胶质瘤长期随访患者芯片生物学信息分析及耐药基因的筛选和功能研究

化疗是胶质瘤辅助治疗的重要手段之一，但相当部分胶质瘤易对化疗产生耐药，目前胶质瘤耐药相关基因及分子耐药机制尚未阐明。我们前期工作通过对胶质瘤病例进行基因芯片检测和临床随访，初步建立了不同生存时间胶质瘤病例的基因特征表达谱，在本课题中，我们将进一步通过随访行基因芯片检测临床脑胶质瘤病例，根据生存时间对芯片数据进行聚类分析，并依据基因与疾病相关数据库，通过生物信息学技术筛选与化疗耐药相关的差异表达基因，研究差异表达基因可能参与胶质瘤细胞化疗耐药的机制，从而对胶质瘤复杂的耐药分子机制进行深入探讨，为后续临床化疗耐药的预测、化疗方案的个体化选择和分子靶向化疗提供一定的实验依据和理论基础。

我们对具有肿瘤基因芯片资料的72例脑胶质瘤患者进行长期随访，以生存期长短作为聚类分析的标准寻找差异基因，并通过生物信息分析方法找出了与脑胶质瘤化疗相关、并具有明显调控作用的29条相关基因，对其中8条基因在胶质瘤生物特性及化疗敏感性中的作用进行了研究，并对其改变化疗敏感性的分子机理进行了探索，为分子靶向化疗靶标的筛选提供了实验基础。第一部分工作中我们发现（1）STMN1表达水平与胶质瘤的病理级别和患者的预后显著相关；敲减能抑制增殖，增加对CCNU和TMZ等化疗药物的敏感性。（2）RLIP76与胶质瘤病理级别和患者的预后显著相关。敲除能抑制肿瘤增殖，促进凋亡，抑制侵袭，增加TMZ的敏感性，延长裸鼠生存期；过表达抑制凋亡，增加侵袭。（3）MDM4为胶质母细胞瘤患者预后的独立预测因子。MDM4通过P53依赖性线粒体通路促进胶质瘤细胞的凋亡； USP2a对MDM4的稳定作用，促进了p53依赖性线粒体凋亡的发生。我们发现三个MDM4基因新型剪接体；MDM4的mRNA在p53野生型的胶质母细胞瘤患者中要明显高于p53突变性型；而MDM4-1的表达量在p53突变的患者中要明显高于p53野生型；MDM4-1低表达组患者生存期长于MDM4-1高表达组。（4）AKT-2沉默后抑制胶质瘤细胞的增殖，促进凋亡，VM26的IC50显著下降，提高其化疗敏感性。（5）CDK6在胶质瘤中mRNA和蛋白表达水平与胶质瘤病理级别呈正相关，敲减能增强对TMZ的敏感性。（6）CCND1过表达能够促进耐药、抑制凋亡和增强侵袭性。CCND1干扰能够使细胞停滞在G0-G1期，增强替尼泊甙及TMZ的生长抑制作用。（7）Id2干扰可抑制增殖并促进凋亡，增强胶质瘤细胞对常用化疗药物的敏感性。（8）MEK2 mRNA和蛋白表达与胶质瘤病理级别表达呈正相关性；敲减MEK2使胶质瘤细胞对TMZ的敏感性增强。第二部分工作重点针对STMN1、RLIP76 2个基因参与调控化疗药物导致的凋亡和自噬的机理进行深入研究。我们发现（9）RLIP76通过Rac1-JNK通路调控胶质瘤的增殖与凋亡。抑制RLIP76通过影响TMZ对胶质瘤的凋亡而增加对TMZ的化疗敏感性。（10）STMN1敲除后胶质瘤对TMZ的敏感性增加，过表达则不显著。TMZ可诱导胶质瘤发生自噬；自噬对胶质瘤细胞主要起杀伤作用，增加TMZ毒性。