運用整合組學研究HPV與宮頸癌.pdf

1、宮頸癌是女性生殖系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤之一。每年全球新發(fā)病例超過50萬，且其中80％來自發(fā)展中國家。根據(jù)中國衛(wèi)計委官方網(wǎng)站公布的2011年衛(wèi)生統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)顯示，我國2010年宮頸癌總患病率為15.1/10萬人，與往年相比呈上升趨勢。宮頸癌以鱗癌為主，其次為腺癌，有文獻報道同期的宮頸腺癌與宮頸鱗癌相比生存率更低，預(yù)后更差。流行病學調(diào)查研究顯示，高危型人乳頭瘤病毒（Human papillomavirus，HPV）感染是宮頸癌發(fā)生的重要啟動因

2、子。乳頭瘤病毒是增殖在皮膚和粘膜層狀細胞上的一種小DNA病毒。按照臨床分析，人乳頭瘤病毒可以分為高危型和低危型兩大類。高危型HPV或稱致瘤HPV能夠?qū)е掳┌Y;目前已經(jīng)鑒定出了12種以上的高危型HPV，其中HPV16和HPV18與約70％HPV引起的宮頸癌有關(guān)。雖然過去的研究已經(jīng)明確了高危型HPV與宮頸癌之間的相關(guān)性，然而對于高危型HPV的致癌機理，尚缺乏對HPV病毒影響宿主細胞的宏觀認識。而伴隨著測序技術(shù)和高分辨率質(zhì)譜技術(shù)的日益成熟，人

3、們有機會通過高通量測序和全蛋白質(zhì)譜分析等手段對HPV的致癌機制進行更為全面的認識。據(jù)此，我們將上述兩種新技術(shù)與其他分子生物學技術(shù)整合應(yīng)用，獲得了宮頸癌，HPV表達細胞和宮頸癌細胞系的轉(zhuǎn)錄組，蛋白組信息，并對HPV在以上兩個層面所發(fā)揮的致癌作用進行了初步的探究。
　　目的:
　　獲得宮頸癌組織樣本或HPV癌基因表達細胞/宮頸癌細胞系的轉(zhuǎn)錄組，蛋白組信息，比較它們與正常組織或正常細胞系之間的差異，并檢測HPV與這些差異之間的相關(guān)

4、性。
　　方法:
　　1.對HPV癌基因細胞系進行RNA測序:對穩(wěn)定表達高危型HPVE7基因的NIKS-E7及其對照NIKS-Vector細胞進行RNA提取，對所得RNA進行測序并定量。
　　2.對RNA測序結(jié)果進行生物信息學分析:從RNA測序的結(jié)果中挑選出E7細胞與Vector細胞有明顯表達差異，且能夠表達為蛋白的基因。對這些基因進行GO(Gene Ontology)聚類。并用RTq-PCR驗證RNA測序結(jié)果準確性。

5、
　　3..對宮頸癌細胞系進行蛋白樣本制備:分別從宮頸鱗癌SiHa和宮頸腺癌HeLa細胞系中提取細胞全蛋白，并用FASP方法進行蛋白酶解。
　　4.對宮頸癌細胞系進行蛋白組分析:將上述兩種細胞系的肽段進行LCMS分析，并對所得質(zhì)譜數(shù)據(jù)進行非標記定量，對定量數(shù)據(jù)進行生物信息學分析。
　　結(jié)果:
　　1.經(jīng)過RNA測序，共發(fā)現(xiàn)236個基因在有HPV癌基因E7的細胞中與對照細胞相比存在明顯差異表達，其中高表達基因150

6、個，低表達基因86個
　　2.經(jīng)過GO聚類分析，高表達基因中38％與細胞周期相關(guān)，30％與DNA代謝相關(guān);低表達基因中約15％與細胞增殖調(diào)節(jié)相關(guān)，14％與細胞穩(wěn)態(tài)相關(guān)。
　　3.經(jīng)過質(zhì)譜分析，在HeLa和SiHa之中共鑒定到2373種蛋白，其中在HeLa細胞中共鑒定到符合多肽可信度假陽性率(FDR)≤0.05的蛋白1401種。在SiHa細胞中共鑒定到符合多肽可信度FDR≤0.05的蛋白1620種。
　　4.在上述蛋白中

7、，在兩種細胞中有明顯表達差異的蛋白，滿足p≤0.05的蛋白共787種，其中HeLa高表達蛋白401種，HeLa低表達蛋白386種。HeLa高表達蛋白中有10.8％的蛋白與提高產(chǎn)能代謝相關(guān)，在Hela低表達的蛋白中，有14.3％的蛋白同調(diào)節(jié)細胞凋亡相關(guān)。
　　結(jié)論:
　　1.HPV癌基因能夠促進細胞增殖和細胞代謝，從而促進癌癥的發(fā)生。
　　2.HPV感染所導(dǎo)致的腺癌和鱗癌有明顯的蛋白表達差異，這些差異很可能是導(dǎo)致腺癌預(yù)后