基因表达谱芯片胃癌差异表达基因的筛选

目的:利用基因表达谱芯片研究胃癌组织中差异表达的基因,从多基因角度研究胃癌发生的分子机制.方法:抽提6例胃癌组织和相应的癌旁组织的总RNA,反转录成cDNA同时进行标记.将标记的cDNA与基因表达谱芯片杂交,经过芯片的扫描和数据处理,分析出胃癌组织和癌旁组织之间差异表达的基因.结果:通过对胃癌组织和癌旁组织的基因表达谱的比较分析,发现在胃癌组织中表达差异＞2倍的基因共有696个,其中表达上调的基因318个,表达下调的基因378个.差异表达的基因主要参与信号转导、免疫反应和细胞运动等生物学过程.结论:胃癌组织与癌旁组织的表达谱存在较大差异,利用基因表达谱芯片可筛选出胃癌差异表达的基因,从而有利于在临床上对肿瘤的诊断和治疗.     

胃癌与慢性萎缩性胃炎基因表达谱的差异和关联

背景与目的:胃黏膜自慢性炎症演变为胃癌的过程中,隐伏着一系列的基因变化.本研究采用高通量基因芯片,检测慢性萎缩性胃炎和胃癌组织的基因表达,结合病理资料,分析和比较两者基因表达的异常及其生物学意义.方法:收集23例胃癌以及15例慢性萎缩性胃炎的病变及配对非病变部位胃粘膜组织,以载有13824个基因/EST序列的基因芯片检测基因表达谱,结合病理等临床资料,应用系统聚类法、t检验、Fisher确切概率法等统计学方法进行分析.结果:胃癌组和慢性萎缩性胃炎组分别筛选出符合条件的基因53个和21个.胃癌组的特征性表达基因中,STS、HAP1等基因与Borrmann分型等病理改变相关联;慢性萎缩性胃炎组的特征性表达基因中,BRD3、BF508879等基因与肠化等病理改变相关联;慢性萎缩性胃炎和胃癌组中共同存在的SLC26A3等基因与癌前病变相关联.结论:慢性萎缩性胃炎和胃癌组织基因的表达既有相似性,又有异质性.肿瘤基因表达与癌前状态和癌前病变相关.基因表达的相似性提示慢性萎缩性胃炎与胃癌这两者病理发展的相关性和延续性.     

基于数据挖掘分析PTGER3在肠型胃癌中的表达及临床意义

目的:探讨PTGER3在肠型胃癌中的表达及临床意义。方法:从GEO数据库的GSE29272数据集中下载58对肠型胃癌组织和癌旁组织的基因表达谱数据,筛选出差异表达基因,并利用DAVID数据库进行基因的功能富集分析。采用WGCNA软件对差异表达基因进行权重基因共表达网络分析,以挖掘出肠型胃癌发生发展过程中的关键调控基因。分析关键调控基因表达水平与肠型胃癌预后的相关性,并在Kaplan-Meier Plotter数据库中验证其预后意义。结果:共获得393个差异表达基因,DAVID 功能富集分析显示它们主要涉及ECM受体相互作用、p53信号通路、PI3K-Akt信号通路和癌症信号通路等。PTGER3是癌症信号通路上的一个重要成员,在肠型胃癌组织中的表达明显上调。差异基因的共表达网络分析发现PTGER3是模块枢纽基因,与胃癌的发生发展关系密切。GSE29272数据集和Kaplan-Meier Plotter数据库的生存分析均显示PTGER3高表达与预后不良显著相关（P=0.034;P<0.001）。结论:PTGER3表达上调可能参与了肠型胃癌的发生发展,而且其高表达提示患者预后不良。     

