一、 國內癌症死亡原因-大腸癌居第 3 位
以八十九 九十年這兩年的台灣地區主要死亡原因統計圖比較，並無明顯變化 (圖 1、2)；仍以惡性腫瘤居第一位，遠高於其它疾病。且因惡性腫瘤原因而死亡，
九十年較八十九年多出近 1,440 人，這些多出的人數，可能是因為診斷的進步;或 飲食多賴泡製添加速食類食物;或現代人比以前的人有比較多的壓力等種種原因造 成的，但實際的因素仍有待以後進一步探討 53,57,63。
以九八十及九十年年台灣地區主要癌症死亡百分比的圖 2 顯示，這二年惡性 腫瘤（癌症）的死亡百分比，並無顯著的變化，大腸結腸癌仍以 10.8%的比例高居 國內癌症死亡原因第 3 位，顯見研究如何預防治療大腸癌及其可能致病機轉，仍是 值得重視探討的問題 25。
二、 生物資訊對基因表現的資料分析
生物資訊對基因表現的資料分析流程列於圖 3-1。經過初步或例行資料的 簡化與分析，包括一些特定的項目例如：點的影像選擇、誤差分析、對含不同 濃度的內部控制基因和 cDNA 做強度校正、計算基因表現比值，選擇重要比值的 基因、基因的註解、UniGene 和 GeneBank 的 IDs 和資料標準化(正常化)的步驟。
微陣列初步數據的分析是微陣列影像之定量，cDNA arrays 之定量我們 使用 GenePix 軟體。經過定量之數據要進行標準化(正常化，均一化)。經過標 準化之數據可以進一步使用 GeneSpring 等相關的實驗條件、樣品等來分析。
進一步高級之統計分析可以評估數據之準確度，並且可設計出偵測其相互 作用模式的方法，可以利用一些分群技術來鑑別基因表現之型態種類，例如：
Hierachical Clustering、tree view 或 Self-Organizing Map。基因可以利用 t test 或 ANOVA 之方法分類過濾，並且可以利用一些生物資訊工具和資料庫做
註解 4,51,75。
三、影像分析
在微陣列影像分析方面，我們是使用 GenePix Pro 3.0 這個軟體來處理問題；
GenePix Pro 是由 Axon 公司所開發之快速且具高品質的 DNA 微陣列掃瞄工具，它 也提供微陣列資料的擷取和初步分析 4,11,51。
GenePix 4000 系列掃瞄器利用同步雙雷射(dual-laser)掃瞄系統及時產生 比例影像(ratio image)，此比例影像是標準的 24 位元紅、綠、藍色合成影像，
它們的內定值分別為 635、532 及 0 nm 之雷射光。如果我們將參考組(reference) 與檢測組(test)的 cDNA 分別標示為 Cy3 (綠光) 和 Cy5(紅光)，(1) 若比例
GenePix Pro 3.0 將玻片上每一 DAN 斑點(inividual spot)稱作 feature，
並在 feature 上劃出一適當的圓形區域，稱之為 feature-indicator，它是 GenePix Pro 3.0 資料分析的基本單位。首先將整個玻片劃分為格子狀之映像點 (pixel) ， 利 用 這 些 原 始 影 像 上 映 像 點 之 雷 射 光 表 現 量 可 以 計 算 各 個 feature-indicator 的 平 均 值 、 中 位 數 及 標 準 差 。 另 外 ， 以 每 一 feature-indicator 為中心，並以其直徑之 3 倍為直徑畫出一圓，利用落於此圓 內、斑點外之映像點的雷射光表現量計算背景光強度之平均值、中位數及標準 差。爾後 GenePix Pro 3.0 計算每一 feature-indicator 比例影像值時，均先 減去其各自背景光強度之中位數 51,59。
GenePix Pro 3.0 提供的比例影像值包括中位數比值(ratio of medians)、
平均數比值(ratio of means)、比例的百分位數(quantities derived from pixed-by-pixel ratios)、比例的中位數(median of ratios)、比例的平均數 (mean of ratios) 及 迴 歸 比 例 (regression ratio)。 Flag ： 影像資料經過 GenePix Pro 3.0 內部粗略分析後，它會標示出 “Bad”、“Good”、“Absent”
及“Not Found”，並且分別以數值 “-100”、“ +100”、 “-75” 和 “-50”
表之；“Bad” 代表資料不合規格，“Good” 表示資料符合我們實驗的要求，
“Absent” 為資料陣列表的某一 feature 是遺漏數據(missing data)，“Not Found”表示 feature-indicator 在自動排列時有缺失 66,80。
Signal-To-Noise 是對於掃描晶片的不同雷射波長做詳盡地數據化分析,可 以用來檢驗晶片上雜交過程的 quality,也可以用二台不同的掃描器做分析比較
同一片晶片的訊雜比 51。訊雜比,若信號愈弱,解析度愈弱,愈左邊 ,雜訊愈 多,Noise(Bias)多。看雜訊多不多,即在看基因晶片的好壞。
