【摘要】：神經(jīng)膠質(zhì)瘤也叫做膠質(zhì)細(xì)胞瘤，簡稱膠質(zhì)瘤（glioma），起源于神經(jīng)外胚層，是顱內(nèi)最常見的原發(fā)性惡性腫瘤。根據(jù)2007年《WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類》和《中國中樞神經(jīng)系統(tǒng)膠質(zhì)瘤診斷和治療指南（2012版）》，常見的膠質(zhì)瘤類型有：低級(jí)別星形細(xì)胞瘤（low-grade astrocytomas，LGA）、間變型星形細(xì)胞瘤（anaplastic astrocytomas，AA）、少枝膠質(zhì)細(xì)胞瘤（Oligodendroglioma，OG）和多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（glioblastomas multiforme，GBM）等。關(guān)于膠質(zhì)瘤的療效，文獻(xiàn)報(bào)道：即使在醫(yī)療技術(shù)日益發(fā)展的今天，采取“手術(shù)+系統(tǒng)化療+放療（或放射外科治療）”，膠質(zhì)瘤患者平均生存時(shí)間也僅為12-18個(gè)月。因此，延長患者生存時(shí)間和提高患者生存質(zhì)量，是神經(jīng)外科一個(gè)亟待解決的難題。 膠質(zhì)瘤化療的基礎(chǔ)研究，是目前國際上最受重視的研究領(lǐng)域之一，而生物治療是化療的一個(gè)重要方面。目前，生物治療已日益成為膠質(zhì)瘤研究的一個(gè)熱點(diǎn)。膠質(zhì)瘤生物治療的目標(biāo)主要是抑制膠質(zhì)瘤中DNA的復(fù)制和RNA的合成。 RNA的合成過程包括轉(zhuǎn)錄過程和轉(zhuǎn)錄后的加工與修飾過程（如：RNA編輯、RNA剪接等）。HOX基因（homeobox genes，HOX genes）是轉(zhuǎn)錄過程的主控基因之一。HOX基因參與了人類多種腫瘤的形成和發(fā)展。關(guān)于HOX基因在膠質(zhì)瘤的形成和發(fā)展過程中相關(guān)作用的研究也日益受到重視，但HOX基因家族中的39種基因與膠質(zhì)瘤之間的關(guān)系尚未完全明確。 RNA編輯過程是產(chǎn)生DNA的遺傳信息在蛋白水平和基因水平表達(dá)不同的根源。因此，近10多年來，國內(nèi)外學(xué)者一直重視RNA編輯與多種腫瘤的關(guān)系的研究。RNA的編輯過程主要是受RNA編輯酶（adenosine deaminase acting onRNA，ADAR）調(diào)控。在人腦中的ADAR主要是ADAR1、ADAR2和ADAR3三種；其中，在膠質(zhì)瘤中起主要作用的是ADAR2。依據(jù)目前的文獻(xiàn)，膠質(zhì)瘤中ADAR2的表達(dá)水平與膠質(zhì)瘤發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系尚不明確。 因此，進(jìn)一步探討HOX基因家族中新的與膠質(zhì)瘤相關(guān)的基因種類及探討ADAR2在膠質(zhì)瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用機(jī)理，有助于為膠質(zhì)瘤患者的生物治療提供新的理論依據(jù)。 本實(shí)驗(yàn)第一部分的內(nèi)容是研究ADAR2mRNA在正常人腦星形細(xì)胞株、人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株和膠質(zhì)瘤尤其是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤組織標(biāo)本中表達(dá)的水平和形式，并與患者的臨床特征進(jìn)行比對(duì)。目的是觀察RNA編輯過程中，ADAR2mRNA異常表達(dá)的機(jī)制以及與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的瘤周水腫和侵襲性的關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)方法上，采用實(shí)時(shí)熒光定量逆轉(zhuǎn)錄PCR和逆轉(zhuǎn)錄PCR技術(shù)對(duì)ADAR2mRNA在正常人腦星形細(xì)胞株NHA、人腦星形細(xì)胞瘤細(xì)胞株SHG44、人腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞株U251和BT325以及膠質(zhì)母細(xì)胞瘤組織標(biāo)本中的表達(dá)進(jìn)行了檢測；對(duì)其中發(fā)現(xiàn)的ADAR2剪切異構(gòu)體進(jìn)行分析；對(duì)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者的腫瘤磁共振成像的影像進(jìn)行分析，探索了ADAR2mRNA與腫瘤的瘤周水腫和腫瘤侵襲性的關(guān)系，并統(tǒng)計(jì)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者的生存時(shí)間。