大鼠大肠癌模型建立及其基因表达谱初步研究

目的建立实验性大肠癌动物模型,利用基因芯片技术筛选大肠癌发病进程中差异表达基因,探讨大肠癌发生发展过程中可能的信号通路。方法利用二甲肼诱发大鼠大肠癌,收集4例大鼠中的息肉、腺瘤、癌组织及对应正常组织,提取总RNA,应用大鼠全基因组表达谱芯片检测疾病及对应正常组织的基因表达情况,筛选不同组织之间的差异表达基因,以实时荧光定量PCR技术对基因芯片检测结果进行验证,最后利用生物信息技术对差异表达基因进行通路及功能归类。结果获得成功建模大鼠4只。基因芯片结果显示,息肉组织、腺瘤组织及大肠癌组织与正常大肠黏膜组织相比,差异表达基因分别为493、3 472及3 060个。大肠癌序列相关基因在3种病理组织中的表达均发生不同程度的变化。通路分析结果显示,在息肉组织中,细胞因子-细胞因子受体相互作用通路相关基因变化最为显著,P=5.62E-08;在腺瘤组织中,嘌呤代谢通路相关基因变化最为显著,P=7.73E-30;而在大肠癌组织中,核糖体通路相关基因变化最为显著,P=1.40E-27。功能分析结果显示,生物过程功能类归属基因表达变化最多,分子功能类基因其次,而细胞组分类基因最少。RT-PCR验证结果与芯片结果完全相符。结论在成功建立大肠癌动物模型的基础上,通过芯片技术筛选和鉴定了大肠癌疾病发生及发展相关基因,建立了肠息肉、腺瘤及大肠癌组织基因表达谱,为探寻大肠癌早期发病机制及基因靶向治疗提供了分子依据。     

人胃癌腹膜高转移潜能细胞系的基因表达分析

目的:比较人胃癌细胞系与其腹膜高转移潜能细胞系的基因表达谱,寻找与胃癌腹膜转移相关的基因表达改变。方法:采用基因芯片技术,比较遗传背景相同但转移力有明显差异的两个细胞系GC9811和GC9811-P,分析其基因表达谱的差异。选取部分基因行RT-PCR进一步验证基因芯片的准确性。结果:在11901个候选基因中,筛选出248个(2.1%)差异表达基因。GC9811-P与GC9811相比,表达上调的基因有218个,下调的有30个,包括DNA合成和错配修复基因如H3F3A、细胞增生基因、蛋白合成与修饰基因、信号传导基因和离子通道与运输蛋白相关基因等。半定量RT-PCR对PTEN、S100A4和ZNRD1基因检测结果验证了基因芯片数据的可靠性。结论:胃癌腹膜转移是多基因作用的综合结果,筛选的基因对预测胃癌腹膜转移和抗转移干预措施可能有指导意义。     

肝癌患者p16基因甲基化与DNMTs表达相关性分析

目的:研究p16基因启动子区域异常甲基化所导致的基因表达异常在肝癌形成过程中的作用,探讨p16基因甲基化与DNMTs(DNMT1、DNMT2、DNMT3A和DNMT3B)表达之间的相关性。方法:检测肝癌患者癌组织、癌旁组织和肝硬化组织中p16基因的异常甲基化状态及p16、DNMTs基因mRNA的表达水平;采用甲基化特异性PCR技术检测甲基化状态,荧光定量技术检测mRNA的表达。结果:p16基因在肝癌组织、肝硬化组织和癌旁组织中的甲基化率分别为70.5%(31/44)、37.1%(13/35)和9.1%(4/44),肝癌组织和肝硬化组织中的甲基化改变与癌旁组织比较差异有统计学意义,P<0.01。31例甲基化阳性组织中17例p16基因表达降低或缺失,13例甲基化阴性组织中2例基因表达降低或缺失,甲基化阳性与阴性的p16基因表达水平存在明显差异。癌组织和肝硬化组织中4种DNMT mRNA水平均高于相应癌旁组织。其中DNMT1、DNMT3A和DNMT3BmRNA的表达水平差异有统计学意义,DNMT1:P值分别为0.009和0.020;DNMT3A:P值分别为0.005和0.010;DNMT3B:P值分别为0.039和0.036。DNMT2mRNA的表达水平虽然高于相应癌旁组织,但差异无统计学意义,P值分别为0.120和0.350。DNMT1、DNMT 3A和DNMT3B的表达与p16甲基化有相关性,P值分别为0.013、0.025和0.041。结论:p16基因甲基化是肝癌的早期、频发事件,其改变是其基因表达下降甚至失活的重要原因。DNMTs活性的改变可能促进p16基因的异常甲基化。     

转染α1,2-岩藻糖转移酶基因对人卵巢癌细胞系RMG-1癌相关基因表达的影响

背景与目的:前期研究证明转染外来α1,2-岩藻糖转移酶(α1,2-fucosyl transferase,α1,2-FT)基因后人卵巢癌细胞系RMG-1的恶性生物学行为加强.本研究的目的是探讨转染α1,2-FT基因对卵巢癌细胞系RMG-1癌相关基因表达的影响.方法:将基因表达载体pcDNA3.1-HFT-H和空载体pcDNA3.1转染至RMG-1细胞中分别生成RMG-1-H细胞和RMG-1-C细胞,利用基因芯片对这两种细胞的基因表达序列进行分析,使用GoMiner在线数据库进行信息查询.结果:与RMG-1细胞比较,RMG-1-H细胞中有88种差异性表达基因,其中60种基因表达增强,28种基因表达降低.检索其基因功能,发现在分子功能、生物学行为和细胞成分定位三个分支上,差异表达的基因参与到了诸如蛋白质结合、核苷酸结合,细胞增殖、DNA依赖性转录的调节、信号转导、蛋白氨基酸磷酸化、转录、细胞粘附等多方面.结论:转染α1,2-FT基因使卵巢癌RMG-1细胞的基因表达发生了改变.     

