microRNA 芯片與表達(dá)譜芯片的聯(lián)合應(yīng)用——探究胃癌細(xì)胞株的原發(fā)性耐藥的分子機制 

 

   藥物耐受是腫瘤治療領(lǐng)域的一大難題，一般分為兩種類型：其一為原發(fā)性耐藥，即先前未經(jīng)治療的腫瘤細(xì)胞天生就對某種藥物不敏感；其二是獲得性耐藥，指經(jīng)過治療的腫瘤細(xì)胞再次接受該藥物治療時變得不敏感。 目前， 國際上許多科研小組都在研究腫瘤耐藥性的機制，希望以此為臨床上腫瘤治療的個體化用藥提供依據(jù)，提高腫瘤治療的效率。 

 

   近日，中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院系統(tǒng)生物學(xué)重點實驗室與生物芯片上海國家工程研究中心合作，利用高通量的基因芯片技術(shù)，研究了胃癌細(xì)胞株對羥基喜樹堿（hydroxycamptothecin，HCPT）原發(fā)性耐藥的分子機制，相關(guān)成果發(fā)表在2011年2月份的《中國藥理學(xué)報》（Acta Pharmacologica Sinica，APS）上。 

 

   作者首先選取了6種不同品系的人類胃癌細(xì)胞，用SRB（Sulforhodamine  B）法檢測這些胃癌細(xì)胞對HCPT的耐受能力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)耐受力由低到高依次為：AGS < NCI-N87 < HGC-27 < MGC-803 < SGC-7901 < BGC-823 。 

 

   隨后作者利用基因芯片分析這些胃癌品系的 miRNA 和 mRNA 表達(dá)差異，希望能找到耐受性差異的分子機制。首先作者利用 Agilent Human miRNA Microarray V2.0 分析這 6種人類胃癌細(xì)胞 microRNA的表達(dá)情況， 找到了 25 個 microRNA， 這些 microRNA的表達(dá)豐度與 HCPT耐受性的強弱有關(guān)。然后利用 Affymetrix HG‐U133+ PM Array Plate 分析 mRNA的表達(dá)情況，結(jié)果找到了 307 個與 HCPT 耐受能力相關(guān)的 mRNA，其中 33 個基因曾經(jīng)被報道與腫瘤形成、細(xì)胞增殖有關(guān)。 

 

   相關(guān)的基因芯片實驗在生物芯片上海國家工程研究中心()完成。 

 

圖 1：microRNA 芯片結(jié)果聚類圖。隨著耐受性的增強，13個 microRNA表達(dá)量增強，12個 microRNA表達(dá)量降低。	圖 2：表達(dá)譜芯片結(jié)果聚類圖。找到了 307 個與 HCPT 耐受能力相關(guān)的 mRNA，其中 33 個基因曾被報道與腫瘤形成、細(xì)胞增殖有關(guān)。

 

   最后，作者對 microRNA 芯片和表達(dá)譜芯片的結(jié)果進行整合。用 PicTar 和 TargetScan 預(yù)測這 25 種 microRNA作用的靶 mRNA， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些預(yù)測得到的靶 mRNA與表達(dá)譜芯片篩選到的 307 個基因有 50 個基因重合。結(jié)果提示，胃癌細(xì)胞原發(fā)性抗藥性很有可能是由于microRNA表達(dá)差異，調(diào)節(jié)了這 50 個基因中的一些基因所導(dǎo)致的。 

 

 

Wu  XM,  Shao  XQ, Meng  XX,  Zhang  XN,  Zhu  L,  Liu  SX,  Lin  J,  Xiao HS. Genome-wide  analysis  of  microRNA and mRNA expression signatures in hydroxycamptothecin-resistant gastric cancer cells.  Acta Pharmacol Sin. 2011, 32(2):259‐69. （影響因子 1.783） 

 

Agilent Human miRNA Microarray / Affymetrix HG‐U133+PM Array Plate 芯片服務(wù)