靶向核仁素干扰并联合端粒酶抑制剂对胶质瘤细胞端粒酶活性的影响及生长抑制的研究

The outcomes of surgical treatment, radiotherapy and chemotherapy to high-grade glioma (HGG) is poor due to its high malignancy and heterogeneity. Hence, molecular targeted therapy is introduced to the treatment of HGG. However, it is difficult to find the same mutation site in different individuals due to the heterogeneity of HGG. Recent studies have shown that human telomerase reverse transcriptase subunit hTERT promoter mutations are found in 75% of high-grade gliomas (WHO IV) without IDH and 1p/19q mutations. This mutation results in up-regulation of hTERT activity leading to abnormal proliferation and drug resistance of tumors. Therefore, searching for effective methods of inhibiting telomerase activity will become a new direction for high-grade glioma treatment. Nucleolin is over-expressed in gliomas, its RNA-binding domain and carboxyl-terminus bind to hTERT and hTERC, which results in hTERT transportation to nucleus. In this experiment, we will inhibit telomerase activity by preventing nucleolin binding hTERT and hTERC. Then we will investigate the mechanisms of telomere injury, apoptosis and senescence induced by telomerase inhibition. Finally, we inhibit telomerase activity of HGG by combination of nucleolin interference and telomerase inhibitor. We aim to find the synergistic effect so as to increase telomerase inhibition and growth inhibition of HGG cells.

高级别胶质瘤具有手术放化疗难治性，目前多采用分子靶向药物进行综合治疗。但其异质性又使得在不同个体中很难找到相同的突变位点从而选择有效靶向药物。最新研究表明，在高级别胶质瘤（WHO IV）中，75%伴有人端粒酶逆转录酶亚基hTERT启动子突变而不伴有IDH和1p/19q等其他位点突变。这种突变使得端粒酶活性上调从而导致了肿瘤的异常增殖以及耐药性。因此有效抑制端粒酶将成为治疗原复发高级别胶质瘤的关键。核仁素在脑胶质瘤中过表达，其RNA结合域可与hTERT和hTERC结合，使端粒酶复合体在细胞核富集，增强其稳定端粒的能力。实验中，通过靶向干扰核仁素与hTERT和RNA组分hTERC的结合，抑制端粒酶活性。并对端粒酶抑制后造成的端粒损伤，细胞凋亡，衰老等机制进行探讨。最后我们联合核仁素干扰以及端粒酶抑制作用于高级别胶质瘤，通过协同作用从而达到在低剂量药物浓度下提高端粒酶的抑制效果及肿瘤细胞生长抑制

【背景】.脑胶质瘤是神经系统最常见的原发性肿瘤，其发病率约占颅内肿瘤的40%。根据恶性程度不同，WHO将胶质瘤分为4个级别，I-IV级。多型性胶质母细胞瘤（Glioblastoma multiforme, GBM）是WHO IV级的高度恶性胶质瘤，大多GBM为较低级别的胶质瘤在恶性程度上向更高级别演化的结果。研究结果证实，相比于II-III级胶质瘤，在高级别的胶质母细胞瘤中，仅仅为端粒酶活性单位hTERT promoter突变，而无IDH 和1p/19q 等基因位点的突变的占75%以上。2021 WHO最新中枢神经系统分型将IDH野生型且具有hTERT突变定义为胶质母细胞瘤（WHO IV级）。因此，针对hTERT将是对研究胶质母细胞瘤的重点。寻找有效抑制端粒酶活性方法将成为治疗高级别胶质瘤的新方向。同时对于术前针对端粒酶的精准无创或微创诊断也是重中之重，随着分子影像学的发展，我们结合立体定向点对点取材，从而实现对脑胶质瘤hTERT在内的分子病理精准检测。.【研究内容】.我们以胶质瘤hTERT突变为主线，对分子影像预测和靶向治疗两个方面进行研究。.1.精准诊断方向：基于穿刺活检的一体化PET-MRI的多模态磁影像对脑胶质瘤hTERT等分子突变的精准预测。.2.靶向治疗方向：靶向端粒酶（hTERT）抑制剂化合物的筛选研发及联合用药对胶质瘤细胞端粒酶活性的影响及生长抑制的研究。.【重要结果】.1率先证实一体化PET-MRI可代替传统T1增强，更准确描绘脑胶质瘤边界，结果发表于Eur J Nucl Med Mol Imaging（IF:9.236 共同第一作者）。进而证实，PET合并DWI-ADC可有效预测脑胶质瘤hTERT等关键基因突变，结果发表于Front Oncol（IF:6.244 第一作者）。.2率先证实端粒酶靶向抑制剂BIBR1532可在体外对脑胶质瘤细胞产生生长抑制作用。BIBR1532可造成胶质瘤细胞内端粒酶核质转运，磷酸化，进而抑制胶质瘤细胞内端粒酶活性。AS1411与BIBR1532联合作用对脑胶质瘤细胞的生长抑制起到协同作用。根据相关结构构建了含有功能基团的新型端粒酶靶向化合物。.【科学意义】术前利用多模态代谢显像对hTERT突变进行检测有助于术前基因亚型分析，从而指导个体化治疗选择、预后分析。对端粒酶抑制剂联合使用，有助于提高抑制效率，在生物可接收范