胰腺癌全基因組甲基化差異分析及重要功能基因的臨床應(yīng)用價值研究
本文選題:胰腺癌 + 基因芯片。 參考:《中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院》2015年博士論文
【摘要】:胰腺癌惡性程度高,早期診斷困難,缺乏有效治療手段。迫切需要高效診斷標志物及療效確切的靶向治療藥物。DNA甲基化在胰腺癌發(fā)生、發(fā)展過程中作用重要,基因甲基化研究可能成為胰腺癌診斷及治療的突破。研究應(yīng)用Human Methylation 450K芯片對癌旁組織、胰腺癌組織、胰腺癌血液檢測,通過芯片掃描、數(shù)據(jù)分析得出異常甲基化位點及基因。選取代表基因驗證及功能研究,以期發(fā)現(xiàn)新的胰腺癌診斷及治療標志物。第一部分:通過分析比較胰腺癌組織與癌旁組織的異常甲基化位點,得到胰腺癌組織全基因組甲基化圖譜。主要結(jié)果:1、胰腺癌與癌旁基因甲基化程度在基因組范圍內(nèi)線性相關(guān);2、胰腺癌基因組甲基化CpG位點數(shù)目遠低于非甲基化CpG位點數(shù)目,啟動子區(qū)則以高甲基化為主;3、異常甲基化基因GO和Pathway分析,得到差異基因GO和Pathway信號通路;4、篩選出高頻甲基化基因參與的GO通路和Pathway信號通路;5、按甲基化程度分析,獲得啟動子區(qū)主要高甲基化基因及低甲基化基因;6、獲得了異常甲基化基因參與的多條信號通路圖。第二部分:癌組織和癌旁組織(CvsB)比較、血液和癌旁組織(AvsB)比較,對各自結(jié)果進行再比較(CvsB)VS(AvsB),得到異常甲基化CpG位點集(以下簡稱overlap集),對overlap集分析,得到胰腺癌血液DNA甲基化圖譜及甲基化修飾模式。主要結(jié)果:1、胰腺癌血液與癌旁的異常甲基化位點為線性關(guān)系;2、聚類分析表明,A、B、C組內(nèi)差異不明顯,而組間差異明顯,體現(xiàn)了研究對象的代表性;3、獲得了異常甲基化CpG位點分布和基因組定位;4、篩選胰腺癌血液異常甲基化基因,得到每個基因包含的差異CpG點信息;5、得到了胰腺癌血液啟動子區(qū)異常甲基化基因的甲基修飾模式;6、啟動子區(qū)重要異常甲基化基因GO分析和pathway分析;7、“胰腺癌KEGG信號通路”分析,發(fā)現(xiàn)啟動子區(qū)重要異常甲基化基因參與胰腺癌的發(fā)生、發(fā)展。第三部分:選取MADIL1基因進行血液學(xué)飛行質(zhì)譜驗證,探討了其作為胰腺癌診斷標志物的可行性。第四部分:選取ASS1基因為研究對象,明確了ASS1作為精氨酸合成的限速基因在胰腺癌細胞株之間甲基化程度差異、表達差異及作用機制,探討了精氨酸剝奪對ASS1的影響,發(fā)現(xiàn)了甲基化抑制劑5-AZA的作用機制,探討了ADI精氨酸剝奪抑制胰腺癌細胞遷移、侵襲以及胰腺癌細胞聚集的分子機制。為胰腺癌“饑餓”治療奠定理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:Pancreatic cancer has a high degree of malignancy, difficult early diagnosis and lack of effective treatment. There is an urgent need for highly effective diagnostic markers and targeted therapeutic drugs. DNA methylation plays an important role in the development of pancreatic cancer. The study of gene methylation may be a breakthrough in the diagnosis and treatment of pancreatic cancer. Human Methylation 450K microarray was used to detect the blood of paracancerous tissues and pancreatic cancer. The abnormal methylation sites and genes were obtained by microarray scanning and data analysis. To find new diagnostic and therapeutic markers of pancreatic cancer, we selected representative gene validation and functional study. Part one: by analyzing and comparing the abnormal methylation sites between pancreatic cancer tissues and paracancerous tissues, the whole genome methylation map of pancreatic cancer tissue was obtained. The main results were as follows: 1. The methylation degree of pancreatic cancer was linearly correlated with the degree of para-oncogene methylation. The number of methylated CpG loci in pancreatic cancer genome was much lower than that of unmethylated CpG loci. Hypermethylation was dominant in promoter region, abnormal methylation gene go and Pathway were analyzed, and differential gene go and Pathway signaling pathway 4 were obtained. Go pathway and Pathway signaling pathway involved by high frequency methylation gene were screened out. The main hypermethylation genes and low methylation genes in promoter region were obtained, and several signal pathway diagrams of abnormal methylation genes were obtained. The second part: the comparison of CvsBs in cancer tissue and adjacent tissue, and the comparison between blood and paracancerous tissue (AvsB), and the comparison of their results. The abnormal methylated CpG locus (hereinafter referred to as overlap set) was obtained, and the overlap set was analyzed. Blood DNA methylation patterns and methylation modification patterns of pancreatic cancer were obtained. The main results were as follows: 1. The abnormal methylation sites in blood of pancreatic cancer were linear. Cluster analysis showed that there was no significant difference in the blood methylation sites between the two groups, but there was a significant difference between the two groups. We obtained abnormal methylation CpG locus distribution and genomic localization 4, and screened abnormal methylation gene in blood of pancreatic cancer. The different CpG site information of each gene was obtained. The methylation pattern of abnormal methylation gene in blood promoter region of pancreatic cancer was obtained. The important abnormal methylation gene in promoter region was analyzed by go and pathway, and the KEGG signaling pathway of pancreatic cancer was analyzed. Important abnormal methylation genes in promoter region were found to be involved in the development of pancreatic cancer. Part three: MADIL1 gene was selected to be validated by hematological FMS, and the feasibility of MADIL1 as a diagnostic marker for pancreatic cancer was discussed. Part four: ASS1 gene was selected as the research object. The difference of methylation, expression and mechanism of ASS1 as a rate-limiting gene for arginine synthesis between pancreatic cancer cell lines was determined, and the effect of arginine deprivation on ASS1 was discussed. The mechanism of methylation inhibitor 5-AZA was found, and the molecular mechanism of ADI arginine deprivation in inhibiting the migration, invasion and cell aggregation of pancreatic cancer cells was explored. To lay a theoretical foundation for the treatment of pancreatic cancer hunger.
【學(xué)位授予單位】:中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:R735.9
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,本文編號:2004177
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