论文部分内容阅读
由于肿瘤细胞中基因组的高度不稳定性以及肿瘤微环境的影响，肿瘤组织会出现高度的异质性。肿瘤内的异质性与癌症的个体化诊断、治疗和预后密切相关，因此，肿瘤异质性的分子特征是精确医疗研究的重点。目前大多数关于肿瘤分子水平异质性的研究都聚焦于基因组学分析，而对基因表达产物（转录组和蛋白质组）在肿瘤组织的异质性表现并未给予足够的重视。本研究采用先进的RNA-seq和LC-MS/MS技术，对食管鳞癌样本中癌和癌旁的转录组和蛋白质组进行了测定，在表达组数据的基础上，展开了食管鳞癌的分子异质性的生物信息学分析。 在每个临床组织样本中随机取出5个重量相等的局部组织（癌和癌旁组织各15个局部样本）;运用压力循环技术(PPCT)在微量级的组织样本中提取RNA和蛋白质。基于连续窗口采集所有理论碎片离子技术(SWATH)和RNA-Seq技术，开展蛋白质组和转录组的分析。皮尔森积矩相关性（Pearsons correlation）分析指出，在蛋白质水平上，所有食管鳞癌局部组织均表现出明显组织内异质性，而在大部分食管癌旁的局部组织中则体现了较高的同质性。在转录水平上，无论是癌旁组织还是肿瘤组织，其转录组丰度都显现出显著的同质性。 为了充分发掘蛋白质定量数据的信息，从而解释异质性的来源和可能的影响，使用Fold-change分析获取了不同样本间的差异表达信息，并对其在多个数据库中进行了富集。发现在同一个食管鳞癌样本中所富集的癌症细胞系类型在不同局部组织中表现高度的异质性，揭示这些癌症组织中的肿瘤细胞存在明显不同进化方向。由于少数食管癌旁样本显示了局部组织的蛋白质分布的异质性，进一步运用GTEx Tissue Sample GeneExpression Profiles数据库，考察这些局部组织中差异表达蛋白的组织类型富集状态。发现这些癌旁局部组织中的确存在较大的组织类型异质性。通过比较模拟完整组织蛋白质丰度（即将同一癌症样本中所有局部组织视为生物重复）和局部组织的蛋白质丰度分布，发现模拟完整组织的数据处理将导致差异蛋白质的数量显著下降。这提示，由于传统蛋白质组技术往往忽略了组织内异质性的存在，由此获得实验数据是不完整的。