神经胶质瘤的研究意义.docx

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神经胶质瘤的研究意义

1神经胶质瘤的研究意义

神经胶质瘤（Glioma）是最常有的颅内肿瘤，约占全部颅内肿瘤

的50%左右。

目前临床上IV型神经胶质瘤是恶性程度最高的脑部肿瘤，到现在没法治愈[1]。

多形性胶质母细胞瘤（GlioblastomaMultiforme,G

BM）发源于脑部神经胶质细胞，成年脑癌患者中约80%为浸润性的星形细胞瘤。

因为该肿瘤是浸润性生长物，其和正常脑组织没有显然的界限，所以难以被完整切除或根本不可以手术。

血脑屏障的存在，又使得化学药物和一般抗肿瘤的中药难以发挥疗效。

该肿瘤细胞对放疗亦不甚敏感，特别简单复发。

所以脑胶质瘤到现在还是浑身肿瘤中预后最差的肿瘤之一。

据文件报导神经胶质瘤的中位生计时间和无进展生

存时间分别为个月和个月，5年生计率为9.8%[2]。

最近几年来，原发性恶性脑肿瘤发生率逐年递加，年增添率达到每100,000人口中

有个人，并且每年有17000人被最新诊断出患有该致死性疾病[3,4]。

所以，踊跃研究神经胶质瘤的发病原由、找寻恶性胶质瘤治疗的确有效的治疗手段已成为目前亟待解决的重点问题。

2上皮-间质转变与神经胶质瘤发生发展的关系

人脑胶质瘤发生、发展过程中，多种癌基因、抑癌基因的异样改变波及此中。

肿瘤的形成和发展与基因改变间的关系是最近几年来肿瘤学研究的中心问题之一。

多种基因的改变都参加到肿瘤细胞生长过程

中，肿瘤细胞生长是肿瘤最基本的生物学行为，生长异样是肿瘤恶性行为的基础。

大批的研究证明，肿瘤的形成发源于单个获取了癌基因

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和（或）抑癌基因改变的细胞；肿瘤的发展（包含由分化较好的肿瘤

转变为分化差的肿瘤，局部浸润和远处转移）则是更多癌基因和抑癌

基因受累后作用叠加，肿瘤细胞克隆选择和扩增的最后结果[5]。

在胶质瘤发生发展的大批研究中，人端粒酶逆转录酶（hTERT）

[6]、内皮生长因子受体（EGFR）[7]、热休克蛋白（HSP）[8]均分子以

及PKA、PKC、ERK[9,10]等重点信号转导分子均在神经胶质瘤的发生发展过程中发挥重要作用。

p53基因的失活[11]和血小板源生长因子（PDGF）与其受体的激活[12]是神经胶质瘤非常常有的两个基因改变。

P53基因突变在胶质瘤的各个分期中都起到重点作用，据报导在

25-30%的原发性胶质瘤和60-70%的继发性胶质瘤中都发现p53基因的改变。

p53下游信号（如MDM2,MDM4,INK4/ARF）在胶质瘤的

发展过程中也都起到重点作用[11]。

3.Zeb1与神经胶质瘤

Zeb1是胚胎发育过程中一定的转录因子[13]，在胚胎形成及发育中的作用其突变能惹起胚胎严重畸形。

ZEB1是软骨形成的修饰基因，可克制1型和2型胶原的表达，并在在胸腺T细胞发育中起主导作用，同时Zeb1也克制IL-2的转录活性[14]，成体突变Zeb1可惹起角膜营

养不良[15]，研究发现Zeb基因也可以克制抑癌基因的表达，可克制

p63和肿瘤克制基因臂板蛋白3F（semaphorin3F，SEMA3F）的表达，

并且视网膜母细胞瘤克制蛋白（Retinoblastoma，Rb）缺失或p53蛋白表

达的缺失或许p53突变体表达增添均可以引诱Zeb1的表达，说明

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Zeb1基因可以克制肿瘤细胞的生长和癌症的发展[16]。

