前列腺外腺癌与外腺增生组织的基因表达谱差异分析

论文摘要

良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia,BPH)与前列腺癌(prostatecancer,PCa)是老年男性常见的前列腺良、恶性疾病。根据McNeal的经典前列腺分区理论,目前大多数学者认为BPH发生于前列腺移行区和尿道周围腺区,即内腺;而PCa则好发于前列腺外周区,即外腺。然而,在多年的临床工作中,我们发现前列腺外腺也存在原发性良性增生的情况,并就此作了初步研究和报道。无论是良性病变还是恶性病变,其发生、发展都是一个多基因、多步骤协同作用的复杂过程,它涉及到细胞增殖和分化、凋亡、信号传导通路、细胞转录水平、结构功能变化等多个方面,通过对各种疾病相关基因的研究分析,可以加深对疾病分子水平变化的认识,有助于疾病的诊断、鉴别诊断及预后判断,并将为从根本上治疗疾病提供新的依据和方法。目前,关于前列腺外腺良性增生的报道甚为有限,国外文献多局限于个案报道,其发生机制目前尚不清楚。关于外腺良性增生基因表达谱的分析筛查目前尚无文献报道,本研究旨在通过对外腺良性增生差异基因变化的研究,探讨其可能的分子水平变化及发生机制,以期证明外腺是否可以发生原发性良性增生,从而对现有的前列腺疾病发生理论做出适当的补充;此外,比较外腺增生与外腺癌的的差异基因变化,探讨分子结构、功能改变,推测两种疾病发病机制的差异;筛选重要的疾病相关基因,对其进行功能分类,为以后进一步筛选靶基因提供理论依据。随着分子生物学技术的迅速发展,从DNA、RNA水平及蛋白质水平对前列腺疾病的大量的分析和研究,逐步揭示了相关基因差异表达,及其与疾病发生、发展的关系。本研究应用华联生物科技股份有限公司(Phalanx Biotech Group,Inc.)制备的人全基因组芯片(Human Whole Genome OneArray DNA Microarray)60mer探针(包括30,968人类基因组探针和1082实验对照探针,共计32,050个),对前列腺外腺正常组织、外腺良性增生组织和外腺癌组织的基因表达谱进行了检测,并经过多种统计及数据处理技术进行了综合比较与分析,得出以下结论:1.与前列腺正常外腺组织比较,筛得外腺PCa差异表达基因555个,其中上调表达392个,下调表达163个。差异表达基因主要定位于细胞内成分(细胞质、核糖体)、细胞器、蛋白质复合物;它们的分子功能主要包括催化活性(裂解酶活性、氧化还原酶活性、乙酰转移酶活性)、结构分子活性、RNA结合;主要参与的生物学过程包括生物合成与代谢(氮化合物、蛋白质、脂肪酸、核苷酸)、细胞生长、细胞生物过程(细胞体积调控、细胞定位)等多个方面。2.外腺PCa生物学通路涉及范围较广,它有10组显著差异基因群,包括氧化磷酸化、核糖体、焦点粘连、色氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、糖酵解/糖异生、脂肪酸代谢、霍乱弧菌侵染、丙酸酯代谢、蛋白酶体。3.与前列腺外腺正常组织比较,筛得外腺良性增生基因323个,其中,上调表达181个,下调表达142个。差异表达基因主要定位于细胞内的蛋白质复合物、核糖体、细胞溶质;它们的分子功能主要包括结构分子活性、RNA结合、转录因子活性;其参与的生物学过程涉及大分子生物合成、蛋白质合成、染色质修饰。4.外腺BPH生物学通路涉及核糖体、MAPK信号通路。细胞黏附分子、氧化磷酸化、蛋白酶体等;其中,核糖体蛋白基因群为显著差异基因群。5.外腺BPH涉及较少的基因变化,而外腺PCa则是多种基因异常表达的结果,该结果与两种疾病表型相一致。PCa涉及细胞增殖、凋亡、生物代谢改变、恶性侵袭等多个方面;而外腺BPH主要涉及细胞增生及凋亡改变。6.FOS、JUN两个癌基因在外腺BPH组织中表达上调,参与细胞增生、分化、凋亡等生物学通路。FOS、JUN与PCa发生、发展密切相关,我们推测外腺BPH存在潜在恶性转变的可能。7.外腺BPH和外腺PCa的显著差异基因群均涉及核糖体蛋白基因群,但该组基因在两种疾病中的表达水平有所不同;在外腺PCa中,大部分核糖体蛋白基因表达水平上调,而在BPH组,多数基因表达水平下调。核糖体蛋白基因群在两种病变中的差异表达可能是由于它们在前列腺疾病中具有不同的功能调控机制;对该组基因的进一步研究将有助于对前列腺疾病发病机制的深入探讨,并为筛选可能的靶基因提供有益的理论依据。

论文目录

• 缩略词表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 参考文献
• 第一部分 经直肠前列腺穿刺活检获取前列腺外腺癌与良性增生标本及基因表达谱检测
• 1 引言
• 2 材料和方法
• 3 结果
• 4 分析
• 参考文献
• 第二部分 前列腺外腺癌相关基因功能分类
• 1 引言
• 2 材料与方法
• 3 结果
• 4 分析
• 参考文献
• 第三部分 前列腺外腺良性增生相关基因功能分类及其与外腺癌差异比较
• 1 引言
• 2 材料与方法（同第二部分2材料与方法）
• 3 结果
• 4 分析
• 参考文献
• 全文讨论
• 一、前列腺外腺胚胎学及独特的生物学特性
• 二、McNeal经典理论及前列腺外腺BPH
• 三、外腺Pca与BPH差异基因及其生物学功能
• 综述:良性前列腺增生和前列腺癌的分子生物学差异
• 参考文献
• 附图
• 附表
• 攻读学位期间发表文章情况
• 致谢