乳腺癌组织中DNA甲基化转移酶与多药耐药基因ABCG2表达的关系

背景与目的:研究乳腺癌组织中DNA甲基化转移酶(DNA methyltransferase,DNMT)与多药耐药基因ABCG2表达的关系,以进一步探讨ABCG2表达的表观遗传学机制.材料与方法:用实时定量RT-PCR法检测22例乳腺癌及其匹配的癌旁组织中DNMT1、DNMT3A、DNMT3B和ABCG2的表达.并采用Spearman等级相关分析DNMTs与ABCG2基因表达的相关性.结果:乳腺癌组织中ABCG2、DNMT1、DNMT3A、DNMT3B mRNA表达量显著高于癌旁组织(P<0.01),并且DNMT3B表达量显著高于DNMT1和DNMT3A(P<0.01),与ABCG2基因表达呈负相关性(r=-0.664,P<0.01). 结论:乳腺癌组织中DNMT3B可能参与了ABCG2基因的表达调控,这为寻找药物靶点并逆转其介导的药物耐受提供了新的科学依据.     

人胃癌组织中RUNX3、DNMT1的表达及其与Hp感染的相关性研究

目的:探讨RUNX3、DNMT1在人胃癌组织中的表达,分析其与胃癌临床病理特征及Hp感染的关系。方法:取70例手术的胃癌及癌旁胃黏膜组织,逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)法检测RUNX3及DNMT1基因的mRNA水平,免疫组化分别检测蛋白的表达水平。结果:胃癌组织中RUNX3的表达显著下调,DNMT1表达明显增高,RUNX3表达下调与肿瘤分化程度及淋巴结转移密切相关(P﹤0.05)。RUNX3下调的胃癌组织中DNMT1的表达明显高于RUNX3正常的组织(P<0.05),在Hp阳性的胃癌组织中RUNX3的表达明显低于Hp阴性的胃癌组织(P<0.05)。结论:RUNX3基因和DNMT1基因可能参与胃癌的发生发展,Hp感染在一定程度上参与RUNX3基因失活。     

核糖体蛋白S24基因在胃癌及其癌前病变中差异表达的研究

背景与目的:将胃癌组织、正常胃黏膜及胃癌前病变的基因表达进行比较,找出与人胃癌密切相关的基因片段,为进一步探讨胃癌的发生机制、胃癌的早期诊断和治疗方案提供重要的理论根据。材料与方法:应用荧光mRNA差异显示技术(FluorescentmRNAdifferentialdisplay,FDD)分析3例胃癌、3例正常胃粘膜、3例胃癌前病变组织,分析基因差异表达情况。分离差异表达基因片段,进行PCR扩增。将cDNA片段测序,测序结果提交Genbank,经BLAST软件检索与同源性分析。选取其中差异表达的核糖体蛋白S24(RibosomalproteinS24,RPS24)基因,应用Northern杂交进行验证,并进一步对RPS24基因进行基因表达系列分析和组织表达谱分析。结果:mRNA差异显示发现RPS24基因在胃癌组织中的表达明显高于癌前病变和正常胃黏膜组织,并且Northern印迹验证阳性。基因表达系列分析和组织表达谱分析发现RPS24基因在多种肿瘤组织中表达增高以及分布广泛。结论:与非癌组织相比,RPS24基因在胃癌中表达明显增高,RPS24的高表达可能与胃癌的发生、恶性进展有关。     

血液肿瘤基因表达和基因表达模式研究进展

基因表达失调与血液肿瘤的生物学特性、治疗反应和预后密切相关。近年迅速发展的转录组测序、单细胞转录组测序等技术为发现疾病诊疗相关的标志性基因和研究基因表达模式提供了强有力的工具。文章结合第62届美国血液学会(ASH)年会中的报道介绍相关研究进展。     

表达谱基因芯片在肿瘤分子分型中的应用

基因芯片、DNA微阵列、cDNA微阵列、寡核苷酸微阵列是近几年发展起来的前沿生物技术.在基因芯片技术中,表达谱芯片以其大规模、高通量和平行处理的优点,为研究肿瘤发生发展中的基因开关及表达程度提供了强有力的工具,并可随时获取肿瘤细胞生长各期与肿瘤生长相关基因的表达模式,从而使肿瘤的分子分型成为可能.现对表达谱基因芯片技术在肿瘤分子分型中的应用作一简要概述.     