愈高解析的影像,其 Signal-To-Noise Ratio 也愈高;因此若要比較不同影 像的 Signal-To-Noise Ratio, 該確保在同一解析度之下做掃描。gene pix 3.0 軟體所做的品質管制,基因晶片的相關統計說明晶片好壞的與否。實驗的結果, 我們這一片晶片是做的不錯。
圖 14-15, 雜交後晶片中 32 小方塊中基因的落點。Y 軸的 Log ratio 還沒 標準化 Nomonalization,但都接近於 1 ,顯示大部分的基因多不參予反應。
表 5 中,在接近 90 ,mean 及 median 差異不大。如果 Mean 及 Median 在統計 此一基因片應有 7680(7597)個基因點可以表現。但實際扣掉「bad」「not found」，
只有 4682 個 51,82,84。
測試晶片中大腸癌細胞株 Colo 205 以 DADS 及 DMSO 雜合處理，並經掃描螢光 的結果，以實驗組 對照組（DADS/DMSO）的基因點狀散布圖 ScatterPlot 落點表 示如圖 4 及圖 5。兩者皆以 GenePix Pro 分析資料及進行探討實驗晶片的品質好 壞。圖 4 是一般正常基因點狀散布圖；圖 5 則是經過標準化(normalization)基因 點狀散布；後者 normalization 後，從圖 5 中可以看出，以 mean of ratio (635/532) 當 Y 軸當縱座標，大部分基因點狀落在趨近於『1』的位置，顯見大腸癌細胞株 Colo
Expression change genes.)。 圖 8 為實驗組 對照組經標準化取對數值的基因柱 狀頻率圖.(Histogram for all genes normalized log ratio.)。 圖 9 為實驗組 對 照 組 且 經 標 準 化 取 對 數 值 的 上 調 基 因 柱 狀 頻 率 .(Histogram for up regulation in 2 fold Expression change genes.)。 圖 10 為實驗組 對照組且 經標準化取對數值的下調基因柱狀頻率圖.(Histogram for down regulation in 2 fold Expression change genes.)。 圖 11 為實驗組 對照組的基因點狀平面空間 散布圖.(Scatter Plot for all genes.)。 圖 12 實驗組 對照組的高表現基因點 狀平面空間散布圖.(Scatter Plot for 2 fold Expression change genes.)。 圖 13 為實驗組 對照組 標示良好的高表現基因點狀平面散布圖. (Scatter Plot for flag A in 2 fold Expression change genes)。
五、雷射螢光掃描結果
0.5) 4,51,65。
六、高表達基因的名稱及數量分析
大蒜素 DADS 處理後的 Colo 205 大腸細胞株基因表達，未經標準化統計時；
共有 366 個基因上調（up-regulation）；即 2 倍以上，其 Ratio of mean＞2（圖 4）。標準化時（normalization）；共有 540 個基因上調（up-regulation）；即 2 倍以上（Ratio of mean＞2）（圖 5）。本表的數值是取 log2 實驗組 對照組，
故數值若為 1，則為 21＝2 倍，數值為 2 則為 22＝4 倍。
在下調（down-regulation）的基因方面，未經標準化時；共有 1169 個基 因下調（down -regulation）；即 0.5 倍以下（Ratio of mean＜0.5）圖 4）。
標準化時；共有 518 個基因下調（regulation）；即 0.5 倍以下（Ratio of mean
＜0.5）（圖 5）。
表的數值是取實驗組 DADS 對照組 DMSO 的 log2 值。其高表現基因的數值表示 有下列二種統計結果: (一)未經標準化、 (二)標準化。
(一)未經標準化
未經標準化組上調(up)的基因中，表現量最大的基因是 transgelin ；其他 被 活 化 的 基 因 包 括 Homo sapiens U5 snRNP-specific protein, 116Kd (U5-116KD)mRNA；Myosin VI；Frizzled (Drosophila) homolog6；H2A histone family, member I ；Murine leukemia viral (bmi-1)oncogene homolog；ESTs；
Peroxisomal membrane protein 3 (35kD, Zellweger syndrome)28802；Homo sapiens mRNA for centaurin-alpha 2 protein； TATA element modulatory factor 1；Human neuronal membrane glycoprotein M6b mRNA, partial cds；