實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果如下：（1）ADAR2mRNA在正常人腦星形細(xì)胞株NHA、人腦星形細(xì)胞瘤細(xì)胞株SHG44、人腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞株U251和BT325中均有表達(dá)，在U251中表達(dá)相對(duì)較高，在SHG44中表達(dá)相對(duì)較低，組間比較ADAR2mRNA的表達(dá)差異無顯著性；ADAR2mRNA在人腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤組織標(biāo)本中的表達(dá)和在正常腦白質(zhì)組織中的表達(dá)差異無顯著性；（2）RT-PCR方法對(duì)ADAR2mRNA進(jìn)行擴(kuò)增時(shí)發(fā)現(xiàn)，人腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞株U251和BT325中，出現(xiàn)了選擇性剪切所產(chǎn)生的異構(gòu)體。分析顯示該異構(gòu)體位置為插入在第28個(gè)核苷酸的編碼區(qū)之后，長度為47個(gè)核苷酸堿基（bp）；（3）分析ADAR2剪切異構(gòu)體的表達(dá)與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者瘤周水腫程度、腫瘤侵襲性以及患者生存周期的關(guān)系，ADAR2剪切異構(gòu)體陽性組患者的瘤周水腫程度、腫瘤的侵襲性均顯著高于ADAR2剪切異構(gòu)體陰性組患者，而ADAR2剪切異構(gòu)體陽性組患者的生存期顯著低于ADAR2剪切異構(gòu)體陰性組患者。 第二部分的內(nèi)容是研究HOXA、B、C、D族中的HOXA10、HOXB1、HOXC6和HOXD13mRNA在膠質(zhì)瘤細(xì)胞株和正常星形細(xì)胞、不同惡性程度膠質(zhì)瘤標(biāo)本和正常腦組織中的表達(dá)。目的是觀察這4種HOX基因與膠質(zhì)瘤發(fā)生機(jī)制和惡性程度的關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)方法上，采用實(shí)時(shí)熒光定量逆轉(zhuǎn)錄PCR分析了HOXA10、HOXB1和HOXD13在細(xì)胞株HA1800、U87和U251的表達(dá)，采用逆轉(zhuǎn)錄PCR和圖像分析技術(shù)分析了4個(gè)同源盒基因mRNA在正常腦組織額葉、正常腦組織頂葉、膠質(zhì)增生、瘤周組織和不同級(jí)別膠質(zhì)瘤的表達(dá)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：（1）HOXA10mRNA在膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U87和U251中有高表達(dá)，與正常人星形細(xì)胞相比較，差異有顯著性（P0.01）；在膠質(zhì)瘤組織中有高表達(dá)，與正常頂葉腦組織、正常額葉腦組織和膠質(zhì)增生組織比較，差異有顯著性（P0.05）；在低級(jí)別膠質(zhì)瘤中的表達(dá)和在高級(jí)別膠質(zhì)瘤中的表達(dá)，差異無顯著性（P0.05）；（2）HOXB1基因在膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U87和U251中有高表達(dá)，與正常人星形細(xì)胞相比較，差異有顯著性（P0.01）；在膠質(zhì)瘤組織中有高表達(dá)，與正常頂葉腦組織、正常額葉腦組織和膠質(zhì)增生組織相比較，差異有顯著性（P0.05）；在低級(jí)別膠質(zhì)瘤中的表達(dá)和在高級(jí)別膠質(zhì)瘤中的表達(dá)，差異無顯著性（P0.05）；（3）HOXC6基因在膠質(zhì)瘤組織中有高表達(dá)，與正常頂葉腦組織和膠質(zhì)增生組織比較，差異有顯著性（P0.05）；與額葉正常腦組織的表達(dá)比較，差異無顯著性（P0.05）；在成人低級(jí)別膠質(zhì)瘤中和在高級(jí)別膠質(zhì)瘤中有高表達(dá)，但在低級(jí)別膠質(zhì)瘤中的表達(dá)和在高級(jí)別膠質(zhì)瘤中的表達(dá)，差異無顯著性（P0.05）；（4）HOXD13基因在膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U87和U251中有高表達(dá)，與正常人星形細(xì)胞相比較，差異有顯著性（P0.01）；在膠質(zhì)瘤組織中沒有明顯高表達(dá)，與正常頂葉腦組織、正常額葉腦組織和膠質(zhì)增生組織比較，差異無顯著性（P0.05）；在低級(jí)別膠質(zhì)瘤中的表達(dá)和在高級(jí)別膠質(zhì)瘤中的表達(dá)，差異無顯著性（P0.05）。 綜合兩部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下：（1）在膠質(zhì)瘤細(xì)胞和組織中，ADAR2在前體mRNA自身編輯過程中產(chǎn)生一種長度為47個(gè)堿基的剪切異構(gòu)體（ASV）；這種ASV可能與膠質(zhì)瘤的惡性程度相關(guān)，并可能成為膠質(zhì)瘤個(gè)體化治療的新靶點(diǎn)。（2）HOXB1基因可能是新的、與膠質(zhì)瘤發(fā)生、發(fā)展相關(guān)的HOX基因。
【圖文】：

