脑胶质瘤关键调控靶标CPEB4的分子机制及预后相关性研究

Cytoplasmic polyadenylation element binding-protein 4(CPEB4) can regulate protein expression in post-transcription level, it's substrate includes many tumor-related proteins like p53, IDH-1, PI3K，et al, however it was less studied in tumors. In our previous work, we proved that CPEB4 is overexpressed in high grade glioma, the mechanism was still unkonwn. In this study, we aim to discuss the role of CPEB4 on glioma invasion, neovasculation and chemo-resistance, screen and prove some down-stream proteins and signal pathways that can be regulated by CPEB4 using various of methods. In this way, the mehcanism of CPEB4 regulating glioma oncogenesis and the relationship between CPEB4 and patients' prognosis wil be established. It will privide unique evidence for predicting life expectency and chemotherapy sensitiveniess, guiding future individualized targeted therapy.

脑胶质瘤是一类常见、难治、重要的疾病,具有挑战性。本项目建立在芯片数据、信息分析和免疫组化基础上，结果表明胞质聚腺苷酸化元件结合蛋白4（CPEB4）与胶质瘤病理级别及恶性程度相关，但具体调控机制有待进一步研究。CPEB4是在转录后水平调控蛋白表达的重要分子，可调控p53、IDH1、PI3K等多种肿瘤相关蛋白和Ras等信号通路。本项目拟在前期基础上，用涵盖详细随访资料和完善治疗措施的样本库进一步探讨CPEB4在胶质瘤侵袭、新生血管形成、化疗敏感中的作用，并利用非整合型慢病毒RNA干扰、蛋白芯片、组织芯片、免疫共沉淀、裸鼠原位荷瘤模型等技术，筛选验证与CPEB4相关的上下游调控miRNA、蛋白、信号通路和其参与调控胶质瘤恶性生物学行为的分子机制，为临床预测胶质瘤预后及化疗敏感性、术后治疗方案的个体化选择和分子靶向化疗提供了实验依据，为彻底治愈胶质瘤迈出关键步伐，具有重要临床意义。

项目通过大样本组织芯片筛选到胶质瘤组织中特异表达的基因CPEB4，利用非整合型慢病毒RNA干扰、定量PCR、克隆测序、信息分析、组织芯片、蛋白印记等技术手段，对CPEB4参与胶质瘤恶性增殖的分子机制进行研究，及其与胶质瘤患者预后和生存期相关性分析。课题组通过免疫组化检测CPEB4在不同病理级别胶质瘤组织中的表达情况，构建CPEB4干扰及过表达慢病毒载体，并转入T98G/U251/U87细胞中，流式细胞仪检测细胞周期及细胞凋亡，MTT绘制生长曲线，倒置显微镜观察细胞增殖情况，实时荧光定量PCR测定下游相关基因表达水平变化等。可得到以下结论：1、CPEB4表达在胶质瘤组织中明显高于正常脑组织，与病理级别呈正相关，同时发现CPEB4的表达还是预测原发GBM患者总体生存期及无进展生存期的独立危险因子，提示CPEB4和胶质瘤恶性增殖密切相关；2、成功构建CPEB4干扰及过表达慢病毒载体，在T98G/U251/U87细胞内获得了高转染效率，显著降低或提高了CPEB4的表达；3、CPEB4表达下调后，T98G细胞增殖速率显著减慢，细胞周期停滞于G1期，SMAD3、PIK3CA和IGF2的表达水平也明显下降；4、CPEB4表达增高或下降后U251细胞增殖速率的与对照组相比均未显示出明显的差异；5、CPEB4过表达后U87细胞会出现大量的细胞死亡，而干扰后对U87细胞有较明显的增殖抑制作用；6、CPEB4是胶质瘤致癌基因，本项目为选择CPEB4作为胶质瘤治疗靶基因提供了实验依据。.申请项目按预先计划按期执行，基本完成了研究计划的内容，获得了较好的实验结果。基本解决了研究计划中提出的构建稳定表达融合蛋白表达质粒和高效转染等关键问题，发现研究靶标蛋白CPEB4、WDR1、GPR65等与脑胶质瘤患者的预后明显相关，CPEB4参与胶质瘤的恶性增殖，基本达到预期目标。在本项国家自然科学基金资助下，已经在《Neoplasia》等SCI杂志发表论文9篇，正在投稿5篇，发表核心期刊2篇，2篇论著参加欧洲神经肿瘤会议和全国及全军神经外科学术大会并作大会发言交流；获得授权专利2项，正在申请专利3项；项目负责人以第1完成人完成的以本项目为基础的脑胶质瘤研究成果已获2015年上海市科技进步一等奖。