摘要
研究背景及目的 胶质母细胞瘤(Glioblastoma,GBM)是中枢神经系统(CentralNervousSystem,CNS)胶质细胞源性的恶性程度最高的肿瘤。在中国，脑胶质瘤的年发病率为3-6人/10万人，年死亡人数达3万人。尽管临床上有手术切除(最大程度保护脑功能)联合化疗和放疗，以及后续的辅助治疗等方案，因GBM的侵袭性高，呈浸润性生长，并对放、化疗抵抗性高，至今仍无有效降低GBM高复发率和高死亡率的治疗手段。因此，探究GBM相关的异常表达信号途径和重要调节分子，阐明其发病机制，可以为GBM患者带来潜在的治疗策略，为临床研发新型靶向药物提供思路，实现临床转化。三结构域蛋白家族(Tripartitemotif,TRIM)作为一个新的泛素连接酶家族，成员众多，在多种癌症中发挥促癌或抑癌的作用，是重要的肿瘤信号通路的调节分子，但该家族与GBM之间的关系尚不清楚，值得探究。 研究内容及方法 在本课题中，我们首先通过对多个公开可用的数据集(TCGA,CGGA,GEO等)进行分析、筛选并确定了在正常脑组织和人脑胶质瘤中表达差异最大的TRIM家族成员。我们发现，TRIM56作为其中差异水平最高的TRIM家族成员之一，与胶质瘤的恶性分级和临床预后密切相关。我们通过各种体外表型实验验证了TRIM56敲减会降低胶质瘤细胞系的恶性程度，同时构建了裸鼠颅内异种移植模型验证了TRIM56敲减会降低胶质瘤细胞在裸鼠体内的恶性增殖，而mRNA-seq证实了TRIM56对胶质瘤的恶性功能。同时，我们使用人类泛素阵列筛查与TRIM56相关的蛋白，通过对GBM#P3原代细胞和LN229细胞系的结果取交集后，将凋亡抑制分子cIAP1鉴定为TRIM56下游的候选靶分子。此外，我们还深入研究了TRIM56和cIAP1的相互作用机制，利用Co-IPs实验、半衰期实验和挽救表型实验进一步发现了TRIM56在此过程中是通过抑制cIAP1的K48连接型多聚泛素化修饰发挥恶性功能。 研究结果 与正常人类脑组织相比，TRIM56在脑胶质瘤组织中的表达量增高，且TRIM56表达量更高的胶质瘤患者，其恶性分级和预后都更差;在表型验证实验中，TRIM56敲除后胶质瘤细胞系的增殖、侵袭和克隆形成能力都有所下降，凋亡现象也更明显;动物实验证明了TRIM56对胶质瘤细胞体内成瘤的促进作用;mRNA-seq数据分析表明TRIM56对胶质瘤的恶性行为是通过拮抗凋亡等方式导致的;利用人类泛素阵列、westernblot、免疫组化和免疫荧光等实验明确了TRIM56的下游蛋白cIAP1;采用Co-IPs实验、半衰期实验和挽救表型实验等实验发现TRIM56的锌指结构域抑制cIAP1的K48连接型多聚泛素化修饰以促进胶质瘤的恶性进展。本研究课题运用了多种实验方法，探讨了TRIM56调控的翻译后修饰功能促进胶质瘤恶性发展的具体调控机制，并提出了TRIM56作为新的GBM预后指标和治疗分子靶点的可能性。 研究结论 1.TRIM56促进胶质瘤细胞的体内外恶性增殖、侵袭和抗凋亡等行为; 2.TRIM56在促进胶质瘤恶性发展的过程中发挥作用的主要机制是通过其锌指结构域抑制cIAP1的K48连接型多聚泛素化修饰。
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