Zeb1是基膜

（BasementMembrane，BM）的主要调理物，它可促使肿瘤的间质浸润

[17]。

Zeb1染色程度与子宫内膜癌侵袭性表型相关，侵袭性II型子宫

内膜癌间质细胞及上皮源性肿瘤细胞Zeb1表达显然高升。

在乳腺癌

和结直肠癌入侵的组织中瘤细胞及肿瘤间质均可检测到Zeb1表达，

并且Zeb1可经过与E-钙黏蛋白上守旧的E2-boxes联合使其转录下调，以致EMT，引诱肿瘤侵袭。

在肺癌和胃癌中，Zeb1经过调理降低E-钙黏蛋白的表达以致肿瘤分化降低，侵袭性及转移能力加强

[18-21]。

Zeb1信号通路在胶质母细胞瘤的发生发展，侵袭及耐药等方面

均有十分重要的作用，Siebzehnrubl等研究发现Zeb1在侵袭能力强的胶质母细胞瘤中高表达，目前可以经过检测患者Zeb1表达作为展望短期生计率和治疗反应利害的临床指标，并且Zeb1被认做是胶质母细胞瘤复发的重要候选分子，浸润性肿瘤细胞的标志和重要的潜伏治

疗靶点[22]。

但是，关于Zeb1参加胶质母细胞瘤致病过程的详尽调理作用体系目前还不十分了然，仍需大批研究揭露考据其在恶性胶质瘤细胞生长和侵袭过程中上下游重要调控分子和信号网络。

我们先期实验发现过表达PDGF-A可以显然促使小鼠脑内神经胶质瘤的形成；加入外源性PDGF-A可以促使胶质瘤细胞生长发生EMT并上浮Zeb1、Vimentin的表达，下调E-cadherin的表达，克制Zeb1后能克制细胞生长，相反，Zeb1过表达能促使细胞的生长和迁徙，提示PDGFA可能经过Zeb1调理胶质瘤细胞EMT过程（预实验3）。

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并且过表达microRNA-200b-c（生理状态下，mRNA-200家族作为zeb1拮抗分子）后可逆转PDGF-A对Zeb1表达和细胞生长迁徙的促使作用（预实验10）。

提示Zeb1可能在由PDGFRα介导的神经胶质瘤中起重要的调理作用，microRNA-200b-c可能参加该过程中。

所以，基于已有研究结果，我们拟从分子、细胞、动物模型、临床样本等不一样层次深入研究Zeb1在神经胶质瘤细胞生长和肿瘤侵袭中的作用，并说明其分子调控体系，为神经胶质瘤的诊断和治疗供给新的分子靶标。

3ZEB1在PDGFR调理肿瘤瘤生长与侵袭中的作用

血小板源衍生生长因子（PDGF）是可以由多种细胞产生的多肽，拥有刺激光滑肌细胞、胶质等细胞增生等宽泛的生理活性。

PDGF是

由A、B两条多肽链经过二硫键连接而成的同型或异型二聚体。

传统

的PDGF包含三种形式:

PDGF-AA、PDGF-BB、PDGF-AB。

最近几年来还发现了PDGF家族的另两种形式:

PDGF-C和PDGF-D[23]。

血小板衍生生长因子受体（PDGFR）异样表达和激活是胶质瘤发生发展的主要分子体系之一[24]。

在恶性胶质瘤临床样本的11个扩增基因中，

PDGFRα排在第三位[12]，提示PDGFRα在神经胶质瘤发生发展过程

中的重点作用。

另据报导神经胶质瘤病例中约30%的人与PDGFR的

表达相关[25]，约40%PDGFRA高表达的病例中存在PDGFRA8,9这一突变体，它外显子8和9中的243个碱基缺失，可以以致其激活[26]。

别的，还有文件报导称PDGFRα过表达及受体上的多个下游调控位

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点均与神经胶质瘤的恶性程度和很差的预后直接相关，也是胶质瘤病

