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生物标志物研究与早期药物研发基因表达分析功...(三)

2020.7.01

靶基因表达标准化参考基因选择
对于相关定量分析来说,通过参考基因表达进行靶基因表达标准化。理想情况下,标准化处理应该能够补偿 RNA/cDNA起始量变异情况,以及cDNA合成或 PCR 扩增中潜在抑制剂的作用。参考基因作为内源性样本材料对照,工作流中,与靶基因一同被处理。为获取可靠结果,标准化中选择合适的参考基因非常重要。合适参考基因即:在感兴趣的样本中,性能比较稳定的、非表达调节基因(4,5)。如图 1,于 4 个参考基因中选择出 2 个基因作为参考基因。

 

图 1:9 种细胞系 4 种参考基因表达分析。
本研究 9 种细胞系 4 种参考基因绝对Cq值(重复检测)作图。使用同样cDNA混合液进行PCR。分析
显示,两个参考基因模式相似,参考基因为:ALAS1 (氨基酮戊酸盐、Δ-、合成酶 1)与 HPRT(次黄嘌呤磷酸核糖转移酶 1)。第 3  个基因:MRPL19(线粒体核糖体蛋白 L19)性能非常具有可比性,第 4 个基因:G6PDH(葡萄糖-6-磷酸脱氢酶),具有独特模式。因此,我们将 ALAS1 与 HPRT 作为参考基因,进行相关基因表达分析。

 

差异基因表达结果
各种实体肿瘤 9 种细胞系 NF-kB panel与 RNA 基因表达分析中,通过Cq值标准化处理,以及联合使用 2 个参考基因(RG),确认出 35 个差异表达基因。Δ Cq计算如下:Cq_RG – Cq_靶值,Cq_RG是参考基因:ALAS 与 HPRT Cq均值。9 种细胞系 TWEAK 受体(Fn14)差异表达模式见图 2

体内移植片研究对RealTime ready NF-kB定制型多孔检测板体外确认的潜在药效学标志物进行确认
应用治疗复合物后,药效学生物标志物(功能性生物标志物)会发生改变,并显示治疗反应(6)。确定治疗复合物相关剂量非常重要。参数选择后,使用体内小鼠模型,对体外确定的假设生物标志物进行验证。使用移植物来源的新鲜冻存(FF)组织样本对所选生物标志物进行检测。图4显示相关安慰剂对照的抗- TWEAK  处理移植物小鼠潜在药效学生物标志物相关基因表达比率。研究发现,用药后,基因表达降低。

图 2:9 种细胞系TWEAK受体基因表达。
相关比率(log 2 量表)计算如下:ΔCq = Cq_HK – Cq_Fn14。以细胞系与时
间点作图。进行 ALAS1 与 HPRT1 标准化处理。
ACHN:人肾细胞腺癌
Caki:人肾透明细胞癌细胞系
SJSA:人骨肉瘤;多源肉瘤
PANC-1:人胰腺癌;上皮样细胞系
MDA-MB 231:人乳腺癌模型;乳房;乳腺;胸腔积液
AsPC-1:人胰腺腺癌
SK-MES-1: 人肺癌
NCI-H322M: 细支气管肺泡腺癌
22RV1: 人前列腺癌移植片细胞系

 

通过RealTime ready NF-kB定制型多孔检测板体外肿瘤细胞系与体内移植物研究,可发现潜在反应性预测标志物。
反应性预测(临床反应)生物标志物可显示:个体对治疗性复合物是否会产生最佳反应性(6)。著名事例:HER2/neu与Herceptin。
确认潜在反应性预测生物标志物,所选9种细胞系相关基因表达(参见图 2)与小鼠模型移植肿瘤生长抑制之间具有相关性。1或24小时收集的细胞系为未处理细胞系,使用抗-TWEAK进行小鼠处理。细胞系基因表达结果表明,重现性非常高,处理时间或培养对表达结果无影响。小鼠模型肿瘤生长抑制(TGI)与细胞系潜在生物标志物相关基因表达之间相关性较高,见图3。

图 3:细胞系中反应性预测生物标志物 1 基因表达与体内肿瘤生长抑制(TGI)结果之间相关性较高。
RealTime ready NF-κB 定制型多孔检测板中基因表达结果与体内 TGI 作图。“生物标志物1”基因表达增加与 TGI 具有相关性。

 

图 4:体内小鼠移植片模型中,抗- TWEAK 治疗反应与潜在生物标志物 2 相关基因表达比率作图。log 2 量表(n = 5 只动物)基因表达中值作图


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