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目的:研究食管鳞状细胞癌组织和正常上皮组织差异基因的表达谱,筛选与食管癌发生、发展及预后相关的基因。 方法:1.应用基因芯片技术筛选与食管鳞状细胞癌发生相关的差异基因的表达。提取人食管癌及癌旁正常上皮组织的mRNA,逆转录为cDNA,Cy3-dUTP标记正常食管上皮组织, Cy5-dUTP标记食管鳞癌组织,制成探针与基因芯片进行杂交,经扫描仪扫描后,对获取的信号经相关软件分析、对比,筛选出差异表达的基因。2.挑选芯片中表达差异明显的四种基因,分别为CDC2、MCM2、MMP13、CLDN5,应用real time–PCR技术对10例癌组织及癌旁正常上皮组织进行目的基因扩增,从基因水平验证芯片的可靠性。3.应用免疫组化技术对CDC2、MCM2、MMP13、CLDN5四种基因从蛋白水平验证芯片的可靠性,并分析其与食管癌发生、发展、生物学行为及预后的关系。 结果:1.应用基因芯片技术检测4例食管鳞癌及癌旁正常上皮的基因表达,发现在4对标本中均有差异表达的基因有608条,其中上调295条,下调313条。根据GO(Gene Ontology)分类将这些差异基因分为37类,其中有功能表达的基因有283条,有132条上调、下调151条。这些基因大多落在细胞分化、粘附、代谢、分子及生物调节等功能区。其中筛选出差异表达明显的21个基因,作为与食管癌发生发展相关的候选基因。2.应用real time–PCR技术对10例癌组织及癌旁正常组织中4条目的基因进行扩增,发现其表达趋势均与芯片结果一致。3.应用免疫组化技术检测4条目的基因蛋白水平的表达情况,在90例癌组织、28例癌旁正常上皮组织、16例重度不典型增生和原位癌中,MMP13在癌组织的阳性表达率为82﹪(74/90);在不典型增生的阳性表达率为25﹪(4/16);在正常组织中的阳性表达率为21﹪(6/28),三者比较有统计学意义(p<0.05)。在癌组织的表达与组织学分级及淋巴结转移有关(p<0.05)。CLDN5在癌组织的阳性表达率为86﹪(77/90);在不典型增生中的阳性表达率为69﹪(11/16);在正常组织中阳性表达率为25﹪(7/28),三者比较有统计学意义(p<0.05)。在癌组织的阳性表达与组织学分级、淋巴结转移、性别、年龄、浸润深度及临床分期均无关(p>0.05)。CDC2在癌组织的阳性表达率为89﹪(80/90);在不典型增生中的阳性表达率为69﹪(11/16);在正常组织中表达率为43﹪(12/28),三者比较有统计学意义(p<0.05)。在癌组织的表达与组织学分级及临床分期有关(p<0.05)。MCM2在癌组织的阳性表达率为92﹪(83/90);在不典型增生中的阳性表达率为87﹪(14/16);在正常组织中表达率为21﹪(6/28),三者比较有统计学意义(p<0.05))。在癌组织的表达与组织学分级及淋巴结转移有关(p<0.05)。4.相关性分析:MMP13和CLDN5、CLDN5和CDC2两者之间均成负相关。MCM2与CDC2两者之间成正相关。 结论:1.食管鳞状细胞癌的发生、发展是多基因、多阶段改变的过程。2.利用基因芯片技术筛选出与食管癌发生、发展相关的21个显著差异表达基因。基因芯片可以作为一种可靠的实验方法应用于食管癌研究的各个领域。3.MMP13在食管癌中表达上调,在食管癌的浸润、转移中起重要作用,可作为食管癌判断预后的重要标记。4.CLDN5在食管癌中表达下调,与食管癌的发生、发展有关,为食管癌早期诊断提供分子依据。5. CDC2、MCM2在食管癌中表达均上调,两基因在细胞周期调控中起决定性作用,两者呈正相关,相互协调共同促进了食管癌的发生、发展,可作为临床早期诊断的重要指标。