本文選題：肝癌 + 轉(zhuǎn)移　； 參考：《中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院》2017年碩士論文

【摘要】：肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)在我國分布廣,年新增40萬肝癌患者;肝細(xì)胞癌致死率高,僅我國平均每年約有38.3萬人死于肝細(xì)胞癌,占全球肝癌死亡病例數(shù)的51%。肝癌的轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)是造成肝癌患者死亡的主要因素,因此,研究肝癌在侵襲轉(zhuǎn)移發(fā)生發(fā)展過程中的分子機(jī)制有著重要的意義。肝癌的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移涉及的環(huán)節(jié)多,累及基因本身、轉(zhuǎn)錄、翻譯和蛋白質(zhì)翻譯后修飾水平的復(fù)雜調(diào)控,參與其中的基因數(shù)目眾多。組學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,不同層次和類型的組學(xué)數(shù)據(jù)獲取及分析方法的日趨成熟,為系統(tǒng)分析肝癌轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制研究創(chuàng)造了條件。多組學(xué)數(shù)據(jù)整合分析研究涉及到多學(xué)科的交叉,容易出現(xiàn)兩方面的問題。一方面有關(guān)工具開發(fā)的多組學(xué)數(shù)據(jù)整合分析研究側(cè)重于算法與軟件的研發(fā),對生物學(xué)問題的理解不夠深刻,開發(fā)的工具缺乏生物學(xué)問題的應(yīng)用;另一方面有關(guān)疾病的多組學(xué)數(shù)據(jù)整合分析研究側(cè)重于生物學(xué)問題,研究涉及的多組學(xué)數(shù)據(jù)層次偏少,對多層次組學(xué)數(shù)據(jù)的整合過于簡單。針對上述問題,本研究以轉(zhuǎn)移潛能遞增的肝癌細(xì)胞系模型作為研究對象,通過整合不同層次的組學(xué)數(shù)據(jù),建立從組學(xué)原始數(shù)據(jù)出發(fā)的完整的多組學(xué)數(shù)據(jù)整合分析流程;利用該流程系統(tǒng)地探究不同肝癌轉(zhuǎn)移潛能細(xì)胞系在基因、轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)水平變遷的規(guī)律。肝癌轉(zhuǎn)移潛能細(xì)胞系具有相同的遺傳背景,而隨著肝癌轉(zhuǎn)移潛能細(xì)胞系轉(zhuǎn)移潛能的增強(qiáng),模型系統(tǒng)在基因水平和蛋白水平都發(fā)生了相應(yīng)的變化。我們認(rèn)為這種變化會隨著轉(zhuǎn)移潛能的增強(qiáng)呈現(xiàn)出一定的趨勢和方向性。為了證明這種方向性,我們采用了多組學(xué)數(shù)據(jù)整合分析流程對模型系統(tǒng)進(jìn)行整合分析。通過組學(xué)原始數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量控制,包括基因變異檢測分析、基因表達(dá)豐度定量分析和蛋白表達(dá)豐度定量分析。在基因水平,共同鑒定到224個(gè)變異基因;在轉(zhuǎn)錄水平,共同定量到17032個(gè)基因;在蛋白水平,共同定量到5654個(gè)蛋白。其中轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組共同定量5405個(gè)基因/蛋白。進(jìn)一步通過組學(xué)數(shù)據(jù)的整合分析,我們印證了肝癌轉(zhuǎn)移潛能細(xì)胞系多組學(xué)數(shù)據(jù)隨轉(zhuǎn)移潛能規(guī)律性變遷。進(jìn)而采用主成分分析和差異表達(dá)基因/蛋白篩選的方法,得到227個(gè)和肝癌轉(zhuǎn)移潛能增強(qiáng)顯著相關(guān)的候選基因/蛋白。這些基因根據(jù)表達(dá)模式的相似性可被分成三個(gè)模塊。其中一個(gè)模塊在細(xì)胞周期進(jìn)程、紡錘絲形成、染色體分離等生物學(xué)過程顯著富集,蛋白質(zhì)主要分布于染色體著絲粒、動粒、微管骨架蛋白等和細(xì)胞周期、運(yùn)動密切相關(guān)的區(qū)域,可能在肝癌轉(zhuǎn)移潛能細(xì)胞系轉(zhuǎn)移潛能遞增的過程中發(fā)揮著促進(jìn)細(xì)胞增殖和遷移能力的作用;其余兩個(gè)模塊在生物膜結(jié)構(gòu)的融合、與未折疊蛋白結(jié)合、調(diào)控相關(guān)受體信號通路等生物學(xué)過程顯著富集,可能起著信號傳遞與調(diào)控相關(guān)信號通路的作用。