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）是最常见的颅内肿瘤，约占所有颅内肿瘤的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，至今无法治愈[1]。多形性胶质母细胞瘤（Glioblastoma Multiforme, G BM）起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。由于该肿瘤是浸润性生长物，其和正常脑组织没有明显的界限，因此难以被完全切除或根本不能手术。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，非常容易复发。因此脑胶质瘤至今仍是全身肿瘤中预后最差的肿瘤之一。据文献报道神经胶质瘤的中位生存时间和无进展生存时间分别为14.6个月和6.9个月，5年生存率为9.8%[2]。近年来，原发性恶性脑肿瘤发生率逐年递增，年增长率达到每100,000人口中有5.26个人，而且每年有17000人被最新诊断出患有该致死性疾病[3, 4]。因此，积极研究神经胶质瘤的发病原因、寻找恶性胶质瘤治疗切实有效的治疗手段已成为目前亟待解决的关键问题。

2 上皮-间质转化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、抑癌基因的异常改变牵涉其中。肿瘤的形成和发展与基因改变间的关系是近年来肿瘤学研究的核心问题之一。多种基因的改变都参与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，生长异常是肿瘤恶性行为的基础。大量的研究证实，肿瘤的形成起源于单个获得了癌基因

和（或）抑癌基因改变的细胞；肿瘤的发展（包括由分化较好的肿瘤转变成分化差的肿瘤，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终结果[5]。

在胶质瘤发生发展的大量研究中，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]等分子以及PKA、PKC、ERK[9, 10]等关键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见的两个基因改变。P53基因突变在胶质瘤的各个分期中都起到关键作用，据报道在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关键作用[11]。

3. Zeb1与神经胶质瘤

Zeb1是胚胎发育过程中必须的转录因子[13]，在胚胎形成及发育中的作用其突变能引起胚胎严重畸形。ZEB1是软骨形成的修饰基因，可抑制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也抑制IL-2的转录活性[14]，成体突变Zeb1可引起角膜营养不良[15]，研究发现Zeb基因也能够抑制抑癌基因的表达，可抑制p63和肿瘤抑制基因臂板蛋白3F (semaphorin 3F，SEMA3F)的表达，而且视网膜母细胞瘤抑制蛋白(Retinoblastoma，Rb)缺失或p53蛋白表达的缺失或者p53突变体表达增加均可以诱导Zeb1的表达，说明

Zeb1基因能够抑制肿瘤细胞的生长和癌症的发展[16]。Zeb1是基膜(Basement Membrane，BM)的主要调节物，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表达明显升高。在乳腺癌和结直肠癌侵犯的组织中瘤细胞及肿瘤间质均可检测到Zeb1表达，并且Zeb1可通过与E-钙黏蛋白上保守的E2-boxes结合使其转录下调，导致EMT，诱导肿瘤侵袭。在肺癌和胃癌中，Zeb1通过调节降低E-钙黏蛋白的表达导致肿瘤分化降低，侵袭性及转移能力增强[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，目前可以通过检测患者Zeb1表达作为预测短期生存率和治疗反应好坏的临床指标，而且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记和重要的潜在治疗靶点[22]。但是，关于Zeb1参与胶质母细胞瘤致病过程的具体调节作用机制目前还不十分明了，仍需大量研究揭示验证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。

我们前期实验发现过表达PDGF-A能够明显促进小鼠脑内神经胶质瘤的形成；加入外源性PDGF-A能够促进胶质瘤细胞生长发生E MT并上调Zeb1、Vimentin的表达，下调E-cadherin的表达，抑制Z eb1后能抑制细胞生长，相反，Zeb1过表达能促进细胞的生长和迁移，提示PDGFA可能通过Zeb1调节胶质瘤细胞EMT过程（预实验3）。

并且过表达microRNA-200b-c（生理状态下，mRNA-200家族作为ze b1拮抗分子）后可逆转PDGF-A对Zeb1表达和细胞生长迁移的促进作用（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节作用，microRNA-200b-c可能参与该过程中。因此，基于已有研究结果，我们拟从分子、细胞、动物模型、临床样本等不同层次深入研究Zeb1在神经胶质瘤细胞生长和肿瘤侵袭中的作用，并阐明其分子调控机制，为神经胶质瘤的诊断和治疗提供新的分子靶标。

3 ZEB1 在PDGFR 调节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，具有刺激平滑肌细胞、胶质等细胞增生等广泛的生理活性。PDGF是由A、B两条多肽链通过二硫键连接而成的同型或异型二聚体。传统的PDGF包括三种形式:PDGF-AA、PDGF-BB、PDGF-AB。近年来还发现了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）异常表达和激活是胶质瘤发生发展的主要分子机制之一[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关键作用。另据报道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PDGFRA Δ8,9这一突变体，它外显子8和9中的243个碱基缺失，可以导致其激活[26]。另外，还有文献报道称PDGFRα过表达及受体上的多个下游调控位