Differentially expressed gene in osteosarcoma cell lines with different metastatic potentials

Objective

To study the expression of osteosarcoma metastasis associated gene using a cDNA microarray, and screen new candidate genes related to the development, progress and osteosarcoma metastasis.

Methods

Total RNA of a low metastatic osteosarcoma and a high metastatic osteosarcoma (M6 and M8 cell lines, respectively) was extracted, purified to mRNA and then reverse transcribed to cDNA. M6 was used as the experimental group and M8 as the control group, and the gene expression of cells from both of these two sublines was investigated using cDNA microarrays containig 8064 cDNA clones. The cDNA of M6 was labeled with cy3 and the cDNA of M8 was labeled with cy5. The two sublines were hybridized with the cDNA microarray. The hybridization signals were scanned with a Generation III array scanner and analyzed by Imagequant 5.0 software.

Results

There were 330 differentially expressed genes between M6 and M8. In the M6 subline,152 genes were up-regulated and 178 genes were down-regulated compared to the M8 subline. These genes could be classified according to their function. Cell growth-related genes that were down-regulated included CCNG1, CDC2, APC10, and RPA3, while expression of the tumor suppressor genes, CDKN1A and CDKN2D, was up-regulated. Other genes that were differentially expressed included those that have been implicated in the regulation of signal transduction, metabolism and apoptosis.

Conclusion

This study exploits a cDNA microarray approach to identifying genes that may be associated with metastasis. The gene expression profiles of osteosarcoma cell lines is a potentially important index in the search of new candidate genes related to tumor occurrence, development and metastasis.     

利用基因芯片技术筛选不同转移能力骨肉瘤细胞差异表达基因

目的：运用基因芯片技术研究骨肉瘤转移相关基因表达．方法：提取具有不同转移特性的骨肉瘤细胞总RNA，反转录制备杂交探针，应用基因芯片筛选与骨肉瘤转移相关的基因．杂交信号用ScanArray3000扫描，结果用ImaCene3．0软件分析．结果：对原位及转移骨肉瘤细胞基因表达诺分析，发现两种肿瘤细胞中存在差异表达基因，其中有抑癌基因、转移相关蛋白基因、细胞周期蛋白基因等，与肿瘤发生发展密切相关．结论：基因芯片技术对肿瘤转移机制研究有重要意义。     

实时荧光定量RT-PCR和cDNA基因芯片方法分析食管癌组织中基因的表达

目的:采用实时荧光定量RT-PCR和cDNA基因芯片2种技术分析食管癌细胞基因表达的特征。方法:应用cDNA基因芯片筛选15例食管癌基因表达谱,用实时荧光定量RT-PCR验证其中16个基因的表达变化。结果:实时荧光定量RT-PCR和cDNA基因芯片技术对16个基因的检测结果一致,不仅变化方向相同,而且表达值非常接近。结论:cDNA基因芯片和实时荧光定量RT-PCR分析基因表达变化都是可信的,基因芯片筛选基因表达谱具有高通量大规模的特点,而实时荧光定量RT-PCR则适合单个基因表达变化的研究,两者互为补充和印证。     

利用生物芯片技术探讨支原体与胃癌的关系

目的：探讨支原体感染与胃癌的相关性以及胃癌细胞感染支原体后基因表达的变化。方法：建立组织芯片制备体系,制备包含105例胃癌组织、101例胃癌手术切缘正常组织和62例胃良性疾患的组织芯片。以猪鼻支原体特异抗体PD4为一抗,利用免疫组织化学的方法对组织芯片进行染色,判断猪鼻支原体感染的分布情况。借助基因芯片分析人胃癌细胞系MGC803细胞被支原体感染后基因表达水平的变化。结果：被测标本中,54．1％（53／98）的胃癌组织存在猪鼻支原体感染。胃癌标本正常切缘组织感染率51．7（45／87）。而胃良性疾患组织感染率仅为15．8％（9／57）,与胃癌组织相比差异有显著意义（P＝0．001）。感染率与肿瘤细胞分化程度成正比。人胃癌细胞NGC803细胞在感染支原体后,在被检测的48000个基因位点中共有409个基因的表达水平发生明显改变。部分调亡、细胞粘附相关基因的表达受到抑制。结论：胃癌组织中猪鼻支原体的感染率明显高于胃良性疾患组织,提示猪鼻支原体感染与胃癌的发生发展可能存在一定的相关性。猪鼻支原体的感染明显影响胃癌细胞的基因表达,提示猪鼻支原体的感染可能会影响胃癌细胞的生物学行为。     

