【求助】关于肿瘤染色体核型研究的思路

大家好，最近开始课题，有一想法，不知道是否可行，说来请大家给指点迷津，先行谢过各位！

比如，我想研究某一肿瘤，最近对一个病人的肿瘤细胞进行培养后，进行染色体核型分析发现：随即取的所有细胞的核型完全一致，而且，染色体缺失发生的地方都在相同染色体的相同部位。由此可见，至少在来自该病人的肿瘤组织经培养后的这些细胞应该是来自同一个克隆群的。
于是检索，对此肿瘤染色体核型研究的论文寥寥可数，而且都是在早年，此类研究仅仅报道发现了有染色体异位和缺失的存在，没有得出该肿瘤染色体异位主要发生于某一固定的染色体，也没有进一步深入研究。
我想：
1 取20 份临床标本，检测核型，看是否能发现不同病人有相同的染色体缺失或者异位的部位？
2 如果发现有共同的异常部位，可以对此部位的基因进一步分析

不知道我这个想法是否可行？以及后续的难度是否很大？
目前我担心的问题是：
1 肿瘤异质性和不断变化的存在，同一病人来源的肿瘤细胞尚且存在不同的核型变化，那么不同病人来源的肿瘤细胞是否很难发现相同的核型异常呢？
2 即使发现了相同的核型异常，如果发现了很多的异常部位，那么下一步又如何进行筛选可能有用的异常部位进行进一步的研究呢？
3 染色体部分缺失或者异位等异常可能导致该部位基因的功能的改变（激活或者灭活），应该也有很多异位不会导致相应基因功能的改变，那么有两种情况存在：如果有幸筛选到了由基因功能改变的部位，那么下一步用什么方法来进行研究可行性较大？
如果没有筛选到由基因功能表变的部位，只能罢手。
4 肿瘤中有很多情况是 没有发生染色体的异常或者说是没有染色体异常导所致的基因功能的改变，而是通过其它机制引起基因功能改变而引起肿瘤发生。通过染色体异常引起基因功能表变的到底能占到多大比例呢？
如果发生染色体异位，虽然有遗传物质的异位，但是断裂点和结合点没有基因功能的改变，那么异位到别处的片段的功能是否能够正常发挥呢？是否能正常发挥一般和什么因素有关呢？

初涉分子细胞类的研究，比较菜鸟，希望各位给与帮助，谢谢大家！

要求斑竹置顶，这个好帖没有人回答，也许放到细胞版更好，但是既然他放在这里……

我是外行，细胞更是不懂哈。这里跟你交流一下。

首先，从我的直觉来看，这个idea真的是个tricky啊。你的样本既然是来自同一个克隆细胞系，照我的理解，所有的染色体确实必然出现在同一个位置。因此问题在于这个细胞系能不能代表该肿瘤中所有染色体状况？这也就是书你接下来想取更多样本来确定的想法是绝对必要的。

如果你确实发现染色体异常部位很保守，你可以尝试做做染色体突变的转基因动物。看看该染色体的缺失有什么样的表型或者什么样的症状。但是这样同样有风险：肿瘤和染色体缺失，谁是因谁是果？他们之间的联系是不是直接的？还有，染色体缺失是不是引起肿瘤或者反之的绝对必要因素？

另一个可以研究的方向就是利用组学手段，这个现在比较普遍了。转录组和蛋白组最常见。看看肿瘤组织和正常组织的转录表达谱和蛋白表达谱有何不同，然后看看能不能找到抑制肿瘤的靶基因位点等等。当然这个跟你提出来的问题扯得有点远。

其他的问题我想，都是只有在具体实验中才可能看到的现象，你说的完全都有可能出现，需要你做了实验才能观察的到。

外行话，别见笑

首先把帖子置顶！
个人观点如下：
1.对于你的思路还是不错的，从临床着手解决可能实际的问题。但是不知道LZ经常看Nature没有，已经有很多关于整个病人的基因组测序，但是发现病人个体差异以及地域差异影响也是很大的。并不仅仅是发病因素。
2.在你提到的问题中，关于基因重组、插入、缺失等等，已经很多文献报道了，特别是血液学在这方面的研究走在最前沿。
3.我知道你的病例可以分类、低密度芯片、或者通过CGH来分析检查你的临床病例所表现出来的共同点，但是这是要花一大笔money的，如果有money就不说了。接下来就是你的时间问题了，个人认为你至少要花3年的时间来做，除非你的老板给你一个小组。在这里推荐一篇复旦大学肝癌研究所钦伦秀教授的一篇文章，是99年的cancer research，The Association of Chromosome 8p Deletion and Tumor Metastasis in Human Hepatocellular Carcinoma。这篇文章可以体现出你的想法。
4.关于肿瘤的异质性，我想其实对于筛选现在不是一个太大的难题。问题是筛出来可能就是一大堆，找出一个功能的是一个难点。不过这个问题也可以解决，那就是通过构建杂交瘤老鼠来研究，可以参考复旦大学肝癌研究所的汤钊猷院士的课题，这里就不多说了。
5.对于你所想的，我不得不佩服你的思维比较严谨。但是现实一点的是，如果肿瘤就这么解决了，那noble肯定就是咋中国人的了。呵呵，开玩笑了！一篇文章能够正反验证，并且在病例中得到验证已经是不错的结果了。所以想是要想，但是做又是另外一回事。
很是佩服lZ的才智与美貌。O(∩_∩)O~！