人生计时间变短的主要要素[12]。

但是PDGFRα在胶质瘤生长侵袭过

程中的详尽体系、参加PDGFRα调控胶质瘤生长侵袭的下游信号通

路和重点分子、以及相关信号调控网络等重要科学识题仍需进一步研

究。

本课题组先期发布在[12]和[27]上研

JClinicalInvestigationOncogene

究表示，PDGFR及其下游信号分子参加调控神经胶质瘤的增

值和侵袭。

PDGFR活化后，主要激活PI3K和MAPK门路。

PI3K

（磷脂酰肌醇3-激酶）门路可以活化蛋白激酶B（PKB，Akt），

该门路在一系列广谱的人类肿瘤中都可以被激活，其在恶性胶质

瘤中，也相同起到重要作用，可经过激活CD133和p85位点的相

互作用激活PI3K/Akt门路促使胶质瘤干细胞的肿瘤原性[28]。

肿瘤细胞侵袭是恶性胶质瘤发展过程中最重要的特色，PDGFR及其下游重点信号分子都在神经胶质瘤侵袭过程的信

号转导过程中饰演重要角色；而上皮-间充质转变（Epithelial-MesenchymalTransition，EMT）过程是肿瘤侵袭的重要步骤，E盒联合同源盒蛋白，即Zeb1是上皮-间充质转变的引诱要素之一[29]。

我们发现在神经胶质瘤细胞系中存在PDGFR和Zeb1共高表达的现象（预实验2），所以，商讨PDGFR和Zeb1能否存在调控关系以及此中可能的调控网络很可能成为解决神经胶质瘤细胞经过EMT过程发生侵袭的症结所在。

4Zeb1蛋白分子的修饰和胶质瘤的关系

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Zeb1拥有6个功能结构域：

包含两个C2H2的锌指ZFD结构

域，是DNA联合部位，联合到相关基因的Z盒和E盒[30]；中央

部分有一个POU样的HD结构域；同时含有一个联合到R-Smads

的SBD结构域和联合CtBP蛋白的CID结构域[31]；最后还包含一

个联合共激活因子P300和P/CAF的CBD结构域（图1）。

正常

状况下，Zeb1会有泛素化修饰，影响其转录克制活性[32]，而Zeb1

和CtBP1、HDAC1的直接联合介导了这类转录克制[33,34]。

Zeb1

蛋白分子存在多个潜伏的能丝氨酸磷酸化的位点[35]，但迄今为止

Zeb1的修饰和其功能的关系，特别在胶质瘤中的作用，极罕有报

道，我们在预实验5中发现，胶质瘤中Zeb1存在必定的丝氨酸磷

酸化修饰，这提示我们磷酸化可能参加了Zeb1的功能调理，所以

商讨Zeb1修饰作为调理PDGFR调控网络的要素之一，有助于清楚说明神经胶质瘤发生发展过程中的内在原由。

图1：

Zeb1蛋白结构简图

总之，在先期研究的基础上，本项目将借助体外实验与体内动物

模型以及恶性胶质瘤的临床样本，利用分子生物学及细胞生物学等的研究方法，商讨Zeb1介导PDGFR调理的神经胶质瘤生长与侵袭作

用及分子体系，深入探究此中可能的调控网络，从而确立Zeb1能否

有可能成为一个新的神经胶质瘤的治疗靶点。

本课题的目的在于希

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望经过该研究不单可以增补PDGFR调控神经胶质瘤侵袭作用的机

制，加深对PDGFR调理肿瘤发生与侵袭的作用的理解，还望找到新

的治疗神经胶质瘤的靶向位点，如Zeb1，为建立新式的联合基因靶

向治疗该致死性疾病供给理论基础。

所以，该项目的研究拥有重要

的理论和临床意义。

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