应用基因芯片筛选人高、低转移肺巨细胞癌细胞株差异表达基因的初步探讨

目的应用基因芯片探讨人高、低转移肺巨细胞癌细胞株95D和95C的基因表达差异,筛选肺癌转移相关基因。方法提取人高转移肺巨细胞癌细胞株95D和人低转移肺巨细胞癌细胞株95C的mRNA并反转录为cDNA,分别用Cy5-dUTP和Cy3-dUTP进行标记后与基因芯片杂交,然后用Scan Array 3000扫描仪及Im aGene3.0软件处理杂交信号得到95D和95C的表达差异基因。对部分有差异表达的基因进行RT-PCR分析鉴定。结果在被检测的人高、低转移肺巨细胞癌细胞株95D和95C中,共有466条基因出现表达差异,其中具有同一GenBank ID号的Doub le基因共108对,包括上调基因47对,下调基因61对。有表达差异的F ln29、RUVBL2、C14orf3等基因RT-PCR结果与基因芯片一致。结论多基因参与了肺癌的转移过程,基因芯片技术是筛选肺癌转移相关基因的有效方法。     

稳定表达MACC1的胃癌BGC-823/pBaBb-puro-MACC1细胞株的建立及其肿瘤相关基因的研究基因

目的构建含有全长肠癌转移相关基因(MACC1)的表达载体,建立稳定表达MACC1的胃癌BGC-823/pBaBb-puro-MACC1细胞系,通过基因芯片技术筛选出转染MACC1后胃癌细胞株的差异表达基因,探讨MACC1基因与差异基因之间可能的调节机制或信号通路。方法以人胚肾293FT细胞为模板,经PCR扩增获全长MACC1 cDNA序列,将目的基因序列克隆入带有绿色荧光蛋白报告基因的pBaBb-puro表达载体,建立pBaBb-puro-MACC1表达载体。经限制性内切酶酶切鉴定、测序并转染293FT细胞观察报告基因表达情况判断是否构建成功。构建成功后的pBaBb-puro-MACC1表达载体转染人胃癌BGC-823细胞,建立稳定表达MACC1的BGC-823/pBaBb-puro-MACC1细胞。qRT-PCR及western blot检测转染细胞的MACC1基因表达,应用基因芯片技术筛选出转染MACC1基因后胃癌细胞株的差异表达基因并对其探讨研究。结果成功扩增全长MACC1cDNA,经测序鉴定序列完全正确;转染293FT细胞可见清晰的绿色荧光表达。BGC-823/pBaBb-puro-MACC1细胞能够稳定表达MACC1。基因芯片筛选出差异基因发现上调基因33个,下调基因24个,这些差异表达基因的功能涉及多个方面。结论成功构建了含有全长MACC1cDNA的表达载体系统,建立了稳定表达MACC1的BGC-823/pBaBb-puro-MACC1细胞,通过对差异基因的分析发现MACC1可能引起胃癌细胞株BGC-823基因表达谱中一些非常重要的分子的改变,为MACC1基因进一步研究奠定了良好基础。     

