基因芯片在筛选食管鳞癌组织及周围正常食管黏膜组织差异表达基因中的应用

摘要

食管癌是我国常见的恶性肿瘤之一,其中河南省林州市食管癌的发病率高达150／10万。食管癌进展迅速,侵袭性强且常伴有淋巴结转移,易复发,预后差。常规手术治疗及放、化疗效果均不能令人满意。所以,寻求食管癌治疗的新方法为当前研究热点。
　　 基因芯片亦称DNA微阵列或寡核苷酸微阵列,是20世纪90年代后发展的一项DNA分析新技术,它是以微阵列方式将基因片段或大量寡核菅酸有序地、高密度地排列在某种固相载体上检测特定基因表达的一种技术,如:玻片、硅片和尼龙膜(一般为1cm2左右)。其检测的基本原理是分子杂交,碱基互补。具体过程是:在固相支持物上排列大量的探针分子,然后利用荧光标记序列或样品(DNA或cDNA)同芯片上的探针分子进行杂交,接着将固相支持物上没有发生互补结合反应的片段除去,利用激光共聚焦显微镜进行扫描,再借助计算机软件对荧光信号强、弱的分析处理,最后推测出样品中相关基因的大量的定量信息。
　　 目前,国内外利用基因芯片技术筛选各类肿瘤组织如:卵巢癌、胃癌等的差异表达基因已经取得一定成绩,食管癌方面也有少量报道。本实验通过基因芯片技术对食管鳞癌的基因表达情况进行分析,通过与正常食管黏膜组织基因表达情况对比,找到异常表达的基因,以寻找与食管鳞癌发生、发展有关的基因,为食管鳞癌的早期诊断、预防和治疗提供高特异性、高敏感性的分子标记和靶基因。
　　 方法:提取河南省肿瘤医院5例食管鳞癌患者和周围正常食管鳞状上皮组织的mRNA,然后逆转录成cDNA,并用单标法将Cy3-dUTP标记于食管鳞癌组织及其周围正常组织后制成探针,在适当的条件下与基因芯片进行杂交,经特殊扫描仪扫描后,进行计算机软件分析,最后得到筛选结果。另取30例标本利用RT-PCR对筛选结果进行验证。
　　 结果:依Ratio实验组(癌组织)／对照组(正常食管组织)>4.0或<0.25的数据项,在5例新鲜标本的芯片杂交检测中共筛选出1113条基因发生差异表达,其中上调的有464条,下调的有649条,将这些基因按GO(gene ontology)分子功能(function term)进行分类,发现这些差异表达基因与信号传导,分子定位、连接,酶活性调节,细胞分化、成熟以及基因转录、翻译调节有关。RT-PCR验证3条基因,显示其表达方向与芯片检测一致,符合预期结果。
　　 结论:
　　 1.有大量差异表达基因存在于食管鳞癌的发生、发展过程当中。
　　 2.基因芯片是一高效、可靠筛选食管鳞癌差异表达基因的方法。