结直肠癌预后相关基因的功能及表达调控机制的研究

本课题基于已有工作基础，采用Affymetrix基因芯片对不同预后的Dukes'B、C期结直肠癌肿瘤组织进行了全基因组表达谱分析，获得了198个差异基因，通过对差异基因的生物信息学功能分析及权重排列，筛选出能最好区分不同预后组的15个基因。在该课题中我们将扩大临床样本使用Tissue Array对候选基因进行验证，找出结直肠癌的预后相关基因，并通过细胞及动物水平的功能实验证实预后相关靶基因对肿瘤细胞增殖、侵袭的影响。为了进一步阐明以上实验获得的靶基因的表达调控机制，我们将从基因组各个水平包括SNP、CNV、甲基化修饰和MicroRNA的调控对其进行研究。因而，本研究首先基于全基因组表达谱分析获得后续研究的候选基因，并通过对靶基因进行功能及表达调控机制的研究，为中国人临床结直肠癌的预后评价提供有效的标志物，并为肿瘤的干预、治疗提供候选靶点。

本研究对结直肠癌患者肿瘤组织进行全基因组表达谱芯片扫描，多种生物信息学分析寻找预后和肝转移相关基因。构建了大肠癌组织蜡块的组织芯片，完善临床病理资料及随访数据库。寻找到预后相关基因ANKRD12, RT-PCR验证发现ANKRD12在癌旁组织中表达明显高于癌组织中的表达，肝转移原发灶中表达明显低于非肝转移原发灶中表达；转入ANKRD12 C端功能域的细胞生长未受明显影响，但转移能力受到抑制；正常结直肠粘膜组织和细胞系sw620、rko的cnv基因拷贝数分布和甲基化位点未见明显差异。寻找到与肝转移和预后相关靶基因NKTR，qRT-PCR和免疫组化证实NKTR在肝转移的原发灶中表达较无肝转移的原发灶明显降低，细胞功能实验提示敲除NKTR可以促进肿瘤生长和转移。寻找到肿瘤干细胞相关靶基因NANOG，该基因在结肠癌细胞系中的表达均高于正常肠粘膜上皮，而在克隆球中的表达又远远高于其原始细胞系的表达，敲除NANOG可以抑制肿瘤的生长。通过对结直肠癌肿瘤代谢物和表达谱芯片数据分析，发现了不同分期肿瘤相关的代谢物质：天冬氨酸、β-丙氨酸、谷氨酸、L-半胱氨酸、5-氧代脯氨酸、同型半胱氨酸。