北京基因型结核分枝杆菌感染THP-1细胞系表达谱的研究

目的通过分析不同结核分枝杆菌感染巨噬细胞后表达谱的改变,探讨结核病(tuberculosis,TB),尤其是北京基因型结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis M.tb)感染的结核病免疫发病机制。方法具有IS6110 DNARFLP和Spoligotyping基因分型结果的265株北京基因型结核分枝杆菌(简称M.tb Beijing genotype)鉴定自2000年中国结核病流行病学抽样调查(简称2000年流调),采用平均连锁方法计算北京基因型结核分枝杆菌中心菌。结核分枝杆菌(M.tb H37Rv)、牛分枝杆菌(M.bovis)标准菌株和M.tb Beijing genotype感染THP-1细胞,采用基因芯片分析其表达谱的改变。结果输入MAS系统,行进一步的分析。结果依据计算原则,相似系数最大为0.514,其对应菌株为结核分枝杆菌北京基因型中心菌株。分枝杆菌感染THP-1细胞后相应的芯片结果具有可靠性和可分析性。M.tb H37Rv、M.bovis、M.tb Beijing genotype感染THP-1细胞的共同表达293个基因。共同表达基因的GO和pathway分析,发现一些不为人特别关注,但对结核免疫有一定作用的信号通路,例如B细胞受体信号通路。M.tb H37Rv、M.tb Beijing genotype感染THP-1细胞差异表达基因包括:tnf,tnfrsf9,pim-1,icam-1和cd48。结论 2000年结核病流调以中国人口为整体,采用分层整群随机抽样。因此获得的M.tb Beijing genotype中心菌株具有中国代表性。293个基因可作为筛选用于菌阴结核病诊断的候选靶标。对这些差异表达基因涉及的信号通路,例如:JAK-STAT信号通路和自然杀伤细胞介导的细胞毒性以及TNF的深入分析,将对理解M.tb Beijing genotype免疫毒性特征有益。     

基因芯片筛选喉鳞状上皮细胞癌相关基因的初步研究

目的:应用基因芯片技术进行喉鳞状上皮细胞癌相关基因表达谱差异分析,筛选喉鳞状上皮细胞癌相关基因.方法:从4例喉鳞状上皮细胞癌中相同患者体内取喉鳞状细胞癌组织和癌旁正常组织,应用含有人类全基因组的基因芯片进行分析.结果:在4例喉鳞状上皮细胞癌中共同基因表达显著差异的有349条,其中112条表达上调,237条表达下调.结论:基因芯片能提供大量喉癌相关基因表达谱的信息,分析这些差异表达的基因能够阐明喉鳞状上皮细胞癌复杂的生物学特性与基因表达之间的内在联系,并识别肿瘤的标记物,为进一步研究喉鳞状上皮细胞癌发生、发展相关基因打下基础.     

人胃癌细胞MKN-28母亚两系转移相关基因的筛选

目的采用基因芯片技术比较筛选前后的人胃癌细胞母系MKN-28和亚系MKN-28S之间的基因表达谱,利用生物信息学方法筛选出与胃癌侵袭和转移相关的差异基因。方法用肿瘤转移基因芯片筛选出人胃癌细胞MKN-28母亚两系的转移相关基因,对部分有差异表达的基因用RT-PCR和Western blot进行分析鉴定。结果用肿瘤转移基因芯片筛选出两系的差异表达基因共20个,其中上调基因13个,下调基因7个。选择其中有代表意义的2个基因利用RT-PCR和Western blot进行验证,证实所选基因在筛选前后瘤细胞中均有差异表达,与基因芯片的表达情况一致,说明基因芯片结果可信度较高。结论基因芯片技术是筛选胃癌转移相关基因的有效方法;多基因参与了胃癌的侵袭和转移的过程,包括一些基因如Flt-4、SRC等基因和其它相关基因的改变。     

应用基因芯片技术筛查肺癌变相关基因的研究

目的 使用基因芯片技术研究肺鳞癌及化学致癌物诱导入气管上皮细胞恶性转化的癌变相关基因。方法 应用含4096条人类全长基因的cDNA芯片分别检测6例肺鳞癌和6例正常肺组织的基因表达谱;并用上述芯片研究苯并(a)芘代谢产物BPDE[anti-Benzo(a)pyrene diolepoxide,BPDE]和结晶型硫化镍所诱导的人支气管上皮细胞恶性转化与正常的人支气管上皮细胞系(16HBE)在基因表达谱上的差异;将3类标本共同的差异表达基因确定为肺癌变的相关基因。结果 在肺鳞癌／正常肺组织之间、BPDE诱导的恶性转化细胞／正常16HBE细胞之间及硫化镍诱导的恶性转化细胞/正常16HBE细胞之间发现差异表达基因分别为171条、143条和151条。通过比较,发现89条与肺癌变相关的共同基因,其中表达显著增加的基因39条,它们是：癌基因6条;细胞周期相关基因4条;细胞增殖基因6条;肿瘤转移基因8条;神经内分泌基因3条;耐药基因1条;凋亡抑制基因1条;氧化基因1条;其他基因9条。表达显著下降的基因50条,它们是：抑癌基因7条;DNA修复基因11条;抗氧化基因1条;GST基因家族3条;细胞骨架基因3条;凋亡诱导基因2条;信号传导基因5条;细胞因子及其受体基因5条;细胞代谢基因7条,细胞外基质基因1条;其他基因5条。结论 cDNA基因芯片技术能有效地研究基因的表达谱,筛查出肺癌变相关基因。     

