基础研究
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世界华人消化杂志. 2015-05-08; 23(13): 2050-2057
Published online 2015-05-08. doi: 10.11569/wcjd.v23.i13.2050
转录组测序结合蛋白组学技术筛选肝癌转移基因
秦荔荣, 周怡, 邓小芳, 李洪涛, 臧宁, 何敏
秦荔荣, 广西医科大学第一附属医院消化内科 广西壮族自治区南宁市 530021
周怡, 李洪涛, 臧宁, 广西医科大学医学科学实验中心 广西壮族自治区南宁市 530021
邓小芳, 何敏, 广西医科大学公共卫生学院 广西壮族自治区南宁市 530021
何敏, 区域性高发肿瘤早期防治研究教育部重点实验室 广西壮族自治区南宁市 530021
秦荔荣, 副教授, 主要从事消化系统疾病的防治研究.
基金项目: 国家自然科学基金资助项目, Nos. 81260445, 30960332; 区域性高发肿瘤早期防治研究教育部重点实验室研究基金资助项目, Nos. GK2013-13-A-01-02, GK2014-ZZ04.
作者贡献分布: 此课题由秦荔荣与何敏设计; 转录组测序及验证分析由周怡与邓小芳完成; 血清蛋白组学检测由李洪涛与臧宁完成; 本文数据分析、撰写由秦荔荣完成; 文章修改和审阅由何敏完成.
通讯作者: 何敏, 教授, 530021, 广西壮族自治区南宁市双拥路22号, 广西医科大学公共卫生学院. m_h_m868@sina.com
电话: 0771-5358146
收稿日期: 2015-02-10
修回日期: 2015-03-06
接受日期: 2015-03-18
在线出版日期: 2015-05-08
Abstract

目的: 通过高通量转录组测序和相对定量血清蛋白组学技术筛选肝癌转移相关的关键基因.

方法: 利用Ion Proton™测序仪比较人肝癌细胞株(Smmc-7721)和正常人肝细胞株(L-02)的差异表达基因, 对差异表达基因进行聚类分析、GO功能注释和富集分析, 获得肝癌细胞转移相关基因; 收集10例肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)患者血清及匹配10例正常人血清, 通过相对和绝对定量的同位素标记(isobaric tags for relative and absolute quantitation, iTRAQ)联合基质辅助激光解吸电离串联飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization tandem time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF/MS)检测肝癌与正常对照组血清差异表达蛋白; 将两组学结果进行交集分析, 确定肝癌转移关键基因, 并在76例HCC和癌旁组织中进行免疫组织化学验证.

结果: 对肝癌细胞及正常肝细胞进行转录组测序分析, 共得到肝癌细胞差异表达基因618个, 生物信息学分析差异表达基因主要聚集在转移相关、转录因子相关、氧化还原过程等14个分子功能, 其中转移相关功能基因所占比例最大, 达15.05%(93/618); 血清蛋白组学分析共得到69个肝癌血清差异表达蛋白, 其中在肝癌组上调33个, 下调36个; 将转录组测序筛选的与转移功能相关基因与蛋白质组学进行交集分析, 发现有3个共同交集的差异因子, 其中差异最明显的是肝癌中表达上调的热休克蛋白90 AA1(heat shock protein 90 AA1, HSP90AA1); 免疫组织化学验证结果显示, HSP90α表达强阳性在门脉转移和无门脉转移HCC组织中的比例分别为66.7%(16/24)和25%(13/52)(P<0.005), HSP90α在有门脉转移的肝癌组织表达明显增高.

结论: 利用转录组结合血清蛋白组策略, 发现HSP90AA1可能是在肝癌转移重要基因.

Keywords: 肝细胞癌; 血清蛋白组学; 转录组测序; HSP90AA1; 转移

核心提示: 转录组测序是发现标志物的可行方法. 但转录组测序数据庞大, 本研究将转录组学与血清蛋白质组学结合, 发现热休克蛋白90 AA1(heat shock protein 90 AA1)是肝癌转移相关的重要基因. HSP90α已被证明是全新的肿瘤标志物, 其抑制剂成为抗癌药研究热点.