In vivo imaging of gene expression

Imaging of gene expression is increasingly essential for cancer diagnosis, prediction of tumor response to various available therapies, and for monitoring response to therapy, whether it is gene or nongene therapy. Most of the work on developing techniques and methodologies for imaging gene expression has been performed in mice. Sophisticated small animal imaging technologies have been developed for this purpose. Imaging of gene expression in humans is still very limited. Nuclear medicine, positron-emission tomography, magnetic resonance imaging, and optical methods are the modalities that have shown preliminary utility in imaging gene expression. Two major imaging strategies have been investigated: using marker genes encoding either intracellular enzymes or cell-surface receptors. The first approach exploits the ability of certain enzymes to modify imaging prodrugs, so that tissue accumulation of such drugs reflects the expression. The second approach uses cell-surface expression of ligand-binding receptors that can be detected using imaging tracers. In this review, we summarize some of the imaging techniques that have been developed to detect gene expression.     

Regulation of progesterone receptor gene expression

The levels of progesterone receptor (PR) mRNA, PR protein, and [3H]R5020 binding activity were measured in parallel experiments conducted on a T47D subline expressing the estrogen receptor. A significant increase of PR mRNA levels could be detected within 6 h of exposure of the cells to estradiol (10(-8) M). The changes in mRNA, however, did not lead to any variation of PR protein levels of [3H]R5020 binding activity. A parallel analysis of PR mRNA and [3H]R5020 binding was then performed in a series of tumor biopsies. In estrogen receptor-positive and PR-positive tissues a correlation among the two values was found. It is postulated that the above mentioned data could reflect the existence of a difference in the mechanisms controlling the numerous steps of the PR synthesis in the various hormone-responsive tissues. This variability could allow an organ-specific response to the cyclic changes of circulating hormone.     

Allelic variations in gene expression

PURPOSE OF REVIEW: Genetic variants determine phenotypic variability. Many genetic studies suggest that protein structural variations predispose the population to more than 1000 different hereditary diseases. Unfortunately, despite the study of genetic polymorphisms for many decades, the milder phenotypic variations believed to account for most human physical and behavioral differences and underlying the most common human genetic diseases (including cancers) cannot be accounted for easily by these variations in the protein coding sequences. Thus, it has been hypothesized that the study of natural differential expression presenting within and among populations may enhance understanding of human phenotypic variation. RECENT FINDINGS: During the last year, reports identifying variations in gene expression in different organisms and finding subtle changes of gene expression associated with common genetic disease have pointed to variations in gene expression as playing a central role in molecular evolution and human disease. Advances in the functional analysis of gene regulatory networks-in particular, new methods for distinguishing cis-acting components from trans-acting factors-have provided the impetus for these discoveries. SUMMARY: This review represents current knowledge about allelic variation in gene expression and its increasingly important role in understanding the genotype-phenotype relation. Characterization of these allelic variations may open largely uncharted territory in genomics for biomedical researchers and may eventually lead to the discovery of the causative genes of common hereditary diseases and their mechanism of action.     

Differential gene expression in leiomyosarcoma

BACKGROUND: Leiomyosarcomas (LMS) are a common subtype of soft tissue sarcoma. The molecular causes of the disease remain unclear. METHODS: In the current study, gene expression in LMS, leiomyomas, and normal myometrium was examined. RNA was prepared and gene expression was determined using microarray analysis arrays containing approximately 12,000 known genes and 48,000 expressed sequence tags (ESTs). RESULTS: A number of genes were found to be differentially expressed in these sample sets, and six genes including cyclin-dependent kinase inhibitor 2A, diaphanous (Drosophila homolog) 3, doublecortin, calpain 6, interleukin-17B, and proteolipid 1 were found to be overexpressed in LMS compared with normal myometrium and 18 other tissues. Sets of genes were identified whose expression could be used to cluster samples with either LMS, leiomyomas, or normal myometrium. CONCLUSIONS: The authors concluded that differences in gene expression can be detected between LMS and leiomyomas, normal myometrium, and other tissues, and that these changes in gene expression may yield clues with regard to the pathophysiology of leiomyosarcoma.