转录组测序技术与口腔疾病牙种植及组织再生(2)

表1 ｜相比基因芯片RNA-seq的优势优势 用途(1)RNA-seq无需预先针对已知基因序列设计探针即可对整个转录组进行测序，且可以研究编码及非编码RNA因此不仅能检测目的基因，还能发现未知基因和稀有基因RNA-seq可以检测到低水平表达、未识别的转录子(3)操作简单、性价比高 RNA-seq可检测嵌合基因融合、精确识别可变剪接位点，提供更全面的转录组信息(2)可以精确读取到每个基因组区域的序列，具有非常低的背景噪声，精确度得以保证

2.2 RNA-seq在口腔医学领域的应用 RNA-seq技术最早应用于酿酒酵母、玉米和拟南芥等的研究[14-16]，由于其独特优势，深受广大研究者青睐。在口腔医学领域，RNA-seq技术最开始被用于鳞癌的研究，后逐渐在口腔干细胞、牙体、牙周、修复和正畸领域相关研究中普及，刷新了人们对口腔领域的认知。

2.2.1 口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma，OSCC) 口腔鳞状细胞癌是最常见的头颈部癌，具有发病率高、侵袭性强、易转移的特点，现有筛查手段效果有限，治疗方式破坏性强，且预后差，因此对口腔癌早期诊断、治疗和预后评估的研究一直处于热门。RNA-seq技术从分子水平探究口腔癌的刺激因素、诊断治疗以及预后影响，以期降低口腔鳞状细胞癌发病率、提高治愈率。

目前，针对口腔鳞状细胞癌易感因素的研究众多，但是易感因素的种类及其作用的分子机制并不明确。ZAMMIT等[17]利用RNA-seq技术研究口腔鳞状细胞癌与烟草和HPV的关系，结果显示，烟草因其可改变细胞TP53转录、mTOR信号转导和线粒体功能而成为口腔鳞状细胞癌危险因素，但HPV感染与口腔鳞状细胞癌的相关性并不高，这一结论与WATLING等[18]和GHANTOUSA等[19]研究一致。然而，有学者表示HPV感染亦是口腔鳞状细胞癌的一个重要危险因素[20-21]，但是，目前的研究并没有充分证据证明两者之间的关系。分子和遗传的研究证据表明，癌症的发生、发展与体细胞特定基因突变的积累有关。ZHANG 等[22]利用RNA-seq成功筛选了70 000多个与肿瘤相关的突变基因，并鉴定出6个口腔鳞状细胞癌特异性突变基因，包括ANKRA2、GTF2H5、STOML1、NUP37、PPP1R26和TAF1L；而且还发现TGFBR2在口腔鳞状细胞癌中有5种选择性剪接缺陷形式，通过这些剪接缺陷形式，癌细胞可以逃避转化生长因子β信号通路调节的抗肿瘤作用。GOERTZEN等[23]利用RNA-seq研究并发现机体通过上调促炎基因表达从而增加癌细胞的细胞分裂，其中肿瘤坏死因子α是促进口腔鳞状细胞癌发展的重要启动子。该研究中，上调的促炎基因主要包含C-X-C基序的细胞因子，如CXCL1、CXCL3、CXCL2和CXCL10，这些因子已被XIA等[24]和LEE等[25]证明参与调控口腔鳞状细胞癌进程；研究同时还发现上调的基质金属蛋白酶1、基质金属蛋白酶9、基质金属蛋白酶14、LAMB3和成纤维细胞生长因子2等浸润相关基因显著增加肿瘤的侵袭性[26-27]。ZHANG等[28]利用RNA-seq分析了舌鳞状细胞癌的基因表达，发现有7个基因表达差异性显著，其中FOLR1、NKX3-1、TFF3和PIGR显著下调，NEFL、基质金属蛋白酶13、HMGA2显著上调。在这些基因中，基质金属蛋白酶13、HMGA2已被证明能显著增加口腔鳞癌的侵袭和转移[29-30]；TFF3曾在乳腺癌、前列腺癌、胃癌等癌组织中被发现[31-33]，在口腔鳞癌中的发现属首次，其所扮演的角色有待探究。YAO等[34]的研究发现MALAT1在口腔鳞状细胞癌中过表达，KTN1-AS1、LINC00460和这3个基因可能是口腔鳞状细胞癌患者准确预测疾病预后的生物标志物。MISHRA等[35]利用RNA-seq探究口腔鳞状细胞癌相关基因表达情况，结果表明，细胞黏附分子PCDH18的高表达降低了口腔鳞状细胞癌的总体存活率，提示PCDH18是该癌的潜在负性预后因子。

目前的研究发现诸多与口腔鳞状细胞癌发生、发展和预后评估相关的基因，但是并没有明确哪些基因与口腔鳞状细胞癌高度有关，也没有说明这些基因间是否存在协同或者拮抗作用，更没有提出针对这些基因的靶向治疗方案，未来的研究可以针对已发现基因进行更为深入的探索，亦可转向基因间的相互作用以及如何控制基因改变的研究，以找到评估和治疗口腔鳞状细胞癌的靶向基因。

2.2.2 牙周炎 牙周炎是由菌斑生物膜引起的牙周支持组织的感染性破坏性疾病，如若治疗不及时，随着病变发展，最终可导致牙齿丧失。目前，牙周炎的检测指标少，治疗方式单一，治愈后也容易复发，不能从根本治疗牙周炎。因此，需要找到更为有效的检测手段和治疗方式，避免因检测不及时和治疗不当所带来的严重后果。

早在2008年，DEMMER等[36]便对牙周炎患者牙龈组织转录组进行研究，为牙周炎病理生物学的研究奠定基础。2012年，DAVANIAN等[37]首次使用RNA-Seq对牙周炎患者牙龈组织中基因表达进行定量综合定位，确立了牙周炎炎性标志物白细胞介素1β、白细胞介素6、白细胞介素8、肿瘤坏死因子α、RANTES和MCP-1，在此之前也曾被报道过[38]。口腔是一个复杂的微环境，细菌种类成百上千，微生物与牙周病之间是否存在某些联系，尚未有确切的说法。SOLBIATI等[39]从转录水平研究发现微生物群落的失衡与牙周病间存在某种关系，但是并没有明确指出其中的缘由。DURAN-PINEDO等[40]从转录水平研究口腔微生物代谢情况表明，细菌脂多糖、鞭毛和铁的获取是导致牙周炎的主要原因。后来的研究表明牙龈卟啉单胞菌的脂多糖可以影响人牙周膜成纤维细胞，但是它们之间的关系一直没有明确。WU等[41]通过RNA-seq技术对牙龈卟啉单胞菌的致病机制进行研究，结果表明牙龈卟啉单胞菌脂多糖能够促使人牙周膜成纤维细胞分泌白细胞介素6、白细胞介素8、MCP-1、基质金属蛋白酶1、基质金属蛋白酶3等炎性因子对牙周组织进行破坏，且得到qRT-PCR的验证。

文章来源：《牙体牙髓牙周病学杂志》 网址: http://www.ytysyzbxzzzz.cn/qikandaodu/2021/0427/413.html