大肠癌组织样本的蛋白质组学和转录组学整合研究

目前从转录组和蛋白质组的角度研究大肠癌肿瘤相关标志物已有较多成果，但基因表达谱和蛋白质组的整合分析将更有利于大肠癌肿瘤发生发展相关的基因及其蛋白质的筛选。本研究在原有工作基础上拟进行(1)对大肠癌和癌旁冰冻组织激光显微切割获取大肠癌细胞和正常腺体对照细胞 (2)提取总RNA，利用基于新一代Solexa高通量测序法的数字基因表达技术检测mRNA样本，确定基因转录数量，并筛选出差异表达基因。(3)裂解提总蛋白，溶液内酶解，用氧同位素标记。多维纳升级液相分离结合LTQ Orbitrap质谱检测样本，确定差异表达蛋白。(4) 运用生物信息学对转录组和蛋白质组整合分析，筛选在转录组水平和蛋白水平均表达差异的基因。(5)用Western Blot及定量PCR法进一步验证这几个标志物的表达。筛选出新的大肠癌发生发展相关靶标志物，为大肠癌的诊治提供研究基础

研究目标：通过新的研究手段对大肠癌组织样本的转录组和蛋白质组进行整合分析，筛选在基因水平和蛋白水平表达均差异的基因作为大肠癌诊治候选靶标志物，并加以临床样本验证，筛选出新的大肠癌发生发展相关靶标志物，为大肠癌的诊治提供研究基础。. 研究方法: 激光显微切割获取大肠癌细胞和正常腺体细胞，应用数字基因表达技术检测mRNA。应用ITRAQ稳定同位素标记提取的蛋白质，多维纳升级液相分离结合质谱（MDLC-MS/MS）检测蛋白。用生物信息学整合基因和蛋白表达信息分析。通过Western-blot和MRM方法验证。. 研究结果:. (1)通过ITRAQ稳定同位素结合质谱绝对定量的方法检测结直肠癌及其癌旁组织细胞（24对）的蛋白质表达量，同时通过数字基因表达谱检测基因表达量，共检测了29368个基因，鉴定5469个蛋白质。其中有3954个基因和蛋白均检测到了表达，121个基因和蛋白在结直肠中的表达同时发生显著变化（基因和对应的蛋白质同时上升或下降在2倍以上）共计29.8%的蛋白质和基因有相同的表达趋势。. (2)在这121个基因或蛋白质中筛选了10个可能与结直肠癌肿瘤相关的基因：ADH1B，EPHX2，GSN，UGT1A6，ITIH4，CACYBP，BUB1B，COMT，SMARCA5，其中P53通路中的基因Maspin在结直肠癌细胞中基因表达上升了8.4倍，蛋白质表达也升高了5.6倍。ITIH4在结直肠中表达是降低的。这个蛋白质是一个分泌蛋白质，在血液中能被检测到。. (3)为了验证ITIH4与结直肠癌的相关性，应用Western-blot和MRM质谱检测的方法检测了其在大肠癌血液中的表达。结果表明ITIH4在正常血清中的含量高于患者血清中的含量，在手术后的血清中高于术前血清中的含量。治疗的过程中过程中ITIH4在血液中的含量总体趋势是升高的。通过血液中的ITIH4含量的检测，我们认为ITIH4可以作为大肠癌患者诊治的一个检测候选指标之一。.总结: 本研究筛选了10个结直肠癌相关的基因或蛋白质，并对其中的ITIH4进行了验证，证实了其在结直肠癌诊治中的相关性。这些基因或蛋白质还需要进一步的大样本验证，以确定其在结直肠诊治中的应用价值。我们将进一步争取国家自然基金的资助以验证本期实验的结果。