腦膜瘤基因差異表達(dá)譜及相關(guān)信號通路的初步研究.pdf

1、目的:
　　腦膜瘤是發(fā)病率最高的中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤之一。目前，與腦膜瘤發(fā)病及惡變有關(guān)的分子機(jī)制尚未被完全闡明，需要深入研究。本課題通過研究人腦膜瘤和正常腦蛛網(wǎng)膜組織的差異基因表達(dá)譜，并進(jìn)一步分析在腦膜瘤中有顯著差異的信號通路，以期探討腦膜瘤發(fā)病的分子生物學(xué)基礎(chǔ)。
　　方法:
　　使用基因芯片技術(shù)，檢測纖維型和間變型腦膜瘤（各3例）組織的基因表達(dá)譜，并分別與正常腦蛛網(wǎng)膜（3例）標(biāo)本的基因表達(dá)譜作比較，按差別大于2倍及以上為

2、顯著差異，篩選出在以上兩種腦膜瘤中表達(dá)上調(diào)和表達(dá)下調(diào)的基因。使用KEGG通路分析工具，進(jìn)一步分析得出在腦膜瘤中被激活的信號通路。使用qRT-PCR方法檢測KEGG通路相關(guān)基因的mRNA（10例纖維型腦膜瘤、6例間變型腦膜瘤、3例正常腦蛛網(wǎng)膜）差異表達(dá)程度，并與微陣列分析的結(jié)果相比對。Western blot檢測6例纖維型腦膜瘤和3例正常腦蛛網(wǎng)膜中總Akt和磷酸化Akt蛋白的表達(dá)水平;檢測3例纖維型腦膜瘤、3例間變型腦膜瘤及3例正常腦蛛網(wǎng)

3、膜中總FAK和磷酸化FAK蛋白的表達(dá)水平，進(jìn)一步驗(yàn)證基因芯片及KEGG通路分析的結(jié)果。
　　結(jié)果:
　　在本次研究中，纖維型腦膜瘤與正常腦蛛網(wǎng)膜組織相比，上調(diào)表達(dá)的基因有5590個(gè)，下調(diào)表達(dá)的基因有3321個(gè);間變型腦膜瘤與正常腦蛛網(wǎng)膜組織相比，上調(diào)表達(dá)的基因有4583個(gè)，下調(diào)表達(dá)的基因有2791個(gè)。KEGG分析中按P值小于0.01的設(shè)定，分別得到在纖維型腦膜瘤和間變型腦膜瘤中明顯變化的信號通路13和12條。在纖維型腦膜瘤中

4、，變化最明顯的信號通路為Pathways in cancer(P=3.06*10-5)。通過仔細(xì)研究通路中差異表達(dá)的基因，又將此通路細(xì)分為PI3K/Akt、cell cycle和TGFβ亞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，其可能與纖維型腦膜瘤的發(fā)生相關(guān)。而在間變型腦膜瘤中，integrin介導(dǎo)的focal adhesion（P=2.35*10-7）和ECM-receptor interaction（P=7.1*10-7）信號通路是差異最明顯的兩條通路。接下

5、來通過qRT-PCR驗(yàn)證了上述通路中差異表達(dá)的基因在纖維型、間變型和正常腦蛛網(wǎng)膜組織中的表達(dá)，結(jié)果與基因芯片得到的結(jié)果相一致。Akt蛋白是PI3K/Akt通路中被激活的重要蛋白，而FAK蛋白是integrin介導(dǎo)的focaladhesion和ECM-receptor interaction信號通路中被激活的重要蛋白。Western blot顯示:在纖維型腦膜瘤中，與Akt基因表達(dá)上調(diào)一致，腫瘤組織中的總Akt和磷酸化Akt的表達(dá)量均高于

6、正常蛛網(wǎng)膜組織;在間變型腦膜瘤中，與FAK基因的表達(dá)上調(diào)一致，磷酸化和總的FAK蛋白的表達(dá)水平也顯著增加。
　　結(jié)論:
　　本課題組應(yīng)用基因芯片技術(shù)建立了纖維型和間變型腦膜瘤同正常腦蛛網(wǎng)膜組織比較的差異基因表達(dá)譜，篩選到了一大批顯著差異表達(dá)的基因。通過應(yīng)用KEGG通路分析方法，研究了若干條變化明顯的信號通路。進(jìn)一步分析后，初步認(rèn)為PI3K/Akt、cellcycle和TGFβ信號通路可能參與了纖維型腦膜瘤的發(fā)病過程;inte