腦膜瘤基因差異表達譜及相關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)病及惡變有關的分子機制尚未被完全闡明，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譜，并進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)病的分子生物學基礎。
　　方法:
　　使用基因芯片技術，檢測纖維型和間變型腦膜瘤（各3例）組織的基因表達譜，并分別與正常腦蛛網(wǎng)膜（3例）標本的基因表達譜作比較，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上調和表達下調的基因。使用KEGG通路分析工具，進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）差異表達程度，并與微陣列分析的結果相比對。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蛋白的表達水平，進一步驗證基因芯片及KEGG通路分析的結果。
　　結果:
　　在本次研究中，纖維型腦膜瘤與正常腦蛛網(wǎng)膜組織相比，上調表達的基因有5590個，下調表達的基因有3321個;間變型腦膜瘤與正常腦蛛網(wǎng)膜組織相比，上調表達的基因有4583個，下調表達的基因有2791個。KEGG分析中按P值小于0.01的設定，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)。通過仔細研究通路中差異表達的基因，又將此通路細分為PI3K/Akt、cell cycle和TGFβ亞信號轉導通路，其可能與纖維型腦膜瘤的發(fā)生相關。而在間變型腦膜瘤中，integrin介導的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驗證了上述通路中差異表達的基因在纖維型、間變型和正常腦蛛網(wǎng)膜組織中的表達，結果與基因芯片得到的結果相一致。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基因表達上調一致，腫瘤組織中的總Akt和磷酸化Akt的表達量均高于

6、正常蛛網(wǎng)膜組織;在間變型腦膜瘤中，與FAK基因的表達上調一致，磷酸化和總的FAK蛋白的表達水平也顯著增加。
　　結論:
　　本課題組應用基因芯片技術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譜，篩選到了一大批顯著差異表達的基因。通過應用KEGG通路分析方法，研究了若干條變化明顯的信號通路。進一步分析后，初步認為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