肿瘤细胞耐药过程中染色体结构(双微体/均质染色区)的进化研究

肿瘤耐药是一个进化过程，为了研究此过程中染色体结构（双微体（DM）/均质染色区（HSR））的变异机制及意义，我们建立了肿瘤耐药进化模型。首先，通过对亲本和耐药细胞进行核型分析、aCGH、Realtime PCR和FISH检测，确定染色体结构变异的区域和趋势。之后，用单条染色体aCGH、长距离PCR、染色体步移、DNA测序等方法确定DM/HSR扩增子边界和连接序列，分析DM和HSR的形成及转化机制。接下来，检测不同耐药细胞的生物学性状（增殖和转移能力），并将细胞注射入SCID鼠肾包膜下构建肿瘤耐药模型。观察肿瘤生长、转移及小鼠预后，结合核型分析结果评价DM和HSR与肿瘤耐药预后的关系。最后，aCGH、表达谱芯片和生物信息学方法预测DM/HSR上特异扩增基因（包括融合基因）并进行验证，揭示DM和HSR影响预后的分子机制。本研究可能为化疗预后的判断提供标志,对优化化疗策略提高疗效起到积极意义。

肿瘤耐药是一个进化过程，染色体的核型改变是影响进化的决定因素。我们采用MTX诱导人肿瘤细胞建立了耐药进化模型。通过核型分析、FISH、Realtime PCR、aCGH芯片分析确定染色体结构变异的趋势和区域，提出双微体（DMs）可能起源于均质染色区（HSRs）。之后，通过5号染色体aCGH芯片、长距离PCR、染色体步移、Sanger测序等方法确定DMs和HSRs扩增子边界及断裂点连接序列。我们发现：在结构上DMs和HSRs多存在扩增片段间的直接相连、倒位或易位相连；断裂点连接序列中存在平末端连接、小片段插入、微同源连接，提示NHEJ途径参与DMs和HSRs的形成。进一步，我们从分子水平研究了经典的NHEJ途径（C-NHEJ）对DMs和HSRs形成的影响。我们发现：C-NHEJ促进DMs的形成，而不影响HSRs的产生；C-NHEJ参与DMs稳定性的维持，抑制C-NHEJ可以促进含DMs细胞中的扩增基因以微核或核出芽的方式外排。本课题以进化的角度，揭示了DMs的起源和C-NHEJ影响DMs形成的机制，为肿瘤耐药的治疗提供了很好的实验支持。