人PTN基因在脑胶质瘤、肝细胞癌、喉鳞癌中的表达研究

目的：运用基因表达谱芯片和原位杂交技术观察人PTN（pleiotrophin) 基因在某些恶性肿瘤中的表达,并探讨其在肿瘤发生发展中的作用。方法：用BioDoor 4096型cDNA基因表达谱芯片和原位杂交技术检测PTN基因在5例脑胶质瘤、10例喉鳞癌、6例肝细胞癌及正常对照组织中的表达水平。结果：在上述肿瘤的基因表达谱芯片检测中,PTN基因表达均显著增高,与脑胶质瘤、喉鳞癌、肝细胞癌的原位杂交检测结果相吻合。结论：cDNA基因表达谱芯片能够为恶性肿瘤的相关基因功能分析提供特异和可靠的数据。PTN基因在恶性肿瘤的发生机制中可能起重要作用。     

人肺腺癌吉西他滨耐药细胞系的耐药机制

目的 研究人肺腺癌吉西他滨耐药细胞系A549-Gem的耐药机制。方法 免疫组织化学法检测人肺腺癌吉西他滨耐药细胞系的P-糖蛋白的表达,逆转录-聚合酶链反应(RT—PCR)法检测多药耐药基因(mdr1)以及脱氧胞苷激酶(dCK)mRNA的转录,并采用基因芯片检测了A549和A549-Gem的基因表达谱。结果 A549-Gem中P一糖蛋白(P—gp)呈弱阳性表达,A549未见表达。。A549-Gem细胞中出现mdr1的mRNA转录增加,却未检测到dCK mRNA的产物。基因芯片检测A549和A549-Gem基因表达谱,结果表明,18．8％的基因出现差异表达,包括癌基因和抑癌基因、细胞周期相关基因、热休克蛋白基因、细胞凋亡相关基因、DNA转录因子(如锌指蛋白等)、DNA修复和重组基因、信号传导基因、蛋白翻译基因以及大量的代谢相关基因。结论 肺腺癌细胞对吉西他滨的耐药既与dCK缺乏相关,也有mdr1／P—gp高表达的参与。在肺腺癌细胞对吉西他滨产生耐药的过程中,发生了多种基因表达的变化,提示耐药的产生是多因素参与的复杂生化过程。     

德氮吡格对人肝癌细胞株QGY-7701基因表达的影响

目的研究德氮吡格(TNBG)对人肝癌细胞株QGY-7701基因表达的影响,探讨其抗肿瘤作用的分子机制.方法采用基因芯片检测德氮吡格处理人肝癌细胞株QGY-7701前后mRNA的改变情况.结果基因芯片筛选出差异表达基因共1 200条,尤以脂代谢相关基因变化最显著:脂肪合成有关的10条基因表达上调,脂肪分解有关的3条基因和脂肪转移有关的1条基因表达下调.结论德氮吡格的抗肿瘤效应可能是通过干扰细胞的脂代谢来实现的.     

