1. 研究目的与意义
食管癌(esophagealcancer)系指由食管鳞状上皮或腺上皮的异常增生所形成的恶性病变,其发展一般经过上皮不典型增生、原位癌、浸润癌等阶段。食管癌是一种常见的恶性肿瘤,中国是全球食管癌发病率和死亡率最高的国家。食管癌的发生涉及多因素、多基因和多阶段,患者确诊时多为中晚期,预后极差,5年生存率仅为5%-20%。食管癌在组织类型上分为食管鳞癌和食管腺癌。
巴雷特食管是胃食管反流病的并发症,内镜下可见食管鳞柱交界相对于胃食管结合部上移≥1cm,并病理证实有覆层鳞状上皮被柱状上皮取代。而发生于巴雷特食管黏膜的腺癌称为巴雷特食管腺癌,局限于黏膜层者为早期巴雷特食管腺癌,并根据肿瘤浸润深度将其分为m1、m2、m3及m4期。巴雷特食管是食管腺癌唯一被公认的癌前病变。
食道癌临床治疗以手术、放疗及化疗等综合治疗为主。探索食管癌放射敏感性的生物学机制,寻找一种灵敏、特异性高的分子标志物是目前亟待解决的问题。大量研究证实,微小Rna( microRna)在肿瘤组织中性质稳定且功能广泛,在协助食管癌诊断、治疗及预后判断等方面都有着重要临床价值,有望成为解决这一瓶颈的重要突破点。例如,近年研究发现,microRna-21( miR-21)在多种肿瘤组织和细胞中过表达,且与肿瘤的发生、转移和治疗 耐药等密切相关。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
绪论部分需要对国内外巴雷特氏食管和食管癌的研究进展进行详细讨论,研究主体包括以下部分:
(1) microrna表达芯片数据的收集以及预处理;
3. 研究的方法与步骤
| 方法: (一)根据论文题目,查阅相关文献。 包括正式出版的中外学术期刊和专著。从中选择10篇以上重点参考文献认真阅读,综合分析,写出文献综述,概括出最新研究进展与存在问题。在上述基础上,完成论文开题报告。 (二)实验研究前期准备工作 根据论文任务计划书,选择研究疾病数据的对象,熟悉Gene Expression Omnibus、ArrayExpress等重要的基因表达数据库,下载一些学习数据进行基因表达分析的练习。根据老师给出的学习资料,自学R编程语言,学会简单的算法和程序。 (三)实验研究工作的实施,具体步骤如下: 1. 检索各大基因表达谱数据库如ArrayExpress(http://www.ebi.ac.uk/arrayexpress/)和GeneExpression Omnibus(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/),乳腺癌恶变microRNA表达芯片数据。 2. 整理芯片信息,选取巴雷特氏食管和食管癌样本进行对照的芯片信息,进行下一步分析。 3. 采用差异基因表达分析软件Limma,分别针对芯片数据寻找出在巴雷特氏食管和食管癌中差异表达的microRNA。 4.通过数据库检索和预测软件寻找疾病中差异表达microRNA所调控的靶基因。 5.将差异表达的受microRNA调控的基因映射到分子通路或分子功能上,例如:KEGG,GSEA,GeneGO, Gene Ontology,将低度富集的通路找出来作为候选的食管癌标记通路。 6. 在Pubmed文献数据库中对候选通路进行文献挖掘分析,寻找之前已有报道的通路,为研究结果提供支撑。同时未经报道的候选通路可能是新发现的食管癌特异信号通路。 7. 针对新发现的食管癌特异性通路,进一步进行文献挖掘,在Pubmed中寻找构成通路的基因在食管癌中的相关文献报道,作为这些通路与食管癌相关的间接证据。 8. 结合文献对食管癌相关基因和通路的生物学机制进行分析和详细讨论。 9.利用Cluster聚类分析和ROC受试者特征曲线评价microRNA作为诊断标记物对疾病样本的预测分类准确性和特异性。 10.利用Cytoscape绘制microRNA-mRNA分子调控网络,寻找食管癌中的显著调控模块。 实验过程中要做好原始实验数据的记录。 (四)论文的撰写与答辩 完成实验后,对实验的所有数据进行分析整理,撰写研究论文。论文格式按照统一要求。最后,做好毕业论文答辩。
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4. 参考文献
[1][胡堃, 刘端祺. 胃食管反流-巴雷特食管-食管癌[J]. 癌症康复, 2014(3):87-88.[2]国家消化系统疾病临床医学研究中心, 中华医学会消化内镜学分会, 中国医师协会消化医师分会. 中国巴雷特食管及其早期腺癌筛查与诊治共识(2017年,万宁)[J]. 中华消化内镜杂志, 2017, 34(9):609.[3]杨小平. 食管癌及Barrett食管的发病趋势、流行病学、内镜及病理特征分析[D]. 2015.[4]郭涛, 胡建明, 李锋. 食管癌中microRNA表达的研究进展[J]. 农垦医学, 2012(1):48-51.[5]任玉龙, 乌宇新, 邢龙, et al. 食管癌相关microRNA研究进展[J]. 中国社区医师, 2016(4):8-9.[6]孙茗, 王立东. microRNA与食管癌[J]. 肿瘤基础与临床, 2009, 22(3):272-274.[7]郑志范, 苏华芳, 邹燕, et al. microRNA在食管癌放射抵抗细胞表达谱研究[J]. 中华医学杂志, 2011, 91(9).[8]蔡晓波, 李庆, 郭俊明, et al. MicroRNA与食管癌的研究进展[J]. 中国细胞生物学学报, 2013(9):1405-1411.[9]王光, 陆业婷, 石志来. microRNA-21预测食管癌放疗敏感性和预后的意义[J]. 现代肿瘤医学, 2015(22):3259-3261.[10]尤伟艳, 李锋. MicroRNA的单核苷酸多态性与食管癌[J]. 临床与实验病理学杂志, 2011, 27(7):758-760.
5. 计划与进度安排
| 1、2022-2022-1学期17-20周~2022-2022-2学期第2周(2022-12-25~2022-03-8)接受任务,按照指导教师要求查阅资料,撰写开题报告。 2、第3周~第4周(2022-03-11~2022-03-22) 进行数据收集,熟悉相关程序软件,数据的的预处理等。 3、第5周~第8周(2022-03-25~2022-04-19) 择优采用统计算法选出疾病中差异表达microRNA;microRNA靶基因的检索和预测。 4、第9周~第13周(2022-04-22~2022-05-24)利用差异表达靶基因优化microRNA候选分子并评价其诊断效力。疾病相关通路的文献检索和机制讨论分析。 5、第14周~第16周(2022-05-27~2022-06-14) 实验数据的整理,撰写和修改毕业论文; 6、第17周(2022-06-17~2022-06-21) 提交实验数据、英文翻译、图表等,毕业答辩
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