本文關(guān)鍵詞：IDH突變對(duì)較低級(jí)別膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖活性的影響

  更多相關(guān)文章： 異檸檬酸脫氫酶突變 膠質(zhì)瘤 預(yù)后 增殖 谷氨酰胺合成酶

【摘要】：膠質(zhì)瘤是神經(jīng)系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤,其惡性程度高,預(yù)后差。研究發(fā)現(xiàn),異檸檬酸脫氫酶(Isocitrate dehydrogenase,IDH)突變與膠質(zhì)瘤預(yù)后存在明顯的相關(guān)性。異檸檬酸脫氫酶是一類在三羧酸循環(huán)過程中起重要作用的酶。生物體內(nèi)IDH將異檸檬酸氧化脫羧生成α-酮戊二酸(α-Ketoglutarate,α-KG),同時(shí)將NADP+轉(zhuǎn)變?yōu)镹ADPH。IDH參與了體內(nèi)細(xì)胞糖、脂類和氨基酸的代謝過程。IDH突變是WHO II-III級(jí)膠質(zhì)瘤和繼發(fā)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的特征性遺傳學(xué)改變,但I(xiàn)DH突變?nèi)绾斡绊懩z質(zhì)瘤的生長尚不清楚。本研究利用臨床資料和細(xì)胞模型,研究較低級(jí)別(WHO II-III級(jí))膠質(zhì)瘤患者中IDH突變情況。依據(jù)癌癥和腫瘤基因圖譜(The Cancer Genome Atlas,TCGA)數(shù)據(jù)庫臨床資料,研究了IDH突變與膠質(zhì)瘤預(yù)后的關(guān)系。同時(shí)分析了較低級(jí)別膠質(zhì)瘤患者中IDH突變與細(xì)胞增殖和血管增生之間的關(guān)系,研究了IDH突變影響細(xì)胞代謝生長的可能機(jī)制。本研究不僅為膠質(zhì)瘤臨床診斷和預(yù)后分析提供了可靠的臨床數(shù)據(jù),并進(jìn)一步對(duì)IDH突變?nèi)绾斡绊懩z質(zhì)細(xì)胞谷氨酰胺代謝進(jìn)行了初步探索。1、IDH突變是較低級(jí)別膠質(zhì)瘤重要的預(yù)后判斷指標(biāo)。對(duì)本院膠質(zhì)瘤石蠟標(biāo)本進(jìn)行IDH突變分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),在WHO I級(jí)膠質(zhì)瘤中未檢測到IDH突變(0/21),WHOⅡ級(jí)膠質(zhì)瘤中IDH突變率為50.3%(70/139),WHOⅢ級(jí)膠質(zhì)瘤中IDH突變率為52.8%(47/89),繼發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(WHO IV級(jí))的IDH突變率為46.7%(7/15),原發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(WHO IV級(jí))的IDH突變率僅為4.1%(5/121)。這些結(jié)果表明,IDH突變主要發(fā)生在WHOⅡ、Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤和繼發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者中,突變率約為50%,略低于國外報(bào)道的比例。利用TCGA數(shù)據(jù)庫中較低級(jí)別膠質(zhì)瘤患者資料,分析結(jié)果顯示,IDH突變且伴有1p/19q聯(lián)合缺失的膠質(zhì)瘤以少突膠質(zhì)細(xì)胞腫瘤為主,其主要分子改變還包括CIC、FUBP1、NOTCH1突變。IDH突變不伴有1p/19q聯(lián)合缺失的膠質(zhì)瘤以星形膠質(zhì)細(xì)胞腫瘤為主,其主要的分子改變?yōu)門P53、ATRX突變。在IDH野生型患者中,組織學(xué)類型以星形膠質(zhì)細(xì)胞為主,其分子改變包括NF1突變、EGRF擴(kuò)增、CDKN2A和CDKN2B缺失。根據(jù)分子分型對(duì)患者進(jìn)行分類,結(jié)果顯示IDH突變伴1p/19q聯(lián)合缺失的膠質(zhì)瘤患者預(yù)后最好,IDH突變不伴1p/19q雜合性缺失的膠質(zhì)瘤患者預(yù)后次之,IDH1野生型膠質(zhì)瘤患者預(yù)后最差。這提示,基于IDH突變的分子分型可以很好的判斷患者的預(yù)后。此外我們發(fā)現(xiàn)利用核磁共振波普分析(Magneticresonance spectrum,MRS)分析膠質(zhì)瘤患者IDH突變尚存在一定的困難。2、IDH突變?cè)黾虞^低級(jí)別膠質(zhì)瘤的微血管密度(Microvessel density MVD),但對(duì)Ki-67標(biāo)記指數(shù)(Ki-67 labeling index,Ki-67LI)沒有明顯影響。利用免疫組織化學(xué)分析膠質(zhì)瘤中IDH1(R132H)表達(dá)水平、Ki-67LI和血管數(shù)量,結(jié)果顯示,在WHO II-III級(jí)膠質(zhì)瘤中,IDH1(R132H)的表達(dá)水平存在差異,且隨著IDH1(R132H)表達(dá)水平的增高,膠質(zhì)瘤細(xì)胞的Ki-67標(biāo)記指數(shù)和微血管密度均明顯增加。但按腫瘤級(jí)別分析后,同級(jí)別膠質(zhì)瘤患者中IDH突變型和非突變型膠質(zhì)瘤Ki-67LI并無明顯差異。但I(xiàn)DH突變型膠質(zhì)瘤微血管密度明顯高于相應(yīng)級(jí)別的IDH野生型膠質(zhì)瘤。這些結(jié)果表明,IDH突變能增加較低級(jí)別膠質(zhì)瘤血管生成,但對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖無明顯影響。3、IDH突變?cè)黾幽z質(zhì)細(xì)胞瘤的谷氨酰胺依賴性。我們首先利用同源重組技術(shù)建立的IDH1+/R132H HCT116細(xì)胞,研究發(fā)現(xiàn)IDH1(R132H)突變HCT116細(xì)胞對(duì)谷氨酰胺和谷氨酸缺乏更加敏感。在此基礎(chǔ)上,我們利用慢病毒在膠質(zhì)瘤U-87 MG和U-118 MG中過表達(dá)IDH1(WT)和IDH1(R132H),進(jìn)一步分析IDH1突變對(duì)膠質(zhì)瘤谷氨酰胺代謝的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),高谷氨酰胺(2m M)時(shí),過表達(dá)IDH1(WT)對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞系的生長沒有明顯的影響,而過表達(dá)IDH1(R132H)能夠抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的生長。同時(shí),在低谷氨酰胺(0.2 m M)的培養(yǎng)條件下,過表達(dá)IDH1(R132H)的膠質(zhì)瘤細(xì)胞生長受到抑制更加明顯(降低約80%-90%)。這些結(jié)果表明,過表達(dá)IDH1(R132H)能夠增加膠質(zhì)瘤細(xì)胞的谷氨酰胺依賴性。由于目前研究普遍認(rèn)為,膠質(zhì)瘤中正常膠質(zhì)細(xì)胞能夠提供膠質(zhì)瘤生長所需要的谷氨酰胺,因此我們進(jìn)一步研究了IDH突變對(duì)谷氨酰胺合成酶(GS)活性的影響。同時(shí)檢測了2-羥基戊二酸(D-2HG)對(duì)谷氨酰胺合成酶活性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),D-2HG能夠明顯抑制谷氨酰胺合成酶的活性,并降低膠質(zhì)細(xì)胞谷氨酰胺的生成。這一結(jié)果提示,D-2HG能夠抑制膠質(zhì)細(xì)胞谷氨酰胺合成酶,影響了谷氨酰胺的合成,這可能是IDH突變膠質(zhì)瘤預(yù)后較好的重要原因。本研究利用臨床資料和膠質(zhì)瘤標(biāo)本,驗(yàn)證了IDH突變主要發(fā)生在WHOⅡ-Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤和繼發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者中,并且預(yù)后更好。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)IDH突變能夠增加膠質(zhì)瘤的微血管密度(MVD),但對(duì)Ki-67標(biāo)記指數(shù)無明顯影響。此外,突變型IDH產(chǎn)生的D-2HG能夠抑制膠質(zhì)細(xì)胞GS活性,減低谷氨酰胺的產(chǎn)生可能是IDH突變膠質(zhì)瘤生長緩慢的重要原因,有助于我們更好的理解IDH突變患者預(yù)后更好這一臨床現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】：異檸檬酸脫氫酶突變 膠質(zhì)瘤 預(yù)后 增殖 谷氨酰胺合成酶
【學(xué)位授予單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R739.41
【目錄】：

• 縮略語表4-6
• 中文摘要6-9
• ABSTRACT9-12
• 前言12-13
• 文獻(xiàn)回顧13-25
• 實(shí)驗(yàn)一 較低級(jí)別膠質(zhì)瘤IDH突變分析及預(yù)后研究25-37
• 引言25-26
• 1 材料26
• 2 方法26-30
• 3 結(jié)果30-34
• 4 討論34-37
• 實(shí)驗(yàn)二 IDH突變對(duì)較低級(jí)別膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖的影響37-43
• 引言37
• 1 材料37-38
• 2 方法38
• 3 結(jié)果38-41
• 4 討論41-43
• 實(shí)驗(yàn)三 IDH1突變對(duì)膠質(zhì)瘤谷氨酰胺代謝的影響43-56
• 引言43
• 1 材料43-46
• 2 方法46-50
• 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果50-54
• 4 討論54-56
• 小結(jié)56-57
• 參考文獻(xiàn)57-66
• 研究成果66-67
• 致謝67

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本文編號(hào)：934206