表达谱芯片应用

通过比较基因的表达差异以揭示生物学现象或疾病发生的分子机制是高通量研究的一个常用策略。

利用表达谱芯片能够快速得到基因表达谱的变化，广泛应用于生物学与医学的基础研究、疾病诊断、新药开发、环境保护等许多方面。

Agilent芯片平台

欧易生物是已获得Agilent芯片认证的服务商

技术特点

• 独特的喷墨原位合成技术

• 探针长度60 mer，可以兼顾灵敏性和特异性，使二者达到良好的平衡

• 由于采取长探针设计，有利于捕捉对生命活动有更重要意义的低丰度基因

• 灵活的定制方案，仅需基因组或EST序列，客户即可任意制作自己的芯片

• 平均CV＜10%（MAQC：Nature Biotechnology, Sept,2006）

• 芯片具有良好的可重复性，相关系数R2＞0.95（MAQC）；

• 芯片数据结果与qPCR数据结果具有良好的相关性，相关系数R2＞0.9。（MAQC）

Agilent芯片平台表达谱芯片技术流程

Agilent 表达谱芯片列表

表达谱芯片分析流程

Agilent表达谱芯片技术参数

案例展示

案例一 肝癌中PFKFB3主要定位于细胞核且在细胞增殖周期中起重要调节

研究背景

肝癌是仅次于肺癌的第二大癌症，目前仍缺乏治疗肝癌的有效手段。PFKFB3在多种癌症中高表达且可以显著加快糖酵解的速度。有研究报道除糖酵解外，PFKFB3也定位于细胞核发挥调控功能（糖酵解主要定位于细胞质）。然而，PFKFB3在肝细胞癌中的调控作用尚不明确。

研究内容

欧易生物携手复旦大学中山医院，通过表达谱芯片探索肝细胞癌中PFKFB3的作用机制。作者发现PFKFB3主要定位于癌细胞的细胞核中，可以调控癌细胞的生长。过表达PFKFB3显示PFKFB3的表达量与肿瘤大小、生存率等密切相关；敲降PFKFB3可以抑制癌细胞的生长，导致细胞周期停滞和细胞凋亡。表达谱芯片分析发现沉默PFKFB3可以通过AKT/ERCC1通路抑制DNA的修复。此外，PFK15（PFKFB3的抑制剂）显著抑制了肿瘤的生长。

图1-技术路线

图2-KEGG分析显示PI3K-Akt信号通路出现显著富集

研究结果

1. K-M生存曲线分析发现，PFKFB3的高表达伴随着低生存率。WB实验发现肝癌细胞中PFKFB3高表达，表明PFKFB3在肿瘤的发展中起重要作用。

2. 敲降和过表达PFKFB3后细胞克隆形成能力、细胞增殖能力发生改变。将癌细胞种植到小鼠上观察癌细胞增殖能力和肿瘤大小，发现PFKFB3的表达促进了癌细胞增殖。
3. 采用丙酮酸钠作为细胞培养中的替代碳源以消除PFKFB3在糖酵解中的作用影响，对癌细胞的克隆形成能力、细胞增殖能力、细胞周期和凋亡水平进行检测，发现PFKFB3的高表达导致细胞周期停滞和细胞凋亡。
4. 敲降PFKFB3后利用表达谱芯片筛选差异基因，发现PI3K-Akt信号通路出现显著富集。IP实验表明AKT可以和PFKFB3物理层面互作，此外，AKT下游靶基因ERCC1表达发生显著性变化。表明PFKFB3的敲降通过
PI3K/ERCC1抑制DNA修复。
5. 加入PFKFB3的抑制剂PFK15发现PFK15可以抑制肝癌细胞的生长，表明PFKFB3可以成为肝癌的一个潜在治疗靶点。

参考文献

Shi W K, Zhu X D, Wang C H, et al. PFKFB3 blockade inhibits hepatocellular carcinoma growth by impairing DNA repair through AKT. Cell Death Dis 2018; 9(4): 428. (IF: 5.965)

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