拷貝數(shù)高頻變異基因PPP1R16A在肝癌發(fā)展中的作用研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-20 10:21
本文關(guān)鍵詞:拷貝數(shù)高頻變異基因PPP1R16A在肝癌發(fā)展中的作用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:肝細(xì)胞肝癌(以下簡(jiǎn)稱(chēng)肝癌)(Hepatocellular carcinoma,HCC)具有起病隱匿、發(fā)展進(jìn)程快和病人預(yù)后差的特點(diǎn)。肝癌在發(fā)病早期癥狀并不明顯,并且由于肝癌細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移能力很強(qiáng),故通常在確診肝癌時(shí),患者已經(jīng)處于癌癥的中晚期,失去了最佳的治療時(shí)機(jī),從而致使肝癌的發(fā)病率和死亡率居高不下。肝癌的發(fā)病是一個(gè)多層次的復(fù)雜生物過(guò)程,涉及了多條信號(hào)通路和多個(gè)基因的改變。從遺傳學(xué)角度來(lái)看,肝癌的發(fā)病是既涉及個(gè)體的遺傳背景,環(huán)境因素也在其中發(fā)揮了重要的作用。在我國(guó),乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)的感染是造成肝癌高發(fā)的主要危險(xiǎn)因素。HBV病毒DNA會(huì)整合進(jìn)入宿主的基因組中,并通過(guò)單個(gè)基因的點(diǎn)突變、基因組大片段的拷貝數(shù)變異、染色體易位等多種突變形式,引起重要信號(hào)通路上重要基因功能的改變。拷貝數(shù)變異(Copy number variations,CNVs)是基因組在結(jié)構(gòu)上發(fā)生變異的一種重要形式,包含染色體基因組上大片段(≥1kb)的擴(kuò)增、缺失和插入以及多種形式組合的復(fù)雜變異,相比于單個(gè)基因的點(diǎn)突變(point mutation),拷貝數(shù)變異具有更高的突變率。已有研究發(fā)現(xiàn),在肝癌染色體中存在HBV整合的熱點(diǎn)區(qū)域,并且這些區(qū)域與肝癌中發(fā)生拷貝數(shù)高頻變異的片段存在顯著的相關(guān)性。以上結(jié)果提示,HBV引起的拷貝數(shù)高頻變異可能在肝癌的發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要的作用。因此,從拷貝數(shù)變異角度入手對(duì)肝癌進(jìn)行研究,將有助于深化對(duì)HBV相關(guān)肝癌的發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí),為相關(guān)肝癌的診斷和治療提供新的思路和手段。本課題通過(guò)分析表達(dá)譜芯片數(shù)據(jù),尋找在肝癌與配對(duì)癌旁組織中存在差異表達(dá)的基因集,并將其與文獻(xiàn)檢索獲得的肝癌中發(fā)生拷貝數(shù)高頻變異片段進(jìn)行整合分析,從中篩選在肝癌中存在異常表達(dá)且發(fā)生拷貝數(shù)高頻變異的重要基因。運(yùn)用分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)在大樣本量的肝癌與配對(duì)癌旁組織中,驗(yàn)證并比較該基因在基因組水平與轉(zhuǎn)錄水平的差異,以及兩者的相關(guān)性。再通過(guò)臨床樣本驗(yàn)證和生物信息學(xué)分析,觀察在肝癌發(fā)展各個(gè)過(guò)程中,該基因在兩個(gè)水平中的變化趨勢(shì)。進(jìn)一步在體外通過(guò)siRNA靶向沉默技術(shù),觀察抑制該基因的表達(dá)后對(duì)肝癌細(xì)胞增殖、克隆形成能力和細(xì)胞周期等生物學(xué)行為的影響,以明確該基因在肝癌發(fā)展中的作用。最后,通過(guò)對(duì)芯片數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和驗(yàn)證,對(duì)該基因發(fā)揮具體作用的機(jī)制進(jìn)行了初步探索。通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行檢索,首先我們明確了在肝癌的染色體上存在多個(gè)拷貝數(shù)高頻變異(擴(kuò)增或缺失)片段。