一、背景
人腦膠質(zhì)瘤細胞是膠質(zhì)瘤的種子細胞，是膠質(zhì)瘤的來源，腦膠質(zhì)細胞可分為星、少突、室管膜和小膠質(zhì)細胞。除作為腦內(nèi)免疫細胞的小膠質(zhì)細胞外，其他三種膠質(zhì)細胞一旦發(fā)生基因突變和不受控制的異常增殖，可形成相應(yīng)的膠質(zhì)瘤，如星形細胞瘤、少突膠和室管膜細胞瘤等。
神經(jīng)膠質(zhì)瘤(Giiomas)又稱膠質(zhì)細胞瘤，又稱膠質(zhì)瘤，是一種發(fā)生在神經(jīng)外胚層的腫瘤，因此又稱神經(jīng)外胚層腫瘤或神經(jīng)上皮腫瘤。腫瘤起源于神經(jīng)間質(zhì)細胞，即神經(jīng)膠質(zhì)、室管膜、脈絡(luò)叢上皮和神經(jīng)實質(zhì)細胞，即神經(jīng)元。大多數(shù)腫瘤起源于不同類型的神經(jīng)膠質(zhì)，但根據(jù)組織發(fā)生學(xué)來源和生物學(xué)特征，發(fā)生在神經(jīng)外胚層的各種腫瘤通常稱為神經(jīng)膠質(zhì)瘤。
腦膠質(zhì)瘤的分類一般來說可以按照細胞類型進行分類，比如可以分為星型細胞瘤、少突膠質(zhì)細胞瘤、髓母細胞瘤、脈絡(luò)叢乳頭狀瘤、室管膜瘤等。另外，根據(jù)膠質(zhì)瘤的良性和惡性程度可以分為一級，二級，三級，四級等四個等級，并且可以是普通的膠質(zhì)瘤、間變的膠質(zhì)細胞瘤和膠質(zhì)母細胞瘤。
如果患者存在腦膠質(zhì)瘤，這些患者往往會出現(xiàn)頭痛、惡心、嘔吐、肢體活動障礙、肢體感覺異常、精神行為異常、腦出血，以及言語功能障礙、吞咽困難、飲水嗆咳、頭痛、惡心、嘔吐等癥狀。
腦膠質(zhì)瘤是由于大腦和脊髓膠質(zhì)細胞癌變所產(chǎn)生的、最常見的原發(fā)性顱腦腫瘤。年發(fā)病率約為3-8人/10萬人口。如同其他腫瘤（疾?。┮粯?，膠質(zhì)瘤也是由于先天的遺傳高危因素和環(huán)境的致癌因素相互作用所導(dǎo)致的。一些已知的遺傳疾病，例如神經(jīng)纖維瘤?。↖型）以及結(jié)核性硬化疾病等，為腦膠質(zhì)瘤的遺傳易感因素。
二、應(yīng)用
人腦膠質(zhì)瘤細胞可以用于PTPRN基因?qū)θ四X膠質(zhì)瘤細胞增殖和遷移及侵襲的影響：
人腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最為常見腫瘤,其中惡性程度最高的膠質(zhì)母細胞瘤(Glioblastoma,GBM)發(fā)病率占所有膠質(zhì)瘤病例的50%以上,復(fù)發(fā)率高,患者預(yù)后差,生存期極短。上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)在賦予腫瘤細胞干細胞特性的同時,加快了腫瘤細胞的增殖、侵襲與遷移進程。因此抑制腫瘤細胞EMT發(fā)生,是臨床研究的熱點方向之一。
通過對四例人腦膠質(zhì)瘤癌組織與癌旁組織進行轉(zhuǎn)錄組測序、數(shù)據(jù)分析與挖掘,篩選與膠質(zhì)瘤擴散轉(zhuǎn)移密切相關(guān)的目標(biāo)基因,之后在細胞、基因、蛋白水平對目標(biāo)基因進行功能驗證。
得出以下研究結(jié)果：
1、轉(zhuǎn)錄數(shù)據(jù)深度綜合分析后,篩選出PTPRN基因是與人腦膠質(zhì)瘤擴散密切相關(guān)的靶基因。該基因在GBM組織中呈顯著上調(diào)表達,且在不同類型GBM中表達量不同。表現(xiàn)為神經(jīng)元性膠質(zhì)母細胞瘤(neural)中幾乎不表達,其他三種如經(jīng)典型(classical)、彌散型(mesenchymal)和前神經(jīng)元型(proneural)中表達量升高。
2、PTPRN基因在膠質(zhì)瘤組織不同區(qū)域表達水平有顯著差異,在膠質(zhì)母細胞瘤核心區(qū)(CT)及核心區(qū)血管增生區(qū)(CThbv)PTPRN基因表達極低,壞死周圍假性蒼白細胞區(qū)(CTPan)表達較低,浸潤性腫瘤組織區(qū)(IT)表達增高,腫瘤邊緣/前沿(LE)區(qū)域表達量最高,顯著高于其他四個區(qū)域(p<0.001)。
3、經(jīng)細胞水平驗證,PTPRN基因敲降后明顯抑制了腦膠質(zhì)瘤細胞的增殖、遷移與侵襲。
4、對PTPRN參與的信號調(diào)控通路中相關(guān)基因分析發(fā)現(xiàn),多數(shù)基因如CDH1、CDH2、TWIST1、SNAI1、SNAI2、MMP-2、MMP-9、VIM均與EMT發(fā)生密切相關(guān)。
5、蛋白免疫印跡分析顯示,間質(zhì)標(biāo)志物N-cadherin、金屬基質(zhì)蛋白酶MMP-9、阻遏蛋白Snail1表達水平降低,上皮標(biāo)志物E-cadherin表達水平升高(p<0.05),表明敲降PTPRN基因后,膠質(zhì)瘤細胞發(fā)生EMT的水平顯著降低,進而抑制了膠質(zhì)瘤細胞的擴散。以上研究結(jié)果,對揭示人腦膠質(zhì)瘤的擴散機制、改進膠質(zhì)瘤診斷標(biāo)準(zhǔn)進而研發(fā)膠質(zhì)瘤治療靶向藥物奠定了必要的基礎(chǔ)。
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