Eukaryotic translation initiation factor 4A (eIF-4A) isoform 2； 以及 一些其他基因等。
在未經標準化下調(down)的基因中，最受抑制的是；Aquaporin 6, kidney specific；其他包括 Ribosomal protein S17；ALEX1protein；Keratin 4；Human P13-kinase associated p85 Mrna SEQUENCE ； Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A2/B1；Homo sapiens candidate tumor suppressor similar to rat Mazpl and ras effector norel (RDA32),mRNA…等基因。
未標準化而言, 如以實驗組 對照組的 Ratio of mean來分析基因受到 DADS
活化(up)或抑制(down)的數值及其功能結果如表 1-3 ,分析如下：
(1).以 APOPTOSIS 而言,上調基因(＞2.0)有 DAP-1(2.25), TRIP9(2.07)。下調 基因有 Apaf-1(0.48)、Bfl-1(0.42)、BCL2-related(0.39)、Daxx(0.38)、
DENN(0.32) 。
(2).以 CELL CYCLE 而言, 被活化的基因(＞2.0)有 H.sapiens mRNA for M phase phosphoprotein 10 ；Ras-related C3 botulinum toxin substrate 2 受, 抑制的基因(＜0.5)Human protein kinase ATR mRNA, complete cds。
(3).以 CYTOKINE 而言, 無被活化的基因, 受抑制的基因(＜0.5)有 Interleukin 8、Homo sapiens TWEAK mRNA, complete cds、Interleukin 15、
(4).以 KINASE 而言, 被活化的基因(＞2.0)有 Protein serine /threonine kinase stk2、protein kinase C, zeta、phosphatidylinositol-4-phosphate 5-kinase, type II alpha, 受 抑 制 的 基 因 ( ＜ 0.5) 有 Macrophage stimulating 1 (hepatocyte growth factor-like)、Human protein tyrosine kinase mRNA, complete cds….等。
(5). 以 M-PHOSPHATASE 而 言 , 被 活 化 的 基 因 (＞ 2.0)有 dual specificity phosphatase 12, 受 抑 制 的 基 因 ( ＜ 0.5) Alkaline phosphatase, liver/bone/kidney…等。
(6).以 ONCOGENE(致癌基因)而言 ,全部的致癌基因含 Aplysia ras-related homolog 12、Ras homolog gene family, member G (rho G)、V-ral simian leukemia viral oncogene homolog B (ras related; GTP binding)、都受 到抑制。
(7). 以 ONCOGENE/TRANSCRIPTION FACTOR 而 言 , 被活化的基因(＞ 2.0)有 , Murine leukemia viral (bmi-1) oncogene homolog、Friend leukemia virus integration 1 ，受抑制的基因(＜0.5) 有 Nuclear factor of kappa light polypeptide gene enhancer in B-cells 2 (p49/p) 。
(8).以 TUMOR SUPPRESSOR(抑癌基因) 而言,下列基因有受到抑制(＜0.5) , Homo sapiens tumor-suppressing subchromosomal transferable fragment(0.24)。
(二)標準化
(1).標準化組上調受到活化的基因中，表量最大的基因分別是 ME1；AARS；GGCX；
RPP2；UBA2；CHUK。標準化組下調基因中最受抑制的是 PPPR1A。
(2).又表 4.1 ，4.2 中如又只選擇基因點標示良好(flag P)來做分析：
標準化組上調的基因中表量最大的基因是 transgelin；其他包括 GRINIA…
等。標準化組下調基因中最受抑制的是 HNRPA2B1；其他受抑制下調基因包含 TNFSF12…等。