PRL3及其下游相关分子在胶质母细胞瘤替莫唑胺耐药中的作用及机制研究

Temozