基于基因表达谱的肿瘤样本分类规则提取

样本分类规则提取是基因表达谱数据挖掘工作中的重要内容,提取肿瘤病理组织与正常组织的样本分类规则具有重要的生物学意义与临床诊断价值.针对该问题,基于机器学习与数据挖掘技术,研究了用于区分肿瘤与正常组织样本的分类规则提取问题.首先,利用改进的Relief算法生成候选特征子集,并以支持向量机作为样本分类模型,利用交叉验证方法在训练集上评估候选特征子集的样本分类能力,确定分类特征基因集合;然后,利用CART(classification and regression trees)学习算法构建决策树获得样本分类规则;最后,对所得规则进行了分析和解释.     

正常来源CD4+CD25+细胞在小鼠肺癌模型中的抗肿瘤作用

CD4+CD25+细胞是一群具有免疫抑制活性的T细胞,又称为调节性T细胞(regulatory T cells,Tregs).肿瘤发生中Tregs会抑制T细胞的活化,促进肿瘤的发生、发展,而正常生理来源的Tregs回输后产生的免疫调节作用是未知的.为探讨正常生理状态下Tregs的免疫调节作用,利用小鼠肺癌模型和细胞移植...     

人类乳腺癌异常甲基化基因分析

运用Illumina HumanMethylation27BeadChip数据,利用sam函数中Delta值与FDR值的关系,选取最佳Delta值,识别人类乳腺肿瘤组织和正常乳腺组织中显著差异甲基化基因.分析这些差异甲基化基因在人类各条染色体的分布,进一步通过这些差异甲基化基因对肿瘤样本和正常样本进行双向非监督聚类分析.接着,利用limma包计算乳腺肿瘤组织样本和正常乳腺组织样本中差异表达基因,对既发生差异甲基化又同时发生差异表达的基因,进行GO生物分子功能富集分析.结果发现低甲基化的基因皆与蛋白质及核苷酸结合功能相关,高甲基化基因则主要富集到与运输载体活性相关的分子功能上.这些研究结果,有助于我们从基因功能角度进一步理解乳腺癌发生的原因,对乳腺癌的预后和临床诊断起到帮助作用.     

NPY甲基化在结直肠癌患者中的诊断意义（英文）

目的：越来越多的研究表明基因甲基化生物标志物在肿瘤病变中发挥重要作用。本研究旨在探讨神经肽Y (NPY)甲基化在结直肠癌(CRC)中的诊断意义。方法：利用生物信息学工具分析癌症基因组图谱中所有肿瘤m RNA、蛋白质以及甲基化表达，生存获益以及免疫细胞浸润状态。CRC中NPY甲基化进一步在肠癌组织、粪便样本及细胞系中得到验证。使用Sequenome Epi TYPER和定量PCR方法进行NPY甲基化检测。实时PCR和蛋白质印迹法检测细胞系中NPY表达。结果：生物信息学分析显示大部分癌中NPY甲基化水平升高(P<0.05)。此外，NPY转录表达与结肠癌CD4+T细胞、巨噬细胞、树突状细胞(P<0.05)明显相关。直肠癌中CD4+T细胞、中性粒细胞和NPY也获得了类似的结果(P<0.05)。我们研究发现NPY在CRC组织和粪便脱落细胞中高甲基化(P<0.05)。粪便NPY甲基化在肿瘤、肠息肉(包括腺瘤性、锯齿状和炎性息肉)及健康对照组人群中敏感性分别为82.5%vs 46.3%vs23.4%，特异性为76.6%。细胞系体内实验表明5-aza-2’-deoxycytid...     

肿瘤患者外周血CD4+和CD8+T淋巴细胞TCR Vβ基因克隆化分析

目的探讨肿瘤患者T细胞抗原受体(TCR)Vβ基因克隆化改变特征.方法应用多引物巢式PCR技术检测肿瘤患者外周血CD4+T细胞和CD8+T细胞TCR Vβ基因22个亚家族的克隆化改变,与正常对照组比较,分析肿瘤患者TCR单克隆改变的特点.结果 CD8+T细胞TCRVβ基因亚家族单克隆改变的数量多于CD4+T细胞;肿瘤患者的CD4+T细胞中,只有Vβ2,Vβ7和Vβ8三个亚家族单克隆改变高于正常对照组(P0.01或P0.05),其他Vβ亚家族单克隆改变与正常对照组无明显差异.肿瘤患者的CD8+T细胞中,有14个Vβ亚家族单克隆改变均高于正常对照组(P0.01或P0.05);4组肿瘤患者中,CD4+T细胞和CD8+T细胞的TCR Vβ7亚家族的单克隆改变均明显高于正常对照组(P0.01或P0.05).结论通过检测TCR Vβ基因克隆化改变,可以初步了解T细胞对肿瘤的免疫应答状况.     

基于邻接谱主分量分析的肿瘤分类方法

基于谱图理论展开针对基因表达谱数据的分类研究,将反映图结构的特征表示引入到基因表达谱数据分类中,从而高维空间离散点分布问题便可以转化成为具有结构信息的图问题.文中对基因表达谱数据样本点构造高斯权邻接矩阵,SVD分解后,采用特征记分准则进行筛选,找出最大限度区分肿瘤样本与正常样本的主分量作为样本特征,输入KNN分类器进行分类,通过对白血病两个亚型(ALL与AML)与结肠癌表达谱数据进行实验,证明了文中方法的可行性与有效性.     

MEN1基因生物学功能研究进展

MEN1基因是多发性内分泌肿瘤1型综合征(MEN1)的关键致病基因之一.其编码蛋白menin在细胞核中与混合谱系淋巴瘤基因(MLL)等大量关键转录因子相互作用,直接参与组蛋白甲基化修饰等表观遗传调控过程,对靶基因转录和细胞表型的维持起关键的调控作用.MEN1基因突变导致的menin表达或核转位异常将引起一系列信号通路紊乱,进而引起内分泌系统疾病如MEN1.近年来,随着研究的深入,发现menin参与调控的组蛋白3的赖氨酸4残基(H3K4)甲基化修饰与内分泌系统肿瘤以及非内分泌系统如血液系统肿瘤的发生密切相关;我们最近的研究结果显示,menin通过赖氨酸27残基(H3K27)组蛋白甲基化修饰调控的多效生长因子等关键信号通路是调节肺癌表型的重要机制之一,提示menin在内分泌系统之外的广泛的生物学作用.综述了本实验室及国际上关于menin生物学功能的经典及最近的研究,重点介绍menin在非内分泌系统肿瘤发生发展中的关键作用及其调控的组蛋白修饰特点、规律.同时根据我们新近的研究,提出menin在其他系统疾病发生中的可能作用.这些新发现将有助于进一步深入揭示menin介导的表观遗传学调控在疾病发生中的关键作用,为以menin为靶点的疾病治疗提供崭新思路.     

基于双正交非负矩阵三因式的肿瘤识别

基因表达谱数据分析已经逐渐成为疾病诊断和分类的常规步骤.目前人们对NMF(nonnegative matrix factorization)的大多数研究都专注于二因式分解.论文另辟蹊径,对BONMTF(bi-orthogonal nonnegative matrix tri-factorization)算法进行了系统化的分析,利用此算法得到表征样本属性的矩阵,并将其应用于基因表达谱数据分析,提高了样本识别率.实验采用4组具有代表性的肿瘤基因表达谱数据,其结果证明了论文方法针对不同数据集的识别率都比传统方法有所提高,具有一定的可行性及应用前景.     

SPATA12基因在多种肿瘤中的组织芯片表达谱分析

为了检测生精相关基因SPATA12在多种肿瘤组织中的表达及其与临床病理特征的关系,采用数字虚拟Northern方法分析SPATA12在41种正常组织及其相应肿瘤组织中的表达丰度;利用组织芯片技术结合原位杂交的方法,对96例多器官肿瘤组织芯片和208例肺肿瘤组织芯片样本中SPATA12基因的表达情况进行检测.虚拟Northern结果显示,SPATA12主要表达于正常睾丸组织以及少部分肺癌组织中.组织芯片原位杂交结果显示,SPATA12在多种肿瘤组织中表达频率不一,主要在皮肤恶性黑色素瘤、前列腺癌及前列腺慢性炎症组织、胃癌、结肠癌、甲状腺乳头状癌等肿瘤组织中高表达;在肺肿瘤组织中,SPATA12主要表达于非小细胞肺癌,其中在腺癌、鳞癌、类癌和大细胞癌组织的阳性表达率分别为16.13%,29.17%,30%和100%.SPATA12的阳性表达率与肺癌不同病理类型相关(P<0.01),而与年龄、性别以及临床分级无关(P>0.05).SPATA12基因具有肿瘤-睾丸抗原的组织表达谱特点,其阳性表达与肺肿瘤组织的不同病理类型存在明显的相关性,对肺肿瘤的分子分型有一定的参考价值.     

复杂动态微环境中多成分的肿瘤生长对流扩散反应模型

主要针对可生长和坏死的肿瘤细胞,以及正常组织细胞、细胞间质等多成分之间的相互作用和演变关系进行了分析.在肿瘤细胞的迁移模型基础上,考虑了细胞外基质(ECM)的降解和基质降解酶(MDEs)的运输条件,构建了一个复杂动态微环境中的肿瘤生长对流扩散反应模型,并对此进行了仿真模拟分析.     

结、直肠癌患者抑癌基因的甲基化检测

目的：评价特异性甲基化PCR（MSP）分析法检测抑癌基因高甲基化对结、直肠癌的诊疗价值。方法：应用MSP法检测36例结、直肠癌患者血清、术中癌旁组织及癌组织中的抑癌基因hMIM1、p15、p16甲基化的发生率。另选择36例健康体检者血清样品作正常对照。结果：36例结、直肠癌患者术前血清及术中癌组织的hMIM1、p15、p16甲基化发生率为59％-97％,癌旁组织略低;术后1周血清中hMIM1、p15、p16与术前比较明显下降（P〈0．01）,而正常对照组抑癌基因甲基化发生率均为0。结论：MSP法的建立,直接检测结、直肠癌患者的抑癌基因的高甲基化状态,有助于临床判断和动态观察治疗的效果。     

DNA甲基化在肿瘤形成中的作用（综述）

DNA甲基化改变是肿瘤细胞中常见的现象,DNA甲基化与肿瘤的发生有密切关系。从以下几方面对此做一综述。（1）简介哺乳动物细胞的DNA甲基化;（2）DNA甲基化与肿瘤基因突变;（3）肿瘤DNA甲基化的基因外作用,其中包括：原癌基因的低甲基化和抑癌基因的高甲基化。     

端粒酶基因在多种肿瘤中的表达及意义探讨

目的 :探讨端粒酶基因表达与癌细胞生物学行为及其端粒酶活性关系。方法 :用原位杂交的方法检测端粒酶基因 h TR和 h TRT在 1 1 5例癌组织 ,2 3例癌前病变 ,2 0例良性病变中的表达情况。结果 :1 1 5例癌中 h TR阳性率为 83.5 % ,h TRT阳性率为 80 .9% ;2 3例癌前病变中 h TR、h TRT阳性率分别为 39.1 %和 30 .4% ;2 0例良性病变中除 1例有 h TRT弱阳性外其余均为阴性。癌组织 h TR和 h TRT的表达与癌前病变、良性病变比较有显著性差异 ( p<0 .0 1 ) ,而癌组间无差异。h TR、h TRT表达在淋巴结转移癌组明显高于无转移组 ,端粒酶基因表达随肿瘤分化程度降低而有增高的趋势。结论 :端粒酶基因 h TR和 h TRT在多种癌及癌前病变组织中均为高表达且有很大相关性。端粒酶的激活发生在癌变早期 ,提示与癌的发生、发展密切相关。原位杂交技术检测h TR和 h TRT对恶性肿瘤诊断具有重要意义     

循环肿瘤细胞分离富集与分析检测技术的研究进展

癌症死亡患者中有90%由癌症转移引起,研究表明:患者的外周血、胸腔液等体液中的循环肿瘤细胞(CTC)与癌症转移及肿瘤结节转移(TNM)分期密切相关.因此,CTC检测在实体肿瘤前期诊断、预后及疗效评估等方面扮演着举足轻重的角色.该综述基于CTC区别于正常细胞的物理学、电学、生物学特征,总结了目前CTC分离富集及分析检测技术的研究进展,并就国内外CTC检测面临的挑战进行了讨论,对其未来发展趋势进行了展望.     

纳米技术在抗肿瘤药物靶向递释系统中的应用研究进展

 纳米载药技术已经在抗肿瘤药物递送领域受到广泛关注。纳米技术可以显著增加难溶性药物的生物利用度,改善药物释放与摄取行为,提高药物对肿瘤组织的靶向性,增加药物在肿瘤组织的分布与蓄积,降低药物对正常组织和细胞毒副作用,实现减毒增效。尽管如此,如何有效克服肿瘤生理屏障,进一步提高化疗药物的肿瘤特异性,实现肿瘤组织深度渗透和肿瘤细胞内可控释药仍然是开发抗肿瘤纳米药物亟需解决的重大挑战。从被动靶向、物理靶向、主动靶向和仿生靶向4个方面概述了纳米载药系统抗肿瘤药物在克服肿瘤屏障实现肿瘤靶向药物递送方面的研究进展。     

胃肠道恶性肿瘤的端粒酶活性研究

目的：探讨端粒酶活性与胃肠道恶性肿瘤之间的关系．方法：采用非核素银染TRAP法，对30例胃肠道恶性肿瘤(16例胃癌、9例食管癌、5例结肠癌)患者癌组织及其癌旁组织和6例非肿瘤患者的相应正常组织中端粒酶活性进行检测．结果：端粒酶活性在胃癌组织中阳性率为87．5％(14／16)、食管癌中为88．9％(8／9)、结肠癌中为80％(4／5)，其阳性率与患者年龄及组织类型无关，病灶越大、病期越晚、分化程度越低，端粒酶活性率越高，淋巴结转移者高于无转移者．在相应癌旁组织和非肿瘤患者正常组织端粒酶活性皆为阴性．结论：端粒酶活性可能是特异性较强的恶性肿瘤标志物，它有望成为有力的胃肠道恶性肿瘤鉴别诊断的辅助手段，并在肿瘤患者的预后判断方面具重要意义．     

基于人工微台阶分选与捕获肿瘤细胞的微流控芯片

开发具有契合肿瘤细胞尺寸的微台阶结构的微流控芯片以将肿瘤细胞从正常人血细胞中分选并捕获出来．结合微加工技术,先后两次对同一块玻璃基底进行刻蚀,改变两次刻蚀的图样与时间最终与盖板间形成高度为10μm的微台阶结构,通过玻璃基底与有机高聚物PDMS（Polydimethylsiloxane）盖板的键合制作出微流控芯片．利用具有微台阶结构的芯片,悬浮于磷酸盐缓冲盐溶液中的肿瘤细胞（MCF-7）被全部捕获在微台阶结构内,尺寸小于台阶的正常人血细胞（红细胞）流过台阶未被捕获,实现了将肿瘤细胞从正常血细胞中分选并捕获．捕获在芯片中的肿瘤细胞都具有活性．芯片整体透明,肿瘤细胞捕获过程不需要进行化学修饰等预处理．     

Recombinant sTRAIL induces cell death of tumor cell lines as well as primary cancer cells

Tumor necrosis factor (TNF)-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) is a new member of TNF family. It was reported that TRAIL could induce apoptosis of tumor cells but not normal cells in tissue culture system. To further study the biological activity and potential clinical significance, a recombinant soluble TRAIL (rsTRAIL) has been expressed stably in E. coli after transformation of pET28b vector containing the extracellular domain of TRAIL. The yield of rsTRAIL is approximately as high as 60% of whole bacterial proteins. The rsTRAIL, purified by Ni+ -agarose affinity chromatography, could remarkably trigger apoptosis at the concentrations of 0.1-1 μg/mL in all 7 tumor cell lines tested in vitro. However, this killing activity has not been observed in mouse fibroblast cell line (NIH3T3) as normal control. Further investigation shows that the rsTRAIL could also kill primary tumor cells isolated freshly from patients with cardiac cancer, breast cancer and malignant thymoma, while the normal human peripheral blood lymphocytes are not killed under the same conditions. These results provide new evidence that rsTRAIL could induce apoptosis of tumor cells specifically and it could be a new promising medicine for tumor therapy.