基因表达谱芯片在小鼠乳腺癌组织中基因差异性表达

目的：在TA2小鼠自发乳腺癌肺转移BCML模型上，采用了基因芯片技术，比较TA2小鼠低转移MA737模型与高转移BCML模型基因表达的差异。以期从基因水平上揭示乳腺癌的转移机制并为进一步寻找其新的防治手段打下基础。方法：采用上海联合基因公司提供的含2048个小鼠cDNA的C57BL-6的基因芯片，研究对象为TA2小鼠自发乳腺癌肺转移BCML模型。同时设TA2小鼠自发乳腺癌MA737模型为实验对照组。结果：筛选出包括与DNA结合，转录和转录因子，蛋白翻译，细胞周期，转移等相关的表达差异有基因共457个，其中210个表达上调，247个表达下调。结论：乳腺癌在转移过程中存在许多基因表达调控的改变，对于相关基因的研究有助于认识乳腺癌转移的分子机制。为进一步探讨乳腺癌的预防提供新的思路与实验依据。     

基因表达谱芯片在胰腺癌相关基因筛选中的应用研究

目的：探讨基因表达谱芯片技术在高通量筛查肿瘤相关基因群及研究胰腺癌分子病理变化中的应用价值。方法：应用含有４０９６条人类全长基因的ｃＮＤＡ表达谱芯片,对３例临床切除的胰腺癌及正常胰腺标本的基因表达谱进行分析。结果：在３例胰腺癌和正常胰腺组织中均有差异表达的基因３９８条,其中新基因２８９条,老基因１０９条。从老基因中筛选出有显著表达差异基因３７条,其中在胰腺癌组织中上调基因２０条,下调基因１７条。结     

EBV全基因组基因芯片构建与初步验证

目的:鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)高发于中国南方,是一种恶性度较高的肿瘤,与EB病毒关系非常密切。本研究利用前期已经设计和克隆好的EB病毒(EBV)已知和预计的编码基因作为cDNA探针,用于研制EBV微阵列。利用能高产EBV病毒颗粒的B95-8细胞作为检测对象,观测基因芯片检测的效果,已确定是否将来用于临床检测。方法:87个EBV基因探针通过一对设计于载体多克隆两端的引物进行PCR扩增。产物纯化后,探针被打印在Corning玻片上。通过与Cy3标记的B95-8细胞cDNA进行杂交反应,检测B95-8细胞内EBV基因表达。RT-PCR验证检测。结果:利用构建的EBV芯片,成功地在B95-8细胞中检测到了几乎所有的EBV潜伏基因的表达,随后RT-PCR验证了该结果。结论:我们成功地构建了EBV微阵列,且设计的EBV探针检测是有效的。但EBV微阵列是否可以用于鼻咽癌标本的检测还有待进一步证实。     

雄黄对多发性骨髓瘤细胞株RPMI 8226细胞基因表达谱的作用

目的：应用cDNA芯片研究雄黄作用多发性骨髓瘤细胞株RPMI8226细胞后对其基因表达的影响。方法：应用包含4096条人类基因的cDNA表达谱芯片,检测雄黄作用于RPMI8226细胞前及48h后基因的表达。结果：在mRNA水平上,164条基因显著改变,53条基因上调,111条基因下调。结论：雄黄作用RPMI8226细胞株后可引起一系列基因改变,许多基因涉及了多发性骨髓瘤的发病机制,其中BTG1,TXNIP及ALK1基因可能与RPMI8226细胞的分化和凋亡有密切关系。     

HCV非结构蛋白3反式激活基因6转染肝癌细胞的基因表达谱芯片分析

目的:为了研究NS3TP6可能的分子生物学功能,我们应用基因芯片技术,检测丙型肝炎病毒(HCV)非结构蛋白3 (NS3)反式激活基因NS3TP6的表达对肝母细胞瘤细胞HepG2基因表达谱的影响. 方法:以分子生物学技术构建NS3TP6的真核表达载体pcDNA3.1(-)-NS3TP6,以表达质粒pcDNA3.1(-)-NS3TP6转染HepG2细胞,以空载体pcDNA3.1(-)为平行对照,制备转染后的细胞裂解液,提取mRNA. 应用基因表达谱芯片技术对差异表达mRNA进行检测和分析. 结果:HepG2细胞经转染NS3TP6后,有7条基因表达增强,38条基因表达降低. 结论:应用基因表达谱芯片成功筛选了NS3TP6的反式调节基因,为进一步阐明NS3TP6的反式激活作用及免疫调节机制提供了新的依据.