基因芯片又称DNA芯片或DNA微阵列，是基于核酸互补杂交原理将大量的探针分子按二维结构固定于固相支持物上，与标记的样品分子进行杂交反应，通过对杂交信号的监测分析获取样品分子的数量和序列信息。

　　目前已有多种方法用于构建DNA微阵列，主要有两种方法，一种在同相支持物表面进行原位合成，另一种是点样法，直接将大量合成好的探针通过机器人有序地点印在芯片表面。基因芯片分为多种类型：根据芯片的功能不同可将基因芯片分为表达谱芯片和DNA测序芯片；根据芯片所用的基因探针类型不同，可以分为cDNA微阵列和寡核苷酸微阵列两大类；根据应用领域不同可将基因芯片分为各种专用型芯片，如病毒检测芯片、表达谱芯片、指纹图谱芯片、诊断芯片、测序芯片和毒理学芯片等。癌症目前是对人类健康威胁最大的疾病之一，而且尚无有效的治疗方法，基因芯片是一种广泛用于检测癌症的强大工具，能够对癌症进行快速鉴定分类，为早期诊断和治疗创造条件下面着重介绍一下基因芯片在癌症研究中的应用。

　　一、基因芯片在鼻咽癌研究中的应用

　　Lin等报道，LMP21上调CDC2激酶的活性，引起Op18/stathmin磷酸化，CDC2与Op18/stathmin的相互作用，进而引起有丝分裂过程中的微管极化，促进鼻咽癌细胞有丝分裂过程。CDC2上调说明患者细胞周期信号活跃，这可能是肿瘤细胞生长失调控的原因。Gerster等研究发现，在裸鼠身上种植小分子干扰siPLK1基因的FuDa的头颈肿瘤细胞可以延迟肿瘤的生长，体内注射小分子干扰siPLK1，可以增强放疗效应，抑制肿瘤生长。上述结果也表明，鼻咽癌患者与健康对照者外周血的差异基因与肿瘤组织发现的差异基因存在一致性。

　　二、基因芯片在乳腺癌研究中的应用

　　MA等利用含7650个基因的芯片对99例淋巴结转移阳性和淋巴结转移阴性的乳腺癌患者进行分析，筛选出差异基因28个，随后用这组基因预测78例早期和58例晚期乳腺癌患者的复发和转移，结果证实这28个基因标志物可以准确地预测不同分期和分级乳腺癌患者的复发和转移风险。该研究还根据基因标志物将患者分为高危、中危和低危3组，其无瘤生存率差异有统计学意义，并与肿瘤的大小、受体状态、组织学分级、HER－2阳性表达相关，与此同时还发现了能预测淋巴结状态的14个基因标记物，预测肿瘤分级的9个基因标记物。

　　FRANCOIS等使用含1045个基因的cDNA芯片对55例表阿霉素化疗后患者的乳腺癌细胞系和11个体外培养的乳腺癌细胞系进行表达谱分析，根据表达谱的相似性将其分为A类、B+C类和D类。其中A类对以表阿霉素为基础的化疗敏感，而其他两类则不敏感。化疗后A类患者的5年生存率及无转移生存率分别为100%和75%，B+C类65%和56%，D类40%和20%，这项研究表明利用基因芯片技术检测化疗前后基因表达谱的改变可以预测乳腺癌患者的预后。

　　Gabrovska等为了研究出不同分级的乳腺癌相关的基因表达谱，提取包括良性肿瘤在内的石蜡包埋的乳腺IDC的组织样本(等级Ⅰ～Ⅲ)，利用Affymetrix基因芯片来确定基因的表达谱，并以Q－PCR验证。结果表明，178基因相比较良性组织和三个等级的恶性乳腺肿瘤之间有显著差异(P＜0.01)。从基因表达谱分析中发现两个重要的候选基因CLD10和ESPTI1，进一步对其进行了Q－PCR分析。

三、基因芯片在肠癌研究中的应用

　　方永明等应用8条信号通路基因芯片筛选结直肠癌组织与正常黏膜组织表达差异基因，提取35例结直肠癌患者配对的癌组织及正常黏膜组织(阴性切缘组织，距肿瘤10cm以上)总RNA，以RT－PCR的方法对有差异的基因进行表达差异比较。结果显示结直肠癌组织中hsf1、hsp27及inos的表达明显高于正常组织。经35例结直肠癌病人癌组织与正常大肠黏膜组织对比，癌组织中hsf1、hsp27及inos表达增高，其中hsf1 86%(30/35)；inos 63%(22/35)。说明在结直肠癌组织中hsf1、hsp27及inos基因被激活，其中可能存在热刺激应激信号转导通路激活的通道。

　　曾伟等利用含有8064个人类靶基因的基因表达谱芯片筛选大肠癌组织同正常大肠黏膜的差异表达基因，并用逆转录聚合酶链反应(RT－PCR)技术对其中4条差异表达基因加以验证。结果显示大肠癌差异表达基因1807条，上调表达的基因936条，下调表达的基因871条，其中癌基因及抑癌基因57条。这57条基因中，36条基因表达上调，21条基因表达下调。结果表明大肠癌的发生发展与多个原癌基因及抑癌基因的差异表达有关。

　　四、基因芯片在肺癌研究中的应用

　　Diederichs等利用基因芯片分析82例Ⅰ～Ⅱ期非小细胞肺癌病人癌组织的基因表达谱，发现发生和未发生转移的患者间有几个基因家族存在差异性表达，S100钙结介蛋白P和A2，胰蛋白酶原C(TRY6)、胰蛋白酶原Ivb(PRSS3)在发生转移的患者组织中表达上调，然后研究者在另一亚组的42例患者中，采用实时定量逆转录PCR法证实了S100蛋白和胰蛋白酶原在肿瘤转移中的诱导作用并且和患者生存之间的显著相关性，因此他们认为包括S100蛋白和胰蛋白酶原在内的几个基因家族参与了肺癌转移，可预测转移和预后。

　　常艳等应用基因芯片技术，分别提取人高转移肺巨细胞株95D和人低转移肺巨细胞株95C的mRNA，通过逆转录，与芯片杂交等等，筛选出95C和95D细胞表达差异的基因谱，并对其中部分基因进行RT－PCR分析、验证。结果发现所检测95C和95D细胞中，466条基因有表达差异，其中具有同一Genebank量108对，上调基因47对，下调基因61对。对其中KI-AA1108、PGR1、JWA、S182、Jab1部分差异表达基因，经RT2PCR技术验证，结果与基因芯片基本符合。

　　五、基因芯片在肝癌研究中的应用

　　陈兰羽等采用基因芯片分型方法，检测56例慢性乙型肝炎患者、61例乙型肝炎肝硬化患者及33例乙型肝炎并发肝细胞癌患者的HLA－DRB1基因分型，并与146例正常人的结果进行比较，发现HLA－DRB1*17位点的频率在乙型肝炎并发肝细胞癌组明显升高，与正常组、慢性乙型肝炎组及乙型肝炎肝硬化组比较，差异有统计学意义(P＜0.05)，说明HLA－DRB1*17基因与乙型肝炎并发肝细胞癌的发生有一定相关性。

　　基因芯片技术应用于癌症研究的时间虽然不长，但在诸多领域已呈现广阔的应用前景。目前的研究趋势是对肿瘤表型进行分类、提高早期诊断率、预测预后、指导临床治疗。相信在不久的将来，基因芯片技术能更好、更广泛的应用于癌症的研究中。