復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程中的作用，可以為腫瘤的治療和預(yù)后提供參考。1.2.1 HOX 的概況早在 1921 年，Bridges 等就提出在有基因與果蠅的生長發(fā)育中有關(guān)[7]。直到將近 70 年之后，這些基因才被命名為同源異形基因（關(guān)于 HOX 基因研究的時(shí)間軸[39]，見圖 1.2）。1995 年 9 月，美國加州理工學(xué)院的 Edward Lewis，美國普林頓大學(xué)的 Eric Wieschaus 和德國 Max Planck 學(xué)院的女科學(xué)家 ChristianeNusslein-Volhard 因?yàn)樵谕春谢蛏系难芯繉?duì)人類做了很大貢獻(xiàn)，從而榮獲諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。隨后，人們發(fā)現(xiàn)在酵母、細(xì)菌、植物以及幾乎所有的真核細(xì)胞中存在著HOX基因，且HOX基因在生物體內(nèi)的生長發(fā)育中起著主要的作用。HOX基因無論片段大小，中間均有一個(gè)同源異形盒，即可編碼 60-61 個(gè)氨基酸的一段大小和次序不變的序列（堿基在 180-183 個(gè)之間），被稱為同源結(jié)構(gòu)域（homeodomain，HD）。

為散在在不同的染色體上而被稱為非 HOX 基因，，如 CDX、BARX 等。1.2.2 HOX 基因的控制機(jī)制HOX 族的基因表現(xiàn)出很多在生物發(fā)育上重要的，但是尚未被人類完全了解的現(xiàn)象，如空間共線性、時(shí)間共線性、后發(fā)優(yōu)勢和非等位補(bǔ)償?shù)取?.2.2.1 空間共線性和時(shí)間共線性通過對(duì)脊椎動(dòng)物 HOX 基因的研究發(fā)現(xiàn)：HOX 基因是沿著 A-P 軸，即從 3'至 5'依次表達(dá)而發(fā)揮作用的，而且越靠近 3'，該 HOX 基因越能在早期表達(dá)出來。通常認(rèn)為，頭頸部的發(fā)育一般與哺乳動(dòng)物 HOX 各族的 1-4 號(hào)基因有關(guān)，頸部與軀干的發(fā)育一般與哺乳動(dòng)物 HOX 各族的 5-8 號(hào)基因有關(guān)，四肢的發(fā)育一般與哺乳動(dòng)物各族 HOX 的 9-13 號(hào)基因有關(guān)見圖 1-3。以 HOXB 族為例，HOXB13 主要在前列腺中表達(dá)，而其他靠近 3'的基因主要在食道中表達(dá)。人類 HOX 基因與身體各部位關(guān)系的對(duì)應(yīng)表格見表 1-1。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R739.41

【參考文獻(xiàn)】

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1 田宇;潘玉琢;高宇飛;李淼;趙叢海;王任直;;逆轉(zhuǎn)錄PCR方法檢測HoxA族基因在膠質(zhì)瘤細(xì)胞C6中的表達(dá)[J];中國神經(jīng)腫瘤雜志;2005年03期

2 施立海;李健;趙繼宗;;人腦膠質(zhì)瘤高表達(dá)Snail促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲[J];中國腫瘤生物治療雜志;2011年01期

3 戴橄 ,陳利玉 ,李太存 ,鄔國軍 ,羅敏華;人類巨細(xì)胞病毒感染對(duì)U251細(xì)胞HOXB1基因表達(dá)的影響[J];中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志;2003年15期

本文編號(hào)：2541987