整合分析基因表达与拷贝数变异识别癌症的驱动基因及调控子miRNAs

目的:通过整合分析基因的表达与拷贝数变异(CNV)识别癌症的驱动基因及调控子mi RNAs。方法:通过整合基因表达与CNV数据,分别计算了乳腺癌、结肠癌、肺癌、肾癌、膀胱癌、头颈癌六种癌症中mi RNAs的调控得分,提出了一个识别驱动基因和显著调控子mi RNAs的方法。结果:本文研究发现,CNV区域上编码的基因相比于非CNV区域上编码的基因更倾向于受mi RNAs调控。但是,癌相关CNV区域上的基因相比正常CNV区域上的基因更少受mi RNAs调控。本研究识别出了EXOSC4、ZNF7、BOP1等原癌基因,以及mi R-488、mi R-27a、mi R-454等在多种癌症中都起调控作用的调控子mi RNAs。结论:本文的方法为癌症研究带来了新的启发,这些具有调控扩增基因过表达作用的mi RNAs的发现,有助于我们更进一步了解癌基因表达的复杂调控机制,进而推动癌症的诊断、治疗和预后。     

基因组拷贝数变异及其突变机理与人类疾病

拷贝数变异(Copy number variation,CNV)是由基因组发生重排而导致的,一般指长度为1 kb以上的基因组大片段的拷贝数增加或者减少,主要表现为亚显微水平的缺失和重复。CNV是基因组结构变异(Structural variation,SV)的重要组成部分。CNV位点的突变率远高于SNP(Single nucleotide polymorphism),是人类疾病的重要致病因素之一。目前,用来进行全基因组范围的CNV研究的方法有:基于芯片的比较基因组杂交技术(array-based comparative genomic hybridization,aCGH)、SNP分型芯片技术和新一代测序技术。CNV的形成机制有多种,并可分为DNA重组和DNA错误复制两大类。CNV可以导致呈孟德尔遗传的单基因病与罕见疾病,同时与复杂疾病也相关。其致病的可能机制有基因剂量效应、基因断裂、基因融合和位置效应等。对CNV的深入研究,可以使我们对人类基因组的构成、个体间的遗传差异、以及遗传致病因素有新的认识。     

一种基于二代测序拷贝数变异检测的新方法

区域捕获测序是针对基因组特定区段如对MHC(Major histocompatibility complex)区域、外显子区域等测序的有效手段,但是由于捕获测序中探针设计不均匀而造成区域内测序深度变异很大,因此,与基于全基因组的测序数据相比,其拷贝数变异的检测难度更大.目前已经出现了捕获测序下拷贝数变异(copy number variations,CNV)的检测方法,但对CNV的检测准确性仍然很低,特别是对于低频率CNV来说效果极差.因此,本研究开发了一个新的拷贝数变异检测方法,其特点是:(1)以区域内划分的区间为单位检测区间内的CNV,而不是直接对每个个体检测CNV;(2)全面利用群体内所有个体信息,通过区间内read深度在群体的分布规律来检测CNV的分离规律,假设区间内只有1个CNV,那么区间内的read深度将服从三峰的混合正态分布.将该方法应用于21 327个银屑病个体区域捕获测序的CNV检测中,结果表明,XHMM,ExomeDepth和本方法跟金标准重叠的窗口总数与金标准总窗口数的百分比(即重叠率)分别是7％、18％和62％.与XHMM和ExomeDepth相比,新方法在区间内CNV检测覆盖度可以分别提高55个百分点和44个百分点.本研究完善拷贝数变异检测方法,为疾病的诊断治疗提供一定的理论依据.     

增强子的鉴定及其在肿瘤研究中的应用

增强子是一类增强靶基因转录活性的DNA顺式作用元件。但是增强子与靶基因的方向和距离不确定,大大增加了研究增强子调控的靶基因及其作用机制的困难。已有大量研究显示,增强子的突变或功能异常与疾病发生发展相关;仅有少量研究报道增强子通过促进靶基因的表达,引发癌症或产生抗药性。目前与癌症发生发展和在癌症治疗过程中抗药性产生相关的增强子尚未得到充分鉴定,这些增强子的调控机制也未得到充分解析。本文对目前可在全基因组水平上预测和鉴定增强子以及解析增强子调控机制的方法进行总结和对比,并对近几年增强子在肿瘤诊断、治疗和发生发展机制中的研究进展进行综述。期望本文为筛选与癌症发生发展相关的增强子和解析这些增强子的调控机制提供参考,为提高癌症的诊断和制定癌症的治疗策略提供新的视角。     

