外周全血中与老化相关的DNA甲基化标记的来源

机体老化与癌症、神经退行性疾病等许多复杂疾病相关。目前,研究者已在外周全血中识别了大量的与老化相关的DNA甲基化标记,这些标记可能反映外周血白细胞在机体老化过程中发生的变化,也可能反映外周血中与年龄相关的细胞构成比例的变化。文章利用3组正常个体外周全血DNA甲基化谱,采用Spearman秩相关分析识别了与老化相关的CpG甲基化位点(age-related DNA methylation CpG sites, arCpGs)并评价了其可重复性;利用去卷积算法估计了各外周血样本中髓性和淋巴性细胞的比例并分析了其与年龄的相关性;比较了在外周全血、CD4+T细胞和CD14+单核细胞中识别的arCpGs的一致性。结果显示,在独立外周全血数据中识别的arCpGs具有显著的可重复性(超几何检验,P=1.65×10^-11)。外周血髓性和淋巴性细胞的比例分别与年龄显著正、负相关(Spearman秩相关检验,P<0.05,r≤0.22),它们间DNA甲基化水平差异较大的CpG位点倾向于在外周全血中被识别为arCpGs。在CD4+T细胞中识别的arCpGs与在外周全血中识别的arCpGs显著交叠(超几何检验,P=6.14×10^-12),且99.1%的交叠位点在CD4+T细胞及外周全血中的DNA甲基化水平与年龄的正、负相关性一致。尽管在CD14+单核细胞中识别的arCpGs与在外周全血中识别的arCpGs并不显著交叠,但是在交叠的51个arCpGs中,有90.1%的位点在CD14+单核细胞、外周全血以及CD4+T细胞中的DNA甲基化水平与年龄的正、负相关性一致,提示它们可能主要反映细胞间共同的改变。在外周全血中识别的arCpGs主要反映某些白细胞共同或特异的DNA甲基化改变,但是也有一部分反映外周血细胞比例构成的变化。     

前列腺癌多阶段相关枢纽蛋白的差异共表达模式

通过枢纽蛋白与其互作邻居之间的共表达关系在从前列腺正常组织到原位癌及原位癌到转移的两个发展阶段的变化,寻找在前列腺癌发生和发展过程中动态改变的枢纽蛋白,为探讨前列腺癌的发病与转移机理提供线索。基于前列腺正常组织、原位癌与癌转移后组织的基因表达谱数据,在前列腺癌的两个发展阶段分别检测到1578和2347个动态改变的枢纽蛋白。平均超过95%的在一个发展阶段动态改变的枢纽蛋白与在另一发展阶段动态改变的枢纽蛋白中的至少一个蛋白共享显著多的互作邻居。另外,两组动态改变的枢纽蛋白中有780个交叠蛋白,其中大约50%的蛋白与其互作邻居之间的共表达关系在两个发展阶段的强弱变化方向相反。结果提示,在前列腺癌的发生和发展过程中,动态改变的枢纽蛋白影响的功能通路高度一致,但是它们与其互作邻居之间有着不同的共表达模式。     

可识别多种癌症的基因功能模块

在应用基因芯片技术研究包括癌症在内的多因素疾病时, 筛选差异表达基因是最重要的问题之一. 然而, 目前基因芯片研究的样本量较小, 不能完全反映在癌症中广泛的基因表达改变的特点, 导致基于统计学方法筛选的差异表达基因在不同的研究中的重复性很低. 本文通过分析7套癌症数据, 发现每种癌症中都有大范围的功能模块发生了基因表达的改变, 因此这些模块有很强的疾病识别能力. 其中7个功能模块能够有效识别多种癌症的疾病样本, 提示在不同癌症的发生与发展过程中存在着共同的基因表达改变机制. 因此, 功能模块可以作为疾病的功能性的标记来取代在基因芯片应用中难以重复发现的单个基因, 用于研究癌症的核心机制和建立更稳定的诊断分类器.     

肾细胞癌DNA甲基化标记检测的重复性及其与基因表达改变的相关性

DNA甲基化是影响基因表达的重要因素之一。DNA甲基化芯片已广泛应用于寻找癌症的标志物,但是目前还没有研究对这些标志物的重复性进行评价。另外,DNA甲基化对基因表达的影响也存在争议。在本文中,通过分析肾细胞癌的两套甲基化数据,发现它们的差异甲基化基因的方向高度的一致,证明通过甲基化芯片获得的甲基化标记有很高的重复性。进一步分析甲基化基因对应的表达改变,发现肾细胞癌中高甲基化的基因显著影响表达下调,而低甲基化的基因与表达改变无显著关系。最后,通过功能分析,找到了三个同时发生甲基化和表达改变的通路。针对这些通路研究DNA甲基化抑制剂,可能有助于肾细胞癌的靶向治疗。