通過(guò)分析本課題組前期完成的HBV相關(guān)肝癌的表達(dá)譜芯片,我們得到了差異表達(dá)的基因集,與拷貝數(shù)高頻變異片段進(jìn)行整合分析后,我們發(fā)現(xiàn)位于拷貝數(shù)高頻擴(kuò)增片段8號(hào)染色體2區(qū)4帶3亞帶(8q24.3)的上的蛋白磷酸酶1調(diào)節(jié)亞基16A(Protein phosphatase 1 regulatory subunit 16A,PPP1R16A)在肝癌組織中存在顯著的上調(diào)表達(dá)。通過(guò)對(duì)收集的肝癌與配對(duì)癌旁組織樣本并進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè),我們證實(shí)相較于癌旁組織,肝癌組織中PPP1R16A存在基因組水平和轉(zhuǎn)錄水平的顯著上調(diào),并且兩者具有一定的相關(guān)性。這一結(jié)果表明,肝癌中PPP1R16A存在拷貝數(shù)的擴(kuò)增,并且其轉(zhuǎn)錄增加。對(duì)從正常肝進(jìn)展到肝癌各階段該基因的拷貝數(shù)變異和轉(zhuǎn)錄水平進(jìn)行分析,我們發(fā)現(xiàn)PPP1R16A基因組和轉(zhuǎn)錄水平隨肝癌進(jìn)程而逐漸增加。在體外通過(guò)構(gòu)建siRNA靶向沉默PPP1R16A的肝癌細(xì)胞系HCCLM3,并觀察細(xì)胞增殖、克隆形成能力和細(xì)胞周期等生物學(xué)行為的變化,我們發(fā)現(xiàn)靶向沉默PPP1R16A可以顯著抑制肝癌細(xì)胞增殖,阻滯細(xì)胞周期循環(huán),提示該基因在肝癌中可能發(fā)揮促癌的作用。通過(guò)對(duì)在表達(dá)譜芯片中,與PPP1R16A表達(dá)具有很高相關(guān)性的基因集進(jìn)行KEGG pathway分析,我們證實(shí)這些mRNAs在細(xì)胞周期相關(guān)信號(hào)通路中有明顯的富集。在干擾PPP1R16A后,對(duì)肝癌細(xì)胞中細(xì)胞周期相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄水平進(jìn)行檢測(cè),證實(shí)CDK2、CDK4、SKP2等基因的表達(dá)明顯下調(diào),提示PPP1R16A可能通過(guò)調(diào)控周期相關(guān)基因的表達(dá),影響了肝癌細(xì)胞的增殖和周期。本研究通過(guò)探討了拷貝數(shù)高頻變異片段上重要基因的作用,豐富了對(duì)于拷貝數(shù)變異在肝癌發(fā)病過(guò)程機(jī)制的認(rèn)識(shí),也為肝癌的靶向治療提供了新的可能。
【關(guān)鍵詞】:肝細(xì)胞肝癌 拷貝數(shù)變異 PPP1R16A 細(xì)胞增殖
【學(xué)位授予單位】:第二軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:R735.7
【目錄】:
- 中文摘要5-7
- 英文摘要7-9
- 縮略詞表9-11
- 一、前言11-14
- 二、材料與方法14-25
- 三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果25-35
- 四、討論35-38
- 五、小結(jié)38-39
- 六、參考文獻(xiàn)39-43
- 文獻(xiàn)綜述一 蛋白磷酸酶家族在肝癌發(fā)生發(fā)展中的研究進(jìn)展43-58
- 參考文獻(xiàn)51-58
- 文獻(xiàn)綜述二 循環(huán)血中長(zhǎng)鏈非編碼RNA作為肝癌診斷標(biāo)志物的研究進(jìn)展58-70
- 參考文獻(xiàn)65-70
- 在讀期間發(fā)表的論文專(zhuān)著情況70-71
- 致謝71
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1 畢峰瑞;拷貝數(shù)高頻變異基因PPP1R16A在肝癌發(fā)展中的作用研究[D];第二軍醫(yī)大學(xué);2016年
本文關(guān)鍵詞:拷貝數(shù)高頻變異基因PPP1R16A在肝癌發(fā)展中的作用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):381372
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