MORC家族蛋白的生物学功能研究进展

Microrchidia(MORC)是高度保守的核蛋白超家族,包括MORC1、MORC2、MORC3和MORC4。MORCs作为新的表观遗传调控因子,参与多种基本的生物学过程,包括DNA损伤修复、细胞增殖、细胞衰老和表观遗传调控。MORCs的调节异常与癌症、自身免疫疾病和骨病相关。对MORCs结构和功能的进一步研究将为开发治疗MORCs相关疾病的新方法奠定基础。该文将结合作者的研究工作,重点对MORCs在癌症和骨稳态调节中的作用进行综述,并讨论MORCs作为癌症、自身免疫疾病和骨病治疗的新药物靶点的可能应用前景。     

氧固醇及其结合蛋白相关蛋白在癌症中的作用

氧固醇是在人体内形成或摄入饮食中的胆固醇的氧化衍生物,是当前分子流行病学和肿瘤学探索的目标之一。氧固醇具有多种功能,能够调节肝脏X受体(liver X receptor,LXR)、氧固醇结合蛋白(oxysterol binding protein,OSBP)及其相关蛋白(oxysterol binding protein-related proteins,ORPs)等受体的活性,进而参与胆固醇代谢、调节酶活性、介导细胞内信号传导途径。现有的证据表明,氧固醇及其结合蛋白与包括癌症在内的许多人类疾病有关,但氧固醇家族成员功能复杂,其在不同癌症病理发展中的作用尚未有定论。针对这一问题,本文总结了氧固醇家族及其OSBP/ORPs在主要癌症中的作用,为进一步研究氧固醇分子及其受体在癌症进展中的机理和针对性的诊断治疗提供基础。     

具有划时代意义的韩国拷贝数变异研究

罗氏NimbleGen已与韩国疾病控制与预防中心（KCDC）和Macrogen,Inc．公司签署合作协议,将共同实施一项针对韩国人的为期8个月的高密度CNV研究。该研究分为两个阶段,包括对韩国人口的大规模CNV特征描述,并对包括糖尿病在内的复杂疾病的基因相关研究中常见的CNV进行分析。     

基于CNV区域网络识别神经胶质瘤的重要功能区域

目的：基于基因拷贝数变异（CNV）区域网络识别神经胶质瘤的重要功能区域。方法：运用独特的计算样本的共相关性值的方法,使CNV数据与基因数据产生联系;基于蛋白质互作关系,在CNV区域与基因之间搭建桥梁,构建CNV区域网络;分析网络拓扑性质,识别出神经胶质瘤的重要功能CNV区域。结果：本文共识别出了11个与神经胶质瘤相关的候选重要功能CNV区域,通过功能注释和通路分析,确认了识别到的区域与神经胶质瘤有重要联系。结论：通过基因与表型之间的联系,利用已知表型基因在同源、功能、互作、结构域上的特征将CNV区域与基因联系起来,通过基因的功能可以了解到CNV区域的功能,对于疾病的预测和诊断有重要的意义。     

中期因子在癌症中的作用及其作为诊断治疗靶点的临床意义

中期因子(midkine, MDK)是一种肝素结合生长因子,在维持正常组织功能以及介导疾病发展中都发挥重要作用。MDK在多种人类恶性肿瘤中高表达,并在癌症的生长、增殖、存活、转移、血管生成以及化疗抵抗过程中发挥重要功能。MDK不仅可以作为癌症诊断、治疗以及预后的生物标志物,还可以用于监测癌症治疗过程中的效果以及病人的反应,以MDK为临床靶点的抑制剂研究也在MDK高表达癌症中大量开展。本文系统地总结了MDK在癌症发生发展过程中的生物学作用及其参与的相关信号通路,并且进一步探讨了以此为基础的肿瘤标志物以及癌症个体化治疗的潜在靶点,旨在为以MDK为靶点指导癌症的临床诊疗提供依据。     

