1、研究背景:
　　結(jié)直腸癌是常見的惡性腫瘤，在我國總的發(fā)病率可排在第三，死亡率排在第五。結(jié)直腸癌有一個特征性的病理變化過程，大部分的結(jié)直腸癌被認(rèn)為起源于良性的結(jié)直腸腺瘤。對結(jié)直腸癌早期階段，也就是腺瘤進行基因組層面的研究將幫助我們更深入的了解腫瘤的發(fā)生，不但有助于我們找到腫瘤早期階段的分子標(biāo)志，可能可以用來預(yù)測腺瘤和癌的發(fā)生;也可以幫助我們進一步理解腫瘤早期階段的分子信號通路，用來阻斷和預(yù)防腫瘤的發(fā)生。在腫瘤基因組中，不光是編碼基因

2、推動了腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，非編碼基因如micro Ribonucleic acid（miRNA）也在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中有重要作用。二代測序技術(shù)是近年發(fā)展起來的新技術(shù)，極大地推動了腫瘤基因組學(xué)的發(fā)展。在本課題中，我們用二代測序技術(shù)對腺瘤的全外顯子以及miRNA進行測序，用來尋找可以預(yù)測腺癌發(fā)生的分子標(biāo)志，以及幫助理解發(fā)生在腫瘤早期階段的信號通路。
　　實驗方法:
　　一、我們對來自同一例Ⅱ期結(jié)直腸癌病人的正常腸粘膜、腺瘤和腺癌組織

3、使用NimbleGen2.1M Human Exome Array捕獲芯片進行外顯子捕獲，接著使用IlluminaGAⅡ測序儀進行了測序。以正常腸粘膜作為對照，研究腺瘤和腺癌中的體細(xì)胞突變;在同一基因背景下，比較腺瘤和腺癌在基因組學(xué)上的差別。在使用SAMtools找出腺瘤和腺癌中的突變后，篩除非編碼區(qū)的突變、SNP以及同義突變，獲得腺瘤和腺癌中的非同義的體細(xì)胞突變。
　　二、將在第一部分研究中找到的突變在73個腺瘤和288個腺癌中

4、進行驗證;并收集整理腸癌腸癌常見的突變和常見的功能通路，共整理133個腸癌相關(guān)的突變基因，在40例腺瘤中進行捕獲測序，篩查在腺瘤中的常見突變基因和通路。使用的軟件和流程和第一部分相同。
　　三、在3對正常粘膜、腺瘤和腺癌中進行miRNA的平行測序，用來篩查發(fā)生在結(jié)直腸癌早期的異常表達(dá)或序列改變的miRNA。將測序獲得的序列與miRNA數(shù)據(jù)庫進行比對，得到各個組織中的miRNA表達(dá)量，標(biāo)準(zhǔn)化后在各個配對樣本之間比較，找出表達(dá)差異的m

5、iRNA。那些沒有比對到miRNA數(shù)據(jù)庫上的序列，與miRBase數(shù)據(jù)庫中已知成熟miRNA序列進行比對（只允許在特定位點的錯配，即“種子序列”2到8號堿基）來找出發(fā)生了堿基突變的miRNA。
　　實驗結(jié)果:
　　一、在腺瘤中，我們發(fā)現(xiàn)了12個體細(xì)胞突變，在腺癌中，有42個體細(xì)胞突變。腺瘤和腺癌中的堿基變化特征接近。在我們發(fā)現(xiàn)的突變中，其中的大部分突變比如OR6X1, SLC15A3, KRTHB4, RBFOX1, LAM

6、A3, CDH2(0), BIRC6, NMBR,GLCCI1，EFR3A，和FTHL17在結(jié)腸腺瘤中是第一次被報道。對這些突變進行功能分析，發(fā)現(xiàn)Wnt通路，細(xì)胞黏附通路和泛素介導(dǎo)的蛋白降解通路同時發(fā)生在腺瘤和腺癌中。如細(xì)胞黏附通路的CDH2(0)和LAMA3在腺瘤中突變，而NRXN3和COL4A6在腺癌中突變。
　　二、APC基因在腺瘤中突變頻率接近50％。細(xì)胞黏附通路相關(guān)的蛋白在40個腺瘤中有3個腺瘤發(fā)生了突變，相當(dāng)于約8％的

7、突變頻率。泛素介導(dǎo)的蛋白降解通路相關(guān)的蛋白在40個腺瘤中有7個腺瘤發(fā)生了突變，相當(dāng)于17.5％的突變頻率。除了這2個通路外，DNA錯誤修復(fù)基因發(fā)生突變的頻率也較高。在40個腺瘤中有4個腺瘤包含錯配修復(fù)基因的突變，相當(dāng)于10％的突變頻率。
　　三、hsa-miR-135b*、hsa-miR-31和hsa-miR-503在腸癌中高表達(dá)，而在腺瘤也出現(xiàn)高表達(dá);miR-9和miR-195在腸癌中低表達(dá)，而在腺瘤中也出現(xiàn)了低表達(dá)，提示這些m

8、iRNA的異常表達(dá)和對編碼基因的調(diào)控出現(xiàn)在腺瘤階段。miRNA在腺瘤和腺癌中都存在序列變異，比如miR-376a-2、miR-381、miR-411、miR-503和miR-585存在SNP，而miR-625、miR-1974、miR-376c和miR-144存在體細(xì)胞突變，且都出現(xiàn)在在結(jié)直腸癌的早期階段。
　　實驗結(jié)論:
　　腺瘤和腺癌的基因組學(xué)特征接近，也有類似數(shù)目的體細(xì)胞突變，但比配對的癌要少。WNT，細(xì)胞黏附、泛素介