论文部分内容阅读
在人类众多的疾病之中,多形性胶质母细胞瘤(glioblastoma multiforme,GBM)属于最常见的一种同时也是恶性程度最高的一种脑部肿瘤,在分级系统中属于WHOⅣ级。多形性胶质母细胞瘤(GBM)占脑实体瘤的50%左右,具有非常差的预后,而且针对它的治疗措施也非常有限。从已有的研究成果来看,肿瘤的分型研究对于癌症的研究领域和治疗领域都是非常重要的。在此,我们提出了一种基于GBM的核心通路基因的遗传变异进行分类的最新方法和合理的分类证据,并且构建了相应的动物模型。 胶质瘤公认的有三大主要通路,即CDKN2A/B起重要作用的RB通路,TP53通路和RAS通路。RAS通路的基因在胶质瘤中有近乎90%的变异频率,故我们认为RAS通路并不适用于分型。CDKN2A和TP53基因突变率分别为62%和30%,且通过我们的前期分析发现突变有互相排斥的趋势,故我们认为既是关键通路基因又是“互斥突变”基因的TP53和CDKN2A可能适用于胶质瘤的分型,并且有很重要的生物学意义。随后的分析结果证明了我们的猜想。CDKN2A全称为细胞周期依赖性激酶抑制基因,主要在细胞周期中发挥作用。目前很多的肿瘤中都有CDKN2A基因的变异,而TP53则是最早发现的抑癌基因之一。TP53蛋白的主要的功能是调节细胞周期以及避免细胞癌变,此外还有保持基因组稳定性以及避免突变发生的作用。经过生存分析,我们发现CDKN2A缺失的患者比有突变的TP53的患者预后更差。有趣的是,同时具有TP53突变又有CDKN2A缺失的患者的存活率和单独TP53突变的病人预后非常类似。之后,我们又深入地研究了TP53类型和CDKN2A类型样品之间的基因表达谱的差异,结果表明具有TP53突变和CDKN2A缺失的样品的基因表达谱与仅具有TP53突变的样品基因表达谱相似,此结果与生存分析的分类结果非常一致。因此,我们把胶质瘤病人分成了CDKN2A变异组(包括一些CDKN2A低表达的样本),TP53变异组(两种基因都发生变异的样本还认为是TP53变异组)。最后,我们通过过表达H-RASG12V并沉默Cdkn2a/b的方法构建了对应人类CDKN2A缺失病人的小鼠GBM模型,通过过表达H-RASG12V并沉默TP53的方式构建了对应人类TP53变异病人的小鼠GBM模型。总之,我们发现了CDKN2A和TP53的遗传改变可用于对GBM进行分类,我们建立的主要亚型的动物模型则可以用作未来研究的“标本”。而在分类机制研究方面,我们发现水通道蛋白Aquaporin4(AQP4)及其家族很多基因在我们不同的分类体系中表达量有显著的差异,这也可以进一步解释在临床上观察到的脑胶质瘤病人水肿严重的原因。此外,经过GSEA分析发现,细胞周期也极有可能是分类的机制基础。我们利用已有的胶质瘤干细胞表达数据及我们的特征基因进行分类时发现这种的分类方法同样适用于肿瘤干细胞,这也将会对肿瘤干细胞的研究提供一定的理论基础及参考价值。