利用甲基化芯片及转录组测序方法筛选哈萨克族食管癌DNA异常甲基化谱

doi:10.3969/j.issn.1004-616x.2014.02.003

癌变·畸变·突变

利用甲基化芯片及转录组测序方法筛选哈萨克族食管癌DNA异常甲基化谱

陈艳，邓彦超，李磊

1．新疆医科大学公共卫生学院，新疆乌鲁木齐 830011；2．新疆食管癌研究所，新疆乌鲁木齐 830011；3．新疆医科大学第一附属医院，新疆乌鲁木齐 830011

收稿日期:2013-10-17 修回日期:2013-12-12 出版日期:2014-03-30 发布日期:2014-03-30
通讯作者: 陈艳(1970－ )，女，江苏人，博士，教授，研究方向：生化与分子毒理。
作者简介:陈艳(1970－ )，女，江苏人，博士，教授，研究方向：生化与分子毒理。
基金资助:
国家自然科学基金(81060240)

Screening aberrant methylation in esophageal squamous cell carcinoma for Kazakhs by methylation chip and transcription group sequencing

CHEN Yan，DENG Yan-chao，LI Lei

1. Public Health College, Xinjiang Medical University, Urumqi 830011; 2. Xinjiang Institute for Esophageal Cancer Research, Urumqi 830011; 3. First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University, Urumqi 830011, Xinjiang, China

Received:2013-10-17 Revised:2013-12-12 Online:2014-03-30 Published:2014-03-30
Contact: 陈艳(1970－ )，女，江苏人，博士，教授，研究方向：生化与分子毒理。
About author:陈艳(1970－ )，女，江苏人，博士，教授，研究方向：生化与分子毒理。

摘要/Abstract

摘要：

目的：筛选新疆哈萨克族食管鳞癌DNA异常甲基化谱，为深入研究食管癌的发生机制提供线索。方法：采用Illumina Human Methylation 450K甲基化芯片，对6例哈萨克族食管癌组织及其癌旁正常组织进行全基因组甲基化检测，筛选DNA异常甲基化基因；利用Hiseq2000测序平台，对2例哈萨克族食管癌组织及其癌旁正常组织进行RNA水平检测，建立mRNA文库，并与DNA 甲基化结果进行关联分析，筛选DNA异常甲基化谱，同时对这些基因进行生物信息学分析。结果：食管癌组织中含高甲基化基因227个，低甲基化基因6个；癌组织mRNA表达量在0.031 2～8 192，癌旁正常组织在0.031 2～1 024。DNA异常甲基化基因与表达谱关联分析，呈负相关关系(即DNA高甲基化、mRNA低表达，或DNA低甲基化、mRNA高表达)的启动子区域基因共20个，包括启动子区域CpG岛高甲基化且表达下调10个位点、10个基因，低甲基化且表达上调11个位点、10个基因。生物信息学分析表明这些基因参与甲酰四氢叶酸分解代谢及调控细胞增殖等生物学过程，涉及一碳代谢通路及诱导细胞凋亡通路等。结论：初步建立了新疆哈萨克族食管癌DNA 异常甲基化谱，为哈萨克族食管癌的发病机制研究提供了新的思路。

关键词: DNA甲基化, 食管癌, 哈萨克族, 生物信息学分析

Abstract:

OBJECTIVE: To screen the aberrant methylation genes in esophageal squamous cell carcinoma for Kazakh ethnic group in Xinjiang. The aberrant methylation pattern would provide a clue for in-depth study on esophageal squamous cell carcinoma mechanism. METHODS：We used Illumina Human Methylation 450K chip to carry out the genome-wide methylation screening on 6 cancer tissues and 6 adjacent normal tissues of esophageal squamous cell carcinoma in Kazakh people， to explore aberrant the methylation genes. Genome-wide sequencing were carried out on 2 cancer tissues and 2 adjacent normal tissues by Hiseq2000. Meanwhile，mRNA database was established. With the association study between the methylation profile and expression profile，aberrant DNA methylation genes were identifed and were uploaded to the GoMiner and the KEGG database，completing the bioinformatic analysis. RESULTS：There were 227 hypermethylated genes and 6 hypomethylated genes in cancer tissue，mRNA expression varied from 0.031 2 to 8 192 in cancer tissues and from 0.031 2 to 1 024 in adjacent normal tissues. The association study indicated that there were 10 loci，10 down-regulated genes hypermethylated in promoter region in the negative group. Additionally，there were 11 loci，10 up-regulated genes in the negative group. Using GoMiner to do GO analysis on aberrant DNA methylation genes，revealed that ALDH1L1 ralated to folinic acid catabolism and CAPN1 was associated with positive regulation of cell proliferation. During pathyway analysis，we found that ALDH1L1 was involved in one carbon metabolism and CAPN1 participated in the apoptosis process. CONCLUSION：The aberrant DNA methylation profiles were estabilsed and provided a clue for further studies on ESCC of Kazakh ethnic group.

Key words: DNA methylation, ESCC, Kazakh ethnic group, bioinformmatic analysis

陈艳，邓彦超，李磊. 利用甲基化芯片及转录组测序方法筛选哈萨克族食管癌DNA异常甲基化谱[J]. 癌变·畸变·突变, doi: 10.3969/j.issn.1004-616x.2014.02.003.

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利用甲基化芯片及转录组测序方法筛选哈萨克族食管癌DNA异常甲基化谱

Screening aberrant methylation in esophageal squamous cell carcinoma for Kazakhs by methylation chip and transcription group sequencing

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