惡性黑素瘤的轉(zhuǎn)錄組學(xué)及轉(zhuǎn)移相關(guān)分子機(jī)制的研究.pdf

1、研究背景：
　　惡性黑素瘤是一種高度侵襲和高致死率的惡性腫瘤。多發(fā)生于皮膚,占皮膚惡性腫瘤第三位。也可發(fā)生于眼睛、腸道粘膜和顱內(nèi)等。占皮膚腫瘤死亡人數(shù)的80％。近年來,惡性黑素瘤發(fā)病率每年以4-6%速度上升。早期發(fā)現(xiàn)可手術(shù)切除,但對已轉(zhuǎn)移病例,目前無有效治療方法。黑素瘤的形成是一個(gè)多步驟、多因素過程,包括眾多基因的改變。從基因組和轉(zhuǎn)錄組的水平研究參與這些過程中的基因變化和基因表達(dá)譜,有助于人們認(rèn)識黑素瘤的發(fā)生發(fā)展過程。既往的研究基

2、于基因芯片或其他腫瘤研究的數(shù)據(jù),很難發(fā)現(xiàn)對惡性黑素瘤轉(zhuǎn)移起特異作用的基因或潛在未發(fā)現(xiàn)的功能基因。因此獲得惡性黑素瘤的完全基因表達(dá)譜尤為重要。
　　RNA-seq是利用第二代測序技術(shù)對轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行研究的高通量方法,可以對轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行精確定量分析。我們擬利用RNA-seq的方法對黑素瘤細(xì)胞進(jìn)行全轉(zhuǎn)錄組范圍基因表達(dá)譜的測序和比較分析。比以前的黑素瘤表達(dá)譜研究,通量大大提高,基本可以覆蓋所有表達(dá)的基因。因此若比較惡性黑素瘤的轉(zhuǎn)移和低轉(zhuǎn)移組織,

3、可能發(fā)現(xiàn)與轉(zhuǎn)移相關(guān)的重要因素。
　　本研究的目的:1、利用高通量測序方法(RNA-seq)獲得惡性黑素瘤的基因表達(dá)譜;2、建立分析惡性黑素瘤基因差異表達(dá)的數(shù)學(xué)模型;3、對所得基因表達(dá)譜進(jìn)行聚類分析和篩選候選基因;4、利用功能試驗(yàn)驗(yàn)證候選基因的生物學(xué)效應(yīng)。
　　方法:1、利用RNA-seq技術(shù)對反映黑素瘤不同狀態(tài)的細(xì)胞株:正常黑素細(xì)胞株(HEMn-LP)、低轉(zhuǎn)移性惡性黑素瘤細(xì)胞株(A375)和轉(zhuǎn)移性惡性黑素瘤的胞株(A2058

4、)進(jìn)行深度測序和基因表達(dá)譜分析;2、通過IDEG6、DAVID、GO、KEGG和IPA等分析方法對三個(gè)細(xì)胞系所得基因表達(dá)譜進(jìn)行差異分析;3、根據(jù)差異基因表達(dá)變化的方式和程度建立9種趨勢和41種亞趨勢的數(shù)學(xué)分析模型;4篩選候選基因并在A375中過表達(dá)候選基因,通過遷移及穿透試驗(yàn)等驗(yàn)證其生物學(xué)活性。
　　結(jié)果:1、獲得HEMn-LP、A375、A2058三個(gè)細(xì)胞株的基因表達(dá)譜,2、基因表達(dá)譜的據(jù)類分析表明腫瘤細(xì)胞株的基因表達(dá)與正常黑素

5、細(xì)胞株顯著差異;3、腫瘤細(xì)胞株染色體9、11、12、14的基因表達(dá)與黑素細(xì)胞株差異顯著;4、scUscU模式中聚集的基因差異表達(dá)顯著并與惡性黑素瘤生物功能相關(guān);5、候選基因CTGF、Twist1和MAGEA1可提高A375的遷移及穿透力。
　　結(jié)論:1、與惡性黑素瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因大多聚集在染色體9、11、12、14上;2、我們建立的9類41種亞趨勢的數(shù)學(xué)模型可用于篩選與惡性黑素發(fā)生和轉(zhuǎn)移的候選基因;3、scUscU中聚集的差