消化病学领域内基因芯片技术的应用

一、胰腺

Buchh01z等在2001年综述了基因芯片技术在胰腺疾病研究领域的应用。文章描述了基因芯片技术用于分析组织基因表达特征研究的原理及在胰腺癌相关研究中应用。Postier认为基因芯片技术对胰腺癌基因表达谱的研究，将为胰腺癌的手术治疗提供重要的参考价值。

胰腺组织中氧分压较低者与肿瘤组织中高氧分压者相比有较高的转移率，机制不祥，有学说认为低氧分压可能促进肿瘤转移相关基因的表达。

Niizeki等采用基因芯片技术证实低氧环境可以诱导许多类型肿瘤细胞的自分泌运动因子相关基因的表达，促进胰腺癌细胞的自发运动。结果有利于揭示低氧诱使胰腺癌组织转移的机制。

为了寻找胰腺癌诊断基因标志物和治疗药物作用靶标，Han等用基因芯片技术分析了胰腺癌组织培养的细胞与正常胰腺细胞基因表达谱的差异。

作者分别抽提两组细胞的RNA，用荧光素酞菁5(cyanine 5，Cy5)或酞菁3(cyanine 3，Cy3)标记逆转录得到的cDNA探针，等量的两种探针与基因表达谱cDNA微矩阵竞争性杂交，杂交信号扫描拾取后进行比较和计算机处理和运算，结果筛选出30项表达增强3倍以上的基因，供进一步的研究。

Teds等用包含4992相人类基因的cDNA芯片对13例胰腺管内乳头状瘤(intraductal papillary-mucinous tumors IPMTs)包括9例浸润性和4例非浸润性肿瘤的基因表达谱进行分析。在超过50％的样本中有120项基因表达差异62项上调和58项下调。

其中1ipocalin 2、galectin 3、claudin 4和组织蛋白E已有报道在普通胰腺癌中有表达改变，大多数表达上调的基因属于三叶结构因子家族(TFFl、TFF2和TFF3)。显示IPMTs与胰腺癌有共同表达差异的基因，提示IPMTs的形成可能是致胰腺癌病因的早期作用。

胰腺内分泌部的胰岛组织的功能是维系体内糖代谢的重要结构，血糖升高的刺激状态下，其分泌胰岛素的活动加强，但具体的机制尚不明确。Shalev等应用基因芯片技术确定了一批与血糖水平变化相关的基因。

有意思的是，转化生长因子β(TGFβ)家族受血糖的高度调节，其中PDF被调节的幅度显著高于该家族的其他成员。这是基因芯片技术导致的又一新发现。

基因芯片技术除用于胰腺肿瘤的研究外，也有应用于胰腺炎研究的报道。

Samir等的应用高密度小鼠cDNA芯片分析急性胰腺炎期间胰腺细胞基因表达谱的改变。并对筛选出的一条被称为胰腺炎诱导蛋白49(PIP49)的新基因之克隆、序列和表达进行研究。该基因在胰腺炎急性期迅速而强烈表达。对PIP49初期及后期结构的分析显示它是编码跨膜蛋白的基因。

二、结肠

结直肠癌、结肠息肉病等组织的基因改变，一直受到学者们的关注，然而，基因芯片技术的诞生第一次使得同时观察整体基因表达语的改变成为可能。

（一）结直肠癌发病机理的研究

Lin等采用基因芯片技术进行的研究显示作为β-链蛋白/T细胞因子调节通路下游的AFl7基因[急性白血病中t(11；17)(q23；q21)与MLL基因融合的片段，根据β-链蛋白积累情况改变活性]产物可能与β-链蛋白-T细胞因子-T-细胞因子/淋巴增生因子信号途径和发挥促生长的作用的致癌蛋白有关。

这些发现将通过阐明结肠癌和急性白血病发病机制，为诊断、治疗和预防新策略的发展提供有价值的资料。

为了明确结肠癌进展和获得转移能力过程中基因表达改变的规律，Otsuka等用包含2 280项基因的自制cDNA芯片发现与原发结肠癌灶组织相比。

转移性结肠癌组织中有6项基因(肿瘤相关抗原L6、L-基质素、人类同源酵母核糖体蛋白S28、B-细胞移位基因、线粒体天冬酸氨基转移酶和HLA-A)表达上调，2项基因(角蛋白5和磷酸葡糖变位酶)表达下调。这些结果与组织中蛋白分析结果一致。

研究结果提示，L-基质素的表达与结肠癌进展等级相一致。L-基质素可能是结肠癌转移的分子标志之一。