背景[1-3]
人脑胶质瘤细胞是胶质瘤的种子细胞，是胶质瘤的来源，脑胶质细胞可分为星、少突、室管膜和小胶质细胞。除作为脑内免疫细胞的小胶质细胞外，其他三种胶质细胞一旦发生基因突变和不受控制的异常增殖，可形成相应的胶质瘤，如星形细胞瘤、少突胶和室管膜细胞瘤等。
人脑胶质瘤细胞
神经胶质瘤(Giiomas)又称胶质细胞瘤，又称胶质瘤，是一种发生在神经外胚层的肿瘤，因此又称神经外胚层肿瘤或神经上皮肿瘤。肿瘤起源于神经间质细胞，即神经胶质、室管膜、脉络丛上皮和神经实质细胞，即神经元。大多数肿瘤起源于不同类型的神经胶质，但根据组织发生学来源和生物学特征，发生在神经外胚层的各种肿瘤通常称为神经胶质瘤。
脑胶质瘤的分类一般来说可以按照细胞类型进行分类，比如可以分为星型细胞瘤、少突胶质细胞瘤、髓母细胞瘤、脉络丛乳头状瘤、室管膜瘤等。另外，根据胶质瘤的良性和恶性程度可以分为一级，二级，三级，四级等四个等级，并且可以是普通的胶质瘤、间变的胶质细胞瘤和胶质母细胞瘤。
如果患者存在脑胶质瘤，这些患者往往会出现头痛、恶心、呕吐、肢体活动障碍、肢体感觉异常、精神行为异常、脑出血，以及言语功能障碍、吞咽困难、饮水呛咳、头痛、恶心、呕吐等症状。
脑胶质瘤是由于大脑和脊髓胶质细胞癌变所产生的、最常见的原发性颅脑肿瘤。年发病率约为3-8人/10万人口。如同其他肿瘤（疾病）一样，胶质瘤也是由于先天的遗传高危因素和环境的致癌因素相互作用所导致的。一些已知的遗传疾病，例如神经纤维瘤病（I型）以及结核性硬化疾病等，为脑胶质瘤的遗传易感因素。
应用[4][5]
人脑胶质瘤细胞可以用于PTPRN基因对人脑胶质瘤细胞增殖和迁移及侵袭的影响
人脑神经胶质瘤是中枢神经系统最为常见肿瘤,其中恶性程度最高的胶质母细胞瘤(Glioblastoma,GBM)发病率占所有胶质瘤病例的50%以上,复发率高,患者预后差,生存期极短。上皮间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)在赋予肿瘤细胞干细胞特性的同时,加快了肿瘤细胞的增殖、侵袭与迁移进程。因此抑制肿瘤细胞EMT发生,是临床研究的热点方向之一。
通过对四例人脑胶质瘤癌组织与癌旁组织进行转录组测序、数据分析与挖掘,筛选与胶质瘤扩散转移密切相关的目标基因,之后在细胞、基因、蛋白水平对目标基因进行功能验证。
得出以下研究结果:1.转录数据深度综合分析后,筛选出PTPRN基因是与人脑胶质瘤扩散密切相关的靶基因。该基因在GBM组织中呈显著上调表达,且在不同类型GBM中表达量不同。表现为神经元性胶质母细胞瘤(neural)中几乎不表达,其他三种如经典型(classical)、弥散型(mesenchymal)和前神经元型(proneural)中表达量升高。
2. PTPRN基因在胶质瘤组织不同区域表达水平有显著差异,在胶质母细胞瘤核心区(CT)及核心区血管增生区(CThbv)PTPRN基因表达极低,坏死周围假性苍白细胞区(CTPan)表达较低,浸润性肿瘤组织区(IT)表达增高,肿瘤边缘/前沿(LE)区域表达量最高,显著高于其他四个区域(p<0.001)。
3. 经细胞水平验证,PTPRN基因敲降后明显抑制了脑胶质瘤细胞的增殖、迁移与侵袭。
4. 对PTPRN参与的信号调控通路中相关基因分析发现,多数基因如CDH1、CDH2、TWIST1、SNAI1、SNAI2、MMP-2、MMP-9、VIM均与EMT发生密切相关。
5.蛋白免疫印迹分析显示,间质标志物N-cadherin、金属基质蛋白酶MMP-9、阻遏蛋白Snail1表达水平降低,上皮标志物E-cadherin表达水平升高(p<0.05),表明敲降PTPRN基因后,胶质瘤细胞发生EMT的水平显著降低,进而抑制了胶质瘤细胞的扩散。以上研究结果,对揭示人脑胶质瘤的扩散机制、改进胶质瘤诊断标准进而研发胶质瘤治疗靶向药物奠定了必要的基础。
参考文献
[1]Large-Scale Analysis Reveals Gene Signature for Survival Prediction in Primary Glioblastoma.[J].Prasad Birbal;Tian Yongji;Li Xinzhong.Molecular neurobiology,2020(12)
[2]lncRNA SNHG16 promotes glioma tumorigenicity through miR-373/EGFR axis by activating PI3K/AKT pathway[J].Xiang-Yang Zhou;;Hong Liu;;Zheng-Bin Ding;;Hai-Peng Xi;;Guang-Wei Wang.Genomics,2020(1)
[3]Myricetin Inhibits Breast Tumor Growth and Angiogenesis by Regulating VEGF/VEGFR2 and p38MAPK Signaling Pathways.[J].Zhou Zhiqing;;Mao Wenli;;Li Yuanyuan;;Qi Cuiling;;He Yanli.Anatomical record(Hoboken,N.J.:2007),2019(12)
[4]Autoantibodies Directed Toward a Novel IA-2 Variant Protein Enhance Prediction of Type 1 Diabetes.[J].Acevedo-Calado Maria J;;Pietropaolo Susan L;;Morran Michael P;;Schnell Santiago;;Vonberg Andrew D;;Verge Charles F;;Gianani Roberto;;Becker Dorothy J;;Huang Shuai;;Greenbaum Carla J;;Yu Liping;;Davidson Howard W;;Michels Aaron W;;Rich Stephen S;;Pietropaolo Massimo.Diabetes,2019(9)
[5]李明扬.PTPRN基因对人脑胶质瘤细胞增殖和迁移及侵袭的影响[D].内蒙古农业大学,2021.