人脑胶质瘤Aurora A基因作用及其分子机制的研究

先前我们研究发现，与正常星形细胞相比，14个不同恶度胶质瘤细胞株的Aurora AmRNA和蛋白水平均有升高，导入siRNA Aurora A的人胶质瘤细胞(U87MG，U373MG)Aurora A蛋白表达和增殖活性均下降，导入siRNA Aurora A的U87MG细胞分别进行阿霉素和紫外线照射治疗，更初步证实Aurora A基因沉默加强化疗、放射治疗胶质瘤的作用，提示相互间有协同作用的潜力。以此为基础，进一步探讨①不同级别人脑胶质瘤手术切除的新鲜标本及其自身配对的癌旁正常组织和大宗胶质瘤病例的Aurora A表达和扩增与肿瘤WHO分级及生存期之间的关系，②上调Aurora A基因的正常星形细胞表型变化，③Aurora A基因沉默联合替莫唑胺和钴60体内外协同抗胶质瘤作用及机制。为Aurora A基因作为胶质瘤新的分子诊断和生存预后指标及基因治疗协同放化疗治疗胶质瘤提供可靠的理论依据。

AURKA kinase A (AURKA)，丝/苏氨酸激酶家族的成员，在各级别胶质瘤中均有表达，随着肿瘤恶性程度的升高，其表达水平上升，与胶质瘤WHO分级呈正相关，与患者生存期呈负相关，敲低胶质瘤细胞株和原生代培养的胶质瘤细胞AURKA表达，肿瘤细胞的增殖明显减弱。结合其它相关研究，可认为AURKA是一种新的癌基因。进一步研究敲低AURKA联合替莫唑胺治疗恶性胶质瘤的效果，发现敲低AURKA表达的胶质瘤细胞对替莫唑胺的敏感性大大增加，二者具有协同性。.本研究更深入探讨AURKA在胶质瘤发生发展中可能的分子机制。从胶质瘤组织中分离并建立胶质瘤干细胞株，检测其诱导分化前后干细胞标记物和AURKA的变化，发现AURKA为胶质瘤干细胞重要标记物，再利用RNA干扰技术下调胶质瘤干细胞AURKA表达，观察到细胞神经球形成能力降低，干细胞标记物Nestin、CD133和Sox-2降低，分化标记物GFAP和Tuj-1上升，裸鼠颅内成瘤能力消失，说明AURKA是维系胶质瘤干细胞功能的重要因素。利用基因芯片技术，揭示AURKA下调后胶质瘤干细胞Wnt信号通路的下游基因成分AXIN2，LEF-1和TCF4均有降低，提示干细胞成瘤能力的标记物BMP和SOX2明显下降，Top/FopFlash luciferase 测定，显示下调AURKA表达降低TopFlash活性，在稳定下调AURKA的肿瘤细胞中，转染β-catenin S33Y突变可以逆转TopFlash活性的降低，提示AURKA通过稳定β-catenin 来激活wnt/β-catenin 通路调节胶质瘤干细胞的自我更新和成瘤能力。进一步的研究还发现在胶质瘤干细胞中，AURKA能直接抑制β-catenin 降解复合体中的GSK3 β，同时也能与复合体中的AXIN竞争，从而稳定β-catenin并促进其核内聚集，其中与与AXIN竞争结合是其稳定β-catenin主要的机制。.本研究不但首次揭示了大样本胶质瘤AURKA基因表达规律，以及其与肿瘤恶性程度及患者生存预后关系，还了解到AURKA表达降低的肿瘤细胞对化疗的敏感性增加，而且更重要的是发现AURKA在胶质瘤中的作用是由胶质瘤干细胞亚群来实现的，并主要通过AURKA和Wnt/β-catenin信号通路之间存在的联系完成，提示寻求调控这种联系对胶质瘤干细胞进行干预可能是是未来研究方向。