變異基因和候選基因/蛋白在細(xì)菌入侵上皮細(xì)胞、甲狀腺癌、檸檬酸循環(huán)等代謝通路中顯著富集,其中細(xì)菌入侵上皮細(xì)胞通路涉及到蛋白與細(xì)胞表面受體蛋白相互作用后起始信號級聯(lián)反應(yīng),并導(dǎo)致細(xì)胞膜和細(xì)胞骨架的變化,可能與肝癌轉(zhuǎn)移潛能細(xì)胞系轉(zhuǎn)移潛能增強(qiáng)相關(guān)。在細(xì)胞水平得到的多組學(xué)數(shù)據(jù)整合分析結(jié)果,在人體內(nèi)是否具有相同的結(jié)論,需要在大規(guī)模人群樣本中進(jìn)行驗(yàn)證。通過對TCGA、HPA大規(guī)模人群樣本的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘與檢索,我們發(fā)現(xiàn)在肝癌轉(zhuǎn)移潛能細(xì)胞系鑒定的224個(gè)變異基因中,有191個(gè)可在TCGA數(shù)據(jù)庫肝癌人群樣本中檢測到,占總鑒定的224個(gè)基因數(shù)的85%。在227個(gè)和肝癌轉(zhuǎn)移潛能細(xì)胞系轉(zhuǎn)移能力增強(qiáng)顯著相關(guān)的候選基因/蛋白中,有39個(gè)基因的表達(dá)量和肝癌不同病理學(xué)分期顯著相關(guān)。我們發(fā)現(xiàn)其中的ZWILCH、NUF2、CENPQ、ZWINT、DLGAP5和CD2AP基因,其轉(zhuǎn)錄水平隨著癌癥分期正相關(guān),且與癌癥患者的生存預(yù)后負(fù)相關(guān);DLGAP5和CD2AP蛋白在肝癌組織中也高表達(dá),顯示我們鑒定的候選基因DLGAP5和CD2AP可能與癌癥的發(fā)生發(fā)展進(jìn)程密切關(guān)聯(lián),證明我們建立的技術(shù)體系的有效性。綜上,我們建立了由組學(xué)原始數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量控制和組學(xué)數(shù)據(jù)整合分析流程組成的完整的多組學(xué)數(shù)據(jù)整合分析技術(shù)體系�；谠摷夹g(shù)體系,我們印證了肝癌轉(zhuǎn)移潛能細(xì)胞系多組學(xué)數(shù)據(jù)變遷的方向性;篩選、鑒定了和轉(zhuǎn)移潛能相關(guān)的基因;探究這些基因在腫瘤轉(zhuǎn)移發(fā)生、發(fā)展進(jìn)程中的生物學(xué)功能。對大規(guī)模人群樣本的數(shù)據(jù)挖掘,我們不僅驗(yàn)證了我們在系列肝癌轉(zhuǎn)移潛能細(xì)胞系上的發(fā)現(xiàn),還發(fā)現(xiàn)ZWILCH、NUF2、CENPQ、ZWINT、DLGAP5和CD2AP的高表達(dá)促進(jìn)癌癥的發(fā)生和發(fā)展進(jìn)程。該技術(shù)體系的建立為復(fù)雜疾病的多組學(xué)數(shù)據(jù)整合分析的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)方案。
[Abstract]:This study focused on the development of HCC cell line with different levels and types . In this paper , we have found that there are 191 of 224 variant genes involved in the metastasis potential cell line of liver cancer . The results show that there are 191 genes which are related to the metastasis potential of liver cancer metastasis potential cell lines .
【學(xué)位授予單位】：中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R735.7

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 楊旭;焦睿;楊琳;吳莉萍;李英睿;王俊;;基于新一代高通量技術(shù)的人類疾病組學(xué)研究策略[J];遺傳;2011年08期

2 ;The prognostic molecular markers in hepatocellular carcinoma[J];World Journal of Gastroenterology;2002年03期

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本文編號：1912390