PTPRZ1-MET融合基因调控脑胶质瘤恶性演进的功能与机制研究

Malignant evolution is the inevitable outcome of low-grade glioma. Previously, we found recurrent PTPRZ1-MET (PM) fusion in secondary glioblastoma (sGBM) via Whole transcriptome sequencing. Survival analysis showed PM fusion was a potential prognostic marker in sGBM. Further preliminary experiments demonstrated that PM fusion was associated with abnormal activation of MET tyrosine kinase in clinical samples and PM fusion lentivirus can enhance proliferation rapidly primarily cultured low-grade glioma cells. Thus, we speculate PM fusion acts as a driver mutation to promote the malignant evolution of glioma cells. Our study aims to explore the critical role of PM fusion during the malignant progression of gliomas, clarify abnormal activation of proto-oncogene signaling networks drived by PM fusion, and investigate the feasibility of PM-fusion targeted therapy. In summary, PM fusion may reveal the molecular mechanism underlying the malignant evolution of some low-grade gliomas and provide novel orientation for molecular targeted therapy in glioma.

恶性演进是低级别脑胶质瘤转归的必然途径。我们前期利用全转录组测序分析胶质瘤临床样本，筛选并鉴定出PTPRZ1-MET融合基因频发于继发性胶质母细胞瘤并与患者生存预后密切相关，然而在对应的低级别肿瘤中无该融合基因存在。预实验发现：在临床样本中PTPRZ1-MET融合基因伴随MET酪氨酸激酶异常激活；与野生型MET相比，PTPRZ1-MET融合基因可以促进原代培养的低级别胶质瘤细胞以更快速度增殖。由此我们推测PTPRZ1-MET融合基因作为驱动突变促进胶质瘤细胞恶性演进。本课题拟探讨PTPRZ1-MET融合基因在胶质瘤恶性演进中的重要作用, 阐明PTPRZ1-MET融合基因异常激活促细胞生长相关信号网络的内在机制，并研究靶向PTPRZ1-MET融合基因治疗的可行性。课题可从PTPRZ1-MET融合基因这个新视点揭示部分低级别胶质瘤恶性演进的分子机理，为胶质瘤的分子靶向治疗提供新的思路。

外泌体是参与胶质母细胞瘤(GBM)进展的多种促瘤因子的载体，目前研究已经发现许多融合基因可作为肿瘤发生的驱动突变，并参与肿瘤的恶性进展。然而，融合基因上述能力能否被被外泌体所介导还属未知。在本研究中，我们成功从携带或未携带ZM融合基因的GBM细胞中分离纯化得到外泌体并对其特征进行分析。同时我们确定了携带ZM融合GBM细胞分泌的外泌体（ZM外泌体）通过被受体细胞内吞影响多种原癌基因表达。此外，我们还研究了在GBM微环境中ZM外泌体介导的细胞间的通信作用。ZM外泌体可以改变没有未携带ZM融合的GBM细胞和正常的人星形胶质细胞（NHA）基因表达变化及表皮间质转化（EMT）进程。摄取ZM外泌体也会在体内外诱导GBM细胞相关恶性表型，如：侵袭和迁移能力，神经球形成与血管生成能力。此外，ZM外泌体可以增强GBM细胞对替莫唑胺化疗抵抗，并且在GBM微环境中ZM外泌体可以激活受体细胞多种癌基因蛋白网络。进一步基于临床样本的生存分析也提示ZM融合基因可作为替莫唑胺化疗抵抗的分子标志物。我们的结果表明，外泌体介导了GBM细胞的恶性表型，并证明ZM融合基因在上述恶性表型进展中所起的重要促进作用。这些发现对在GBM中基于融合基因的治疗有着重要的意义。