感谢两位，受益匪浅！

关于是否能够代表该肿瘤中所有染色体状况的问题：
其实这个问题，我一直在关注，现在我开始觉得：其实肿瘤最大的共性就是没有共性。
举个例子：一堆乒乓球，五颜六色，要求你分为四组：第一组为红色，第二组为绿色，的三组为蓝色，第四组是剩下的颜色归为一组。
在这第四组中，其实还是五颜六色，只是少了那三种，也就是说这一组的共性就是没有共性。
和这个有些类似，肿瘤的异质性其实就是代表了这个特性---没有共性。
基于这个理解，我觉得，期望用一种机制、一种学说、或者一种方法去认识、理解、解释甚至解决肿瘤的问题就有些不切合实际。那么比较切合实际的理念就是：比如发现这个异常的断裂点在10%的该种肿瘤中存在，又发现了相应的基因的功能异常和发病存在关系，如果改变该功能异常基因的功能就能一定程度上治疗这10%的病人，那么我觉得这就够了。 剩下的90%的病人怎么办？ 这是需要用其它多种相应的方法去解决的。 这样自可以将认识和解决肿瘤的任务瓜分掉。 也就是各个学说百花齐放共同存在。从这个角度来考虑的话，我的考虑就是：只要在该肿瘤中能找到10%的群体有共同的染色体异常其实就可以了。
呵呵

其实，这个想法是在和师姐讨论的时候突然冒出来的。这半年里在学校上课听了很多肿瘤学的大家在讲课，也听到整个病人基因组测序的方法。
不过全组测序的一个重要的问题就是：经常得到了天文数字的信息，无从归类和分析，应用就是难上加难。
如果肿瘤发展本来就是多机制共同存在的话，在这个全组信息中寻找一个机制去解释，是不是就可能方法不对头呢？
但是如果把这些信息先规个类，比如都发生了某染色体某位置的异常，那么这一群的肿瘤细胞有没有可能就是同一机制呢？这样是否有可能有利于发现小的共同点，进而瓜分肿瘤学任务呢？
呵呵



您这儿说到的染色体突变的转基因动物，是指的进行相应的基因突变呢还是进行染色体片段的突变呢？（超级外行:D ）

我完全同意你上述观点，我的本意也不是期望能找到一个普遍使用的顾虑，正是你表达的观点：如果你能找到这样的染色体异常和10%的肿瘤发生相关，这就是一个规律。我不是学医的，但是我可以想的来，如果这个事件在临床能找到10%的病例，是一个不小的比例

关于基因组测序的问题，我个人认为全基因组测序对你这个问题来说意义不大。原因之一你已经提到了：数据繁浩。其二，已经以了解到要研究的染色体部位了，从基因组角度来讲，全组测序也没有更多信息提供给你。

我之所以想到转录组学和蛋白组学信息是因为我个人感觉该段染色体部位的异常，很有可能暗示该部位在基因表达调控上起作用。往往找到这样的表到调控模式可以为临川上的治疗提供靶位点。

也正是想到这个，所以我提到转基因动物实验。染色体片段的基因敲除或者突变我不晓得会是什么样的作用，因为染色体上包含的遗传信息太丰富，不知道这样的敲除会带来什么样的后果。我的想法是，比对该段异常染色体，看一场部位实在某些功能基因内部还是在基因间区域（这两种的可能性都比较大）。如果并不能发现对基因序列有什么影响，染色体片段敲除的实验动物是可以做的。2007年卡佩奇实验室（2007年诺贝尔生理或医学奖得主之一）的一篇文章中提到过实验小鼠中DNA片段缺失、大片段异位的情况，杂交后代是可以成活的，只是发育受到了不等的影响，尽管这个文章与你的领域毫无联系，但是我想到他们建立的转基因动物因此认为也许这种实验你如果有条件也可以来做。