基因组拷贝数变异研究进展

基因组结构变异分为两个层次:显微水平(microscopic)和亚显微水平(submicroscopic)。显微水平的基因组结构变异主要是指显微镜下可见的染色体畸变,包括整倍体或非整倍体、缺失、插入、倒位、易位、脆性位点等结构变异。亚显微水平的基因组结构变异是指DNA片段长度在1Kb-3Mb的基因组结构变异,包括缺失、插入、重复、重排、倒位、DNA拷贝数目变化(copy numbervariation,CNV),这些统称为CNV或者CNP(copy number polymorphisms,CNP)。对CNV的研究能够帮助研究者建立遗传检测假说,进而发现疾病易感基因,同时加深对表型变异的理解,为今后研究人类生物功能、进化、疾病奠定基础。本文主要从CNV的研究历史、分子机制、研究方法、研究意义等四个方面进行综述.。     

拉曼光谱技术在肿瘤检测中的应用

癌症是威胁人类健康和生命的严重疾病之一,早期诊断与及时治疗是提高癌症患者生存率的最有效途径。激光拉曼光谱技术作为一种非侵入性的检测技术,可以无损伤地提供丰富的分子结构特征和物质成分信息,从分子水平上反映癌变组织与正常组织之间的结构差异,从而可用于癌症的早期诊断。综述了激光拉曼光谱技术在皮肤癌、鼻咽癌、肺癌、胃癌、结肠癌、乳腺癌及前列腺癌诊断中的研究进展,并对拉曼光谱技术在癌症诊断中的发展方向和应用前景作了进一步的展望,为癌症的早期检测和诊断技术的应用研究提供参考依据。     

Rac1在肿瘤耐药中的研究进展

Ras相关C3肉毒毒素底物1(Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1, Rac1)对于包括癌症在内的各种疾病的发展和进展至关重要,并且已有研究表明Rac1与肿瘤耐药性相关。该综述概述了Rac1在调节耐药性中的作用,以及相关机制和可用的抑制剂,这可能为未来靶向癌症耐药性的治疗提供新的方向和选择。     

癌症与可变剪接

可变剪接在发育、分化和癌症等过程中发挥着非常重要的作用。近年来,越来越多的研究表明可变剪接与癌症有着密切的关系,许多癌症相关基因受可变剪接调控。由于癌症特异性的剪接变体具有明显的诊断价值,使得对癌症与可变剪接的研究成为热点。简要概述了癌症相关基因的可变剪接、可变剪接变体的鉴定方法、可变剪接与癌症治疗等研究进展。     

激光诱导大鼠CNV形态变异性的体内和体外特性研究

532 nm激光光凝是诱导啮齿类动物脉络膜新生血管(CNV)的一种既定方法。本研究旨在评价激光诱导CNV在体内和体外随时间变化的形态变异程度,为今后CNV相关研究提供观察指标。本实验首先对棕色挪威(BN)大鼠进行激光造模,随后,根据不同时间点对其进行体内眼底照相、光学相干断层扫描(OCT)、眼底荧光血管造影(FFA)和吲哚菁绿血管造影(ICGA),最后,应用组织病理检查进行体外验证。结果发现,光凝后第7天出现CNV,第21天的CNV总发生率最高。FFA呈典型圆盘状强荧光渗漏,ICGA显示光凝区周边强荧光,中央低荧光,呈花环状形态。光学显微镜下可见,造模后第7天,视网膜下CNV形成,第7~21天,CNV中央厚度逐渐增加,第28天,CNV中央厚度保持相对稳定。这提示,532 nm激光诱导BN大鼠CNV模型造模时间短,成功率高。这种造模方式可以广泛应用于临床前实验研究,为进一步研究CNV发病机制提供了思路。     

循环中的长非编码RNA-LIPCAR预示心衰患者的生存率

<正>细胞外核酸的存在已被发现了几十年。自发现癌症患者血浆中含有特殊的细胞外RNA起,人们意识到体液中的RNA可能可以用于疾病的诊断。长非编码RNA(lncRNA)是不编码蛋白的长度超过200个碱基的RNA,研究lncRNA在人类疾病中的作用,可以从新的视角了解疾病发生发展的机制,并为疾病的诊断和治疗提供新的靶标。lncRNA通常具有二级结构,并且相对稳定,也为在体液中比如血液和尿液检测lncRNA提供了可能性。目前关于lncRNA的研究主要集中在癌症方面。比如     

癌症差异蛋白质组学研究中样品分离和鉴定分析技术

随着人类基因组测序的完成,癌症研究的重点从基因组学转移到蛋白质组学研究中。癌症研究中的差异蛋白质组学技术也飞速发展,包括癌症样品制备、分离,蛋白质鉴定分析、蛋白质组定量研究和翻译后修饰研究等。这些技术极大地推动了与癌症相关的差异蛋白质组学研究,使蛋白质组学在癌症早期诊断、治疗,监测以及发现新药物治疗靶标方面发挥更大的作用。本文主要综述了近年来癌症差异蛋白质组学研究中样品分离和鉴定分析技术。     

增强子调控癌症发生发展的机制研究

增强子是一段具有转录调控功能的DNA序列,主要通过顺式调控方式发挥作用。由于增强子及其调控基因在位置和距离上的不确定性,大大增加了研究增强子作用机制的复杂性和困难性。越来越多的证据表明,增强子与癌症等疾病的发生发展密切相关,因此开展癌症相关增强子的研究,将有助于全面解析癌症发病机制,并推动抗肿瘤药物的高效研发,具有重要的社会意义和经济价值。目前对于增强子的鉴定不充分,增强子在癌症和其他疾病中的发生发展调控机制尚未得到完整的解析。本文主要对增强子和超级增强子及其特性进行介绍,并在全基因组水平上对增强子的预测和鉴定进行了描述,最后总结了近年来增强子在癌症等疾病发生过程中所发挥的调控作用,从而为未来解析增强子调控机制以及癌症的诊断和治疗提供参考。     

环状RNA翻译蛋白在癌症中的研究进展北大核心CSCD

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一种单链环状闭合RNA分子,由线性RNA通过反向剪接形成,具有稳定、高度保守、组织特异性等特点。circRNA能够通过形成竞争性内源性RNA、结合蛋白等多种方式参与机体的生理、病理过程。最近发现,circRNA分子可以通过翻译形成多肽或蛋白参与癌症的发生和发展。circRNA是人类癌症中有前途的诊断和预后标志物,也是癌症治疗的潜在药物靶点。本文重点介绍了circRNAs编码的多肽和蛋白质在多种癌症中的相关研究进展。这些多肽和蛋白质分别依赖内部核糖体进入位点和m6A两种不同的机制进行翻译。我们还总结了circRNA编码的多肽和蛋白质在各种癌症的诊断、治疗、预后和机制研究中的潜在用途。     

拷贝数目变异:基因组遗传变异的新诠释

拷贝数目变异(copy-number variant, CNV)也称拷贝数目多态(copy-number polymorphism, CNP), 是一种大小介于1 kb至3 Mb的DNA片段的变异, 在人类基因组中广泛分布, 其覆盖的核苷酸总数大大超过单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms, SNPs)的总数, 极大地丰富了基因组遗传变异的多样性。CNV对于物种特异的基因组构成、物种的演化和系统发育以及基因组某些特定区域基因的表达和调控可能具有非常重要的生物学意义。本文从CNV的多态性、CNV的检测方法、CNV的多态性与表型的关联分析以及CNV的进化四个方面综述了CNV的研究成果, 并就CNV在动物基因组中的研究进行了展望。     

癌症相关microRNA与靶基因的生物信息学分析

MicroRNAs(miRNAs)是一类长度约为22nt的内源性非编码RNA,通过与靶基因转录本互补结合调控基因的表达。近年来,研究发现miRNA与癌症发生密切相关,miRNA可以直接充当癌基因或者抑癌基因而影响肿瘤的发生和生长。为更进一步揭示癌症相关miRNA的特征及靶基因的功能,文章通过数据库搜索及文献检索,在人类基因组中发现了475个癌症相关miRNA,系统地比较了癌症相关miRNA与非癌症miRNA以及基因内和基因间区癌症相关miRNA在保守性、SNP位点分布、癌谱及转录调控等特性。研究发现,癌症相关miRNA比非癌症miRNA保守性要强,发生SNP概率比较低,同时发现miRNA所涉及癌症数目与保守性成正相关。基因组定位分析发现,癌症相关miRNA比非癌症miRNA更倾向于成簇存在。进一步对宿主基因、癌症相关miRNA及作用的靶基因与癌症发生进行关联分析,发现一些非癌症miRNA的宿主基因倾向于被癌症miRNA作用。本研究结果为深入理解miRNA与癌症之间的关系,以及进一步为miRNA作为癌症诊断指示物提供理论依据。