PLCG1基因表达调控IDH1/2野生型较低级别胶质瘤发生发展及其靶向治疗的基础研究

Lower grade glioma(LGG) defined as WHO grade II and III brain tumor accounts for 1/3 of gliomas. Tumor harboring IDH1/2 mutation indicates better prognosis with mutational ratio of 50-77%. However, IDH1/2 wild type LGG was considered as GBM-equivalent with poor clinical outcome. In our previous study, we found molecular subgroups exist in IDH1/2 wild type LGG as well. Therefore, 24 LGG tumors were performed expression profiling leading to the discovery of gain of chromosomal 20 with PLCG1 as candidate gene appears up-regulation. Over-expression of PLCG1 demonstrates dismal prognosis in IDH1/2 wild type LGG. On the contrary, knockdown its expression suppress tumor growth and decreasing malignancy. Our group made hypothesis that up-regulation of PLCG1 may act as a key oncogene and prognostic biomarker of IDH1/2 wild type LGG. We plan to delineate the mechanism of PLCG1 dysfunction in IDH1/2 wild type LGG to get comprehensive understanding of tumor oncogenesis, and try to explore its roles as prognostic predictor and therapeutic target.

较低级别胶质瘤（Lower Grade Glioma, LGG）定义为WHO II级和III级胶质瘤，发病率约占所有胶质瘤的1/3，50-77%存在IDH1/2突变，预后相对较好，而IDH1/2野生型LGG往往被认为可能等同于胶质母细胞瘤（WHO IV级），预后较差。申请人前期研究发现IDH1/2野生型LGG同样存在分子分型，对24例IDH1/2野生型LGG表达谱分析发现这类肿瘤普遍存在20号染色体增加，位于其长臂上的PLCG1基因表达异常升高，提示不良预后，下调其表达能够抑制肿瘤细胞生长和恶性变。由此猜测PLCG1可能是IDH1/2野生型LGG预后判断的分子标指和重要调控癌基因。本研究拟开展PLCG1作用于LGG的分子机制研究，希望对揭示IDH1/2野生型LGG的分子生物学特性和进一步的分子分型及靶向治疗提供理论依据。

II 级和 III 级胶质瘤统称为较低级别胶质瘤(Lower-grade gliomas, LGG)，约占所有胶质瘤的 1/3，纵观国内外，对于脑胶质瘤的研究多集中于胶质母细胞瘤(WHO IV 级)，对 LGG 的基因组学研究比较少。我们前期对华山医院 24 例 IDH1/2 野生型的 LGGs 和 IDH1/2 突变型的 LGGs 进 行了转录组表达谱分析，筛选出差异性最显著的基因-PCLG1。通过生信分析，我们验证了在TCGA数据库和CGGA数据库中，PLCG1在IDH1/2野生型LGG中呈显著表达升高。在体外实验中，我们使用siRNA特异性敲低IDH野生型细胞系SW1088和SW1783的PLCG1基因的表达，这两株细胞的增殖、细胞周期、侵袭、凋亡等均受到了明显的影响。为了了解PLCG1敲低后受到影响的通路，我们进一步使用RNA-Seq观察与其相关的基因表达和信号变化，找到了microRNA等受到明显影响的细胞通路。进一步，我们通过慢病毒构建了PLCG1稳定敲除的shRNA肿瘤细胞系，转染慢病毒后，两株细胞系生长均受到了明显的影响，且SW1783细胞系直接死亡（空载体组细胞无明显影响）。体内实验中，裸鼠瘤负荷模型证明，PLCG1稳定敲除后，体内肿瘤生长明显被抑制。同时，我们回溯复旦大学附属华山医院胶质瘤样本库和分子库，以华山医院2011年至2013年收录的200余例LGG病人建立了回顾性队列，并将病人样本提取RNA和DNA。我们通过qPCR和FISH等初步在华山医院中心也验证了PLCG1的扩增以及表达增加与病人生存期呈负相关。后续，我们将完善丰富随访内容，建立一个完善的PLCG1与患者预后、放化疗敏感性、分子表型等的数据库。最后，我们找到了一种PLCG1特异性抑制药物U73122，在体外实验中，我们验证了它的抑制效力，以及作为LGG靶向药物的可能性，完善体内实验。