呵呵，是啊

关于转录组和蛋白组学方法来做的话，可以怎么做呢？您能说的具体一些的思路吗？

有时候觉得，虽然基因组信息过大，但是问题的根源还得归结到基因组水平，因为这些异常应该都是基因异常导致的。

我在考虑考虑，非常感谢你给与的帮助。
祝新年快乐！

你说的没错，很多异常你都可以归结到基因异常上来，尽管不见得是DNA水平上的异常。
我的想法是，对照正常组，做该肿瘤细胞系的转录组学和（或）蛋白组学的研究，通过这两个层次的研究，你可能会发现基因表达发生变化（表达量上升和显著下降）的基因——这一组是最明显最容易找到的候选者。当然也的确存在一类不容易发现的基因表达调控极端例子，比如研究结果发现它们的表达量没有显著的变化，但是实际上它的精细调控（fine regulation，不晓得怎么翻译比较好）发挥了很大作用，只是不在常规认识的基因表达上发生显著变化而已。这类例子有一些好像是在信号转导相关的调控里发现的。要发现他们在肿瘤抑制或者激发过程中的功能，是一个长期的过程，需要一步步搞清楚整个调控通路，往往不是在初期能够一下子发现的。
这些实验的常规方向就是：先找显著差异表达的候选基因，构建转录或者翻译水平上的基因表达以及调控通路的草图；然后着手于细节，看各个水平上各个层次之间的相互联系，谁是primary regulator，谁是secondary， 哪些可能有直接相互作用，哪些的作用是间接的；哪些是信号转导通路相关，哪些是肿瘤发生或者抑制相关因子，信号转导和直接的肿瘤相关因子之间又是怎么样相互调控的，非编码DNA有无调控作用等等等等，这都是后话。
做转录组和蛋白组的目的之一，在我的兴趣里，很想了解生物大分子之间的相互作用关系——我认为这是分子生物学最基本最核心的特征之一。以你的论题为例，这一段在肿瘤发生中发生异常的DNA区域，是不是会影响转录和翻译水平的变化，或者它反过来是因为肿瘤发生的某些因素致使的改变——当然后一种情况我不清楚，我毕竟不是学这个的，可能太外行——但是从进化生物学的角度来看，后者的可能性的确是存在的。如果这段区域的确在转录调控上起了重要的作用——无论是因是果，都可以为了解肿瘤发生途径、调控机理和抑制肿瘤的方法技术提供理论基础。

我个人认为，这两个组学的研究是比较可靠的，尽管很多人怀疑他们能不能真正代表体内肿瘤发生的情况，但是做科研总是这样的，不去试永远没有答案，更何况我们自然科学所有的问题和答案皆产生于勇于实践中来。
其中我很注重对照组的选择和样本数量以及代表性，尤其是我不懂在临床上，怎么样才能算是一个合理的对照，而且样本来源有限的情况。当然有限的样本可以做出结果，但是单就做基础研究来说，尤其是组学实验，对照组和样本情况的选择，很有可能影响最终数据，希望有高手能指点一下。

另一个问题就是，我始终在想你实验设想的出发点，有可能真的不能得到我们期望的那个10%，搞不好真就“如你所愿”：“共性就是没有共性”。同样上述组学方法也适用于这样的情况，因为你的目的明确——那些跟肿瘤相关的就是你想要的。这种情况，对照组和样本的考虑范围、采取等等更需要小心。组学最大的问题还不是数据量，而是bias。
忽然想到前端时间nature接连刊登了几篇文章，是报道基因组上疾病易感位点的发现和研究，我好像专门发了个贴嘿嘿，这个从另外一个方面说明你的设想绝对不是空想，这类特征应该还是有存在的可能性

然后我想提到非编码RNA或者非编码DNA在肿瘤发生中的作用。根据我的观点，这是一个不容小视的基因表达调控力量，而且我了解他在某些肿瘤发生过程中或者抑制肿瘤发生过程中发挥重要作用。尽管我知道的例子限于RNA病毒相关的肿瘤发生，但是我想，人类基因组中绝对没有junk DNA 的存在——按照存在即是合理的观点：），其余那98%的剩余DNA不可能是吃闲饭的。

最后我想说，采用什么样的研究方法，研究什么方向，跟实验室的实际情况要相符。能吃肉的就赶紧吃肉，能分一杯羹的就分一杯羹，其余只能喝汤的就喝汤。

祝你好运！

westernblotx仁兄你好，感谢您的帮助。
您的上述思路，我需要好好消化消化，而且这些东东是一个很庞大的研究序列，有很多我们是肯定做不了了的，起码现在是做不了的。
不过能得到你的帮助，甚是感谢.

你可以先把样本分析做了，验证一下你的设想。然后我想做个转录组的表达谱应该不是问题，直接交给公司做就好了。现在做一个microarray应该便宜而且方便很多了。
当然如果你们实验室的方向跟这些没有太大关系，我想也可以做信号转导和生理学分析，这个我就纯粹晕了，没有任何主意。

嗯，好的，我们眼下开始准备做一步看看了
日后还需讨饶您

提前祝
新年快乐
万事如意

菜鸟前来学习。（本人非医生非医学专业人士，读者自己判断）

首先，楼主谈到“一个病人的肿瘤细胞”，这个病例是什么情况？应该由临床医师进行TNM分期鉴定，然后才能谈到很多问题。比如，如果病人高度转移，（见过肺转移的老鼠肺吗？恶心透顶），肿瘤细胞内核型异常极其常见。但是，假设（可能性很小）TNM分级，处于肿瘤早期的病人，如果培养液中的细胞，细胞核型仍然如你的描述，我就怀疑是在细胞培养过程造成的异常了。

染色体不稳定与肿瘤之间的因果尚无定论。不过，我个人（业余初段水平）判断，染色体不稳定通常是肿瘤演进到一定程度才会发生的现象。

异位以后的基因仍然有可能表达。但是，距离断点近的基因，可以受到错误连接的另半条染色体上的顺式元件的影响。

太棒了 ！！谢谢！！！！