consistent with the microarray data. Our study suggests that microarrays combined with gene ontology and protein interaction networks have great value in the identification of genes of radioresistance in nasopharyngeal carcinoma; genes involved in several biological processes and protein interaction networks may be relevant to NPC radioresistance; in particular, the verified genes CCL5, STAT1-α, STAT2 and GSTP1 may become potential biomarkers for predicting NPC response to radiotherapy.     

具干细胞特性食管癌耐放射细胞株基因表达分析

[目的]比较具干细胞特性食管癌耐放射细胞株与其亲本基因表达水平的差异。[方法]Agilent 4×44K人全基因组芯片检测具干细胞特性食管癌耐放射细胞株与其亲本细胞,GeneSpring GX 10．0．2数据分析挑选差异表达基因,进一步对差异表达基因进行GO分析和干细胞密切相关的信号通路分析,Real-timePCR验证芯片结果。[结果]两组细胞有明显不同的表达谱,差异表达基因多达2246个（fold change cut-off≥2）。在分子功能中,信号感应激活最高,占75．11％;在生物过程中,细胞进程、生物调节分别占35．94％和25．8％;在细胞组分方面,细胞、胞内区、跨膜区的变化比较显著。ALDH1基因表达发生了改变,其中ALDH1A3最显著。Hedgehog通路,PTCH1下调,而GLI2上调。BMP-TGFβ通路信号转导中．MMP3、MMP9上调．FOXL1、BMP4、TGFB2、TGFB3下调。Notch通路相关信号基因均表现为下调。Wnt通路信号转导变化比较复杂,其中WNT4、WNT8B、DKK2、CTNNB1改变超过2倍。Real-time PCR验证芯片结果可靠．[结论]具干细胞特件的食管痛放射抵抗细朐株与其亲本慕因表达水平有明显差异．     

用高密度cDNA微阵列技术检测鼻咽癌差异表达基因

背景与目的：鼻咽癌的发生与发展涉及多个步骤,多个因素的参与,对此目前尚缺乏了解,本研究试图通过大规模检测鼻咽癌的基因差异表达来揭示鼻咽癌的差异表达基因谱,以发现与鼻咽癌发生,发展相关的新的候选基因。方法：用由18000个基因构建的高密度cDNA微阵列对21例鼻咽癌分3个样本池分别检测并与鼻咽非癌组织作对比分析。随机选2个基因用半定量RT－PCR验证检测结果。结果：3个样本池鼻咽癌差异表达基因分别为186个,95个和36个,总数达317个,表达上调的277个,表达下调的40个,差异表达基因中2个样本池以上有共同差异表达的基因有23个,表达上调的16个,表达下调的7个,其中3个样本池表达均有差异者6个,5个上调,1个下调,5个上调的基因中2个是已知基因,3个是未知基因,1个下调的是未知基因。结论：本研究揭示了鼻咽癌的基因表达谱,为了解鼻咽癌发生,发展的分子机理提供了大量信息,为寻找鼻咽癌相关基因提供了重要线索。     

Gene expression profiling identifies platelet-derived growth factor as a diagnostic molecular marker for papillary thyroid carcinoma.

PURPOSE: Cancer diagnostics and therapeutics are often based on clinically relevant markers that are expressed specifically in a malignant tissue at levels higher than in normal tissue. We examined potential markers for papillary thyroid carcinoma (PTC) by monitoring PTC-specific gene expression using cDNA microarray. EXPERIMENTAL DESIGN: Gene expression profiles for PTC tissue, normal thyroid tissue, and healthy peripheral blood cells were compared by use of a human 4000-gene cDNA microarray. Protein expressions of the up-regulated genes in PTC were examined in thyroid tissues by immunohistochemistry. RESULTS: Sixty-four genes were overexpressed in PTC tissue relative to normal thyroid tissue and healthy peripheral blood cells. The genes that were up-regulated in PTC were involved in cell cycle regulation, DNA damage response, angiogenesis, and oncogenesis. Among these genes, basic fibroblast growth factor and platelet-derived growth factor were identified by immunochemical methods as proteins that are specifically expressed at high levels in thyroid neoplasms. Basic fibroblast growth factor, which has been identified as a biomarker for PTC, was overexpressed in 54% of PTC cases, 67% of follicular thyroid carcinomas, and 36% of benign thyroid neoplasms. Platelet-derived growth factor was overexpressed in 81% of PTC cases and 100% of follicular carcinomas, but was immunonegative in normal thyroid tissues and benign thyroid neoplasms. CONCLUSIONS: Platelet-derived growth factor may be a potential biomarker for PTC and follicular carcinoma. Expression profile analysis using a microarray followed by immunohistochemical study can be used to facilitate the development of molecular biomarkers for cancer.     

IAP-1 promoted cisplatin resistance in nasopharyngeal carcinoma via inhibition of caspase-3-mediated apoptosis

Recurrent/metastatic nasopharyngeal carcinoma (NPC) is known for having a poor prognosis due to its unfavorable response to chemoradiotherapy. However, the specific processes involved remain poorly understood. This study focused on the cisplatin-resistance mechanism in NPC to help understand the occurrence of advanced NPC and aims to explore the potential therapeutic target for cisplatin-resistant NPC. Two cisplatin-resistant NPC cell lines, HNE-1/DDP and CNE-2/DDP, were established and the differentially expressed genes (DEGs) between parental and cisplatin-resistance cell lines, filtering from high-throughput sequencing results, were analyzed. Next, the effects of IAP-1 on cisplatin-resistant nasopharyngeal cancer cell proliferation, apoptosis, drug resistance and associated cell signaling were evaluated in vitro and in vitro. From our bioinformatic results, more than 15,000 differentially expressed genes (DEGs) were found between parental and resistant cell lines. Nine related DEGs were found in the classic platinum resistance pathway, three of which (ATM, IAP-1, and IAP-2) also appeared in the top five differentially expressed pathways, with elevated IAP-1 showing the highest fold change. Further studies revealed that high IAP-1 expression can lead to an increased cisplatin inhibitory concentration and apoptosis inhibition. IAP-1 silencing can induce upregulation of the caspase-3 and enhance the antiproliferation and proapoptotic effects of cisplatin. Clinical data also showed that IAP-1 overexpression was associated with a worse survival status. In summary, in vitro and in vivo experiments demonstrated that IAP-1 plays a vital role in cisplatin resistance by regulating caspase induced apoptosis and serve as a potential novel therapeutic target and a prognostic indicator for advanced NPC.