基因芯片技术在肿瘤细胞基因表达模式及肿瘤相关基因发掘中的作用

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1、基因芯片技术在肿瘤细胞基因表达模式及肿瘤相关基因发掘中的作用-->肿瘤是一种进行性的多基因紊乱性疾病，恶性肿瘤严重威胁着人类健康。为探清肿瘤发生的分子生物学机制对其生物学行为的研究，无论对肿瘤的早期诊断还是有效治疗，都将带来彻底改观。应用一些基因寻找策略如差异显示聚合酶链反应(PCR)技术，代表性差异分析(RDA)等虽为发现新的功能基因提供了一些线索，但还有相当的局限性。基因芯片技术是伴随着人类基因组计划实施而出现的将PCR技术，计算机科学，核技术，物理学，数学等学科的多种理论和技术有机结合而发展起来的新的基因分析技术

2、，它可从疾病及药物两角度对生物体的多个参量同时进行研究，以发掘筛选靶标即疾病相关分子，同时获取大量其它相关信息。因此这种集成化分析技术对肿瘤生物学研究具有极大优势。基因芯片技术的概念及其分类一、概念基因芯片又称DNA芯片(DNAchips)或探针微阵列(Probemicroarray)，它是将成千上万个寡核昔酸探针固定在约厘米大小的硅片上，或直接在硅片上原位合成寡核营酸探针，然后将待研究的材料如DNA、RNA或cDNA用荧光素或同位素标记，在DNA芯片上与探针杂交，通过激光共聚焦显微镜对芯片进行扫描，获取杂交探针的荧光

3、信号，再经计算机比较分析荧光信号强度和分布模式图，从而得到所需的信息。二、分类目前基因芯片可分为两类:①寡核昔酸芯片:用照相平版印刷技术和固相合成术结合在基片上生成寡核昔酸。②CDNA芯片:将特定的或文库的eDNA经PCR扩增后用机械手点到基片上。DNA芯片的突出特点是不仅可以准确的确定突变位点及突变类型，尤其是它可以同时检测成千上万个基因及整个基因组的所有突变，是对传统突变检测技术的一次重大突破囚。可应用于DNA测序，转录情况分析，基因诊断与基因药物设计，突变及多态性检测遗传作图等多方面的研究。基因芯片应用于肿瘤的研

4、究一、肿瘤基因表达水平的检测基因芯片应用于基因表达水平检测的优势在于它可同时自动快速检测待测材料中成千上万个不同基因的表达情况。Derisi等将人6号染色体导人人黑色素瘤细胞株(UACC一903)，发现肿瘤细胞的生长速率下降，细胞间的接触抑制恢复，软琼脂肿瘤细胞克隆形成率下降，对裸鼠的致瘤性减低，他们应用1161个分别代表肿瘤抑制基因和分化基因的cDNA微阵列来探索与肿瘤抑制相关基因的不同表达，发现介导p53基因的ICROMAXcDNA微阵列技术，确定了30种猜测基因，其不同的过表达于卵巢癌细胞系，这些基因的不同表达进

5、一步用实时定量PCR进行确定。已经证实这些基因或在所有卵巢癌细胞系中过表达，或仅在于某些癌细胞系过表达。对这些基因特征进一步研究确证，可使其用于卵巢癌诊断、预后、抗癌治疗和分子学分类。上皮性卵巢癌是妇科肿瘤中死亡率最高的肿瘤，部分是因为缺乏有效的早期监测指标，虽然-->象c一erb一B2，c一myc和p53基因的改变在卵巢癌的发生中起重要作用，但仍不能作为诊断恶变和预测肿瘤行为的指标。sxl是含homebox的基因之一。Park等研究Msxl过表达的人卵巢癌细胞系OVCAR3，观察Msxl是否参与了细胞增殖和细胞周期的

6、调节。发现Msxl通过显著的延长GI期抑制细胞增殖。与这个结果一致，观察到细胞周期蛋白Dl、D3、E，细胞周期蛋白依赖激酶4、Cjun、Rb的表达受到明显的抑制。CDNA表达阵列分析发现参与生长阻滞和凋亡的基因表达升高(GADD153和凋亡半胧氨酸蛋白酶MCH4)而增殖相关蛋白基因(PAG)表达受抑。这些结果为Msxl在细胞周期进展过程中的潜在抑制功能提供了进一步的证据。四、探索基因作用的不同机制p53蛋白是诱导细胞周期阻滞和细胞凋亡的重要蛋白，其活性主要由p53基因所诱导的p21蛋白来调节，但是有许多研究表明p21W

7、AF，柳1蛋白的上调不依赖于p53，更重要的是p21，参与了细胞的分化和凋亡，对p21的这种功能尚不清楚。Qun等用腺病毒载体介导的p53和pZI~耀‘转染卵巢癌细胞株2774、2774qwl和2774qw2，来模仿p53依赖的和非p53依赖的pZIWAF，肥，的上调，应用含60000cDNA的微阵列来检测，发现159个表达差异的基因，其中有66个是依赖p53途径，93个非依赖p53途径。这93个基因可以解释p21wAFI翻不依赖p53的功能。对于卵巢癌的深人研究提供了新思路。五、寻找简易可行的分子标记绝大部分卵巢肿瘤

8、起源于卵巢表面上皮的转化。为确定引起卵巢恶变表型的基因，应用cDNA代表差异分析来比较原代培养的正常人卵巢表面上皮细胞(HosE)和卵巢肿瘤的上菠细胞(CSOC)。总共确定了255个不同表达的基因，160个表达于HOSE，95个表达于CSOC。应用CDNA阵列杂交分析了另外5种HOSE和10种CSOC细胞系的基因表达谱，并由cDN