Hh-TWIST1-Arl13b信号环路促进神经胶质细胞瘤增殖迁移的分子机制.pdf

摘要

摘要

研究背景

神经胶质细胞瘤简称胶质瘤（Glioma），约占人中枢神经系统中所有原发肿

瘤的30%-40%，虽然胶质瘤总体发病率较低，但胶质瘤患者死亡率排在世界第

十位，其中胶质母细胞瘤（Glioblastoma，GBM）恶性程度更高，患者预后很差，

GBM患者的中位生存时间约为15个月，5年生存率约为5%[1,2]。尽管进行了最

大程度的手术切除和随后的放化疗，但几乎所有患者都出现了肿瘤复发和耐药

[3]

性，这表明胶质瘤严重威胁着人们的生命健康。近年有研究表明Arl13b在胶

质瘤中异常高表达，并且通过激活VEGFA-VEGFR2通路促进血管生成和胶质瘤

[4,5]

生长。但是Arl13b在胶质瘤中高表达的分子机制还不清楚。本研究旨在阐明

Hh-TWIST1-Arl13b信号环路维持Arl13b高表达促进胶质瘤细胞增殖迁移的分

子机制，以便找到潜在的分子治疗靶点。

研究目的

1.验证Arl13b促进胶质瘤细胞生长。

2.探究Hh信号通路调控转录因子TWIST1的表达。

3.研究转录因子TWIST1调控Arl13b的表达。

4.阐明Hh-TWIST1-Arl13b信号环路维持Arl13b在胶质瘤中高表达，从而促

进胶质瘤细胞恶性增殖的分子机制。

研究方法

第一部分:Arl13b促进胶质瘤细胞生长

1.生物信息学分析Arl13b在胶质瘤临床样本中的表达及其与患者预后的关系

通过生物信息学技术对TCGA数据库中胶质瘤的临床样本进行分析，确认

Arl13b在神经胶质瘤患者中的表达水平，通过Kaplan-Meier分析Arl13b表达水

平与患者预后的关系。

2.体外细胞生物学实验验证Arl13b促进胶质瘤细胞增殖和迁移

II

摘要

（1）在胶质瘤细胞U87中利用慢病毒感染技术构建过表达Arl13b的稳定

细胞系，通过平板克隆、EdU标记、软琼脂克隆、细胞迁移和侵袭实验验证细胞

增殖、迁移和侵袭的能力。

（2）在U118细胞中构建稳定敲除Arl13b表达的细胞系，通过平板克隆、

EdU标记、软琼脂克隆、细胞迁移和侵袭实验验证细胞增殖、迁移和侵袭的能

力。

（3）通过WesternBlot探究肿瘤细胞迁移侵袭相关蛋白水平。

第二部分:Hh-TWIST1-Arl13b信号环路促进胶质瘤增殖迁移的分子机制

1.Hh信号通路调控TWIST1

（1）确认Hh信号通路调控TWIST1，通过在HEK293T细胞中分别过表达

Hh信号通路下游靶基因Gli1和Gli2，利用qPCR和WesternBlot分析TWIST1

的mRNA水平和蛋白水平的变化。

（2）用SAG/GANT61等药物处理胶质瘤细胞U87和U118，通过激活/干扰

Hh信号通路，利用qPCR和WesternBlot检测TWIST1、E-cadherin和Vimentin，

并且验证了Arl13b的转录和蛋白水平变化。

2.转录因子TWIST1调控Arl13b

（1）通过生物信息学分析TCGA数据库中TWITS1的表达水平以及胶质瘤

患者中TWIST1和Arl13b的相关性，并通过Kaplan-Meier分析TWIST1表达水

平与胶质瘤患者预后的相关性。

（2）过表达/干扰TWIST1，利用qPCR和WesternBlot分析Arl13b的mRNA

水平和蛋白水平的变化。

（3）验证TWIST1调控Arl13b，利用Arl13b启动子区分段荧光素报告基因

载体，确认转录因子TWIST1调控Arl13b的具体启动子序列位点。

研究结果：

第一部分:Arl13b促进胶质瘤细胞生长

1.Arl13b在胶质瘤中高表达

生物信息学分析结果显示Arl13b在胶质瘤中高表达，并与患者的不良预后

相关，Arl13b表达量越高，患者的总体生存期相对越短。