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1目的通过不同方案对结肠癌肝转移荷瘤小鼠行抑瘤干预治疗,利用基因芯片检测治疗后小鼠癌细胞基因表达谱,采用生物信息学分析表达谱,寻找参芪扶正注射液对荷瘤小鼠发挥抑瘤及减毒增效作用的内在基因变化机制,为参芪扶正注射液作用靶点的研究提供实验室依据。2方法2.1构建结肠癌肝转移荷瘤小鼠模型选用BALB/c小鼠,将传代三次后的小鼠结肠癌C26瘤细胞液脾内注射后切除脾脏,建立实验模型。2.2分组给药接种后24小时称重,随机分为4组,即参芪扶正注射液组、5-Fu组、参芪扶正注射液+5-Fu组、空白对照组。从造模后第五天开始通过腹腔注射给药:5-Fu注射液0.02ml(0.5mg),隔日一次,共三次;参芪扶正注射液(浓缩型)0.15ml(相当于生药160mg),隔日一次,共五次。2.3观察指标接种瘤株后每日称重,观察其活动、饮食及肿瘤发展情况。造模后第12天、第15天处死荷瘤小鼠,将肿瘤组织取出后迅速液氮冻存备用。由中国科学院北京基因组研究所进行样品核酸制备、芯片检测及生物信息学分析、定量RT-PCR验证芯片检测结果。将分析后的差异基因数据录入博奥生物有限公司网站分子功能注释系统进行分析差异基因的功能。再进行数据聚类分析,并行可视化处理,得出聚类分析图,最后搜索基因功能解释其作用机理。2 .4技术路线3结果参芪组与观察组经limma软件分析得出上调差异基因共123条,登录GeneBank可搜索到52条,具体包括:A2lp,Anxa7,Atf1,Bbc3,BRIX_MOUSE,Cdh16,Dbr1,Dgkb,Dnajc9,Gluld1,Golgb1,Gp49a,Il13,Itpa,K280_MOUSE,Laf4,Lrrfip1,Lu,Mospd4,Mre11a,Mst1,N4B3_MOUSE,NAH7_MOUSE,Nr1i3,Olfr16,Olfr23,Olfr410,Pitpnm,Prodh,Q8BJ46,Q8C218,Q8C4M4,Q8CB92,Q8CBG9,Q8CG80,Q8K3S6,Q8VHZ3,Q9CS61,Q9CVQ8,Q9CW26,Rad51ap1,Rds,Rnf30,Scarf2,Sec15l2,Slc9a3,Sprr2a,Tgif,Tmc3,Tmem9,Tpst1,Vps16;下调差异基因1条,登录GeneBank未搜索到该基因。对已有功能描述的52个上调基因进行聚类分析,并使进行可视化处理,可以看出这52个基因在参芪组及观察组各聚为一类,两组之间差异显著。参芪+5-Fu组与5-Fu组经limma软件分析得出上调差异基因共30条,登录GeneBank搜索到14条基因,具体包括:Cacna1a、Csnk1e、D14Ertd231e、D4Ertd478e、Fln29、Hic1、K280_MOUSE、Laf4、Mospd4、Mup1、Olfr803、Q8C5Y3、Q8C9Y8、Sf3a3;下调差异基因1条,登录GeneBank未搜索到该基因。因为基因数目较少,没有统计意义,故未行聚类分析。4结论结肠癌是一种常见恶性肿瘤,肝脏是结肠癌常见的转移部位,15%～25%的患者在确诊已发生肝转移,20%～35%的患者转移灶仅出现在肝脏,50%～70%的晚期结肠癌患者出现肝转移。结肠癌肝转移是结肠癌患者死亡的主要原因,因此,结肠癌肝转移的治疗日益受到临床的重视。本研究采用小鼠结肠癌肝转移模型,更贴近临床。通过对各治疗组的差异基因筛选,发现参芪扶正注射液用于结肠癌肝转移小鼠可诱发肿瘤组织的基因表达发生一系列变化,绝大多数为表达上调。对于参芪扶正注射液组和对照组的差异基因筛选,认为其中凋亡相关基因Bbc3及具有稳定染色体功能的基因Anxa7(Annexin7)最值得注意。Bbc3很可能对所有野生型P53介导的与肿瘤相关的凋亡信号都具有促进作用,去除Bbc3基因可阻止在人结肠癌细胞系中野生型P53介导的凋亡。本研究中参芪组肝转移癌组织中Bbc3表达较造模组显著上调,提示参芪扶正注射液可能通过上调Bbc3基因,进而提高了野生型P53基因活性,促进肿瘤细胞的凋亡而达到抗肿瘤作用的。Annexins蛋白是一类受Ca2+调节、能够结合到带负电荷的膜磷脂上的蛋白家族,参与一系列与Ca2+相关的膜性生物学活动。Anxa7低表达可能导致包括肿瘤抑制基因,DNA修复基因和凋亡相关基因在内的多种信号通路中断,从而引起基因组不稳定A。nxa7表达较造模组显著上调,提示参芪扶正注射液可能通过上调Anxa7基因,稳定染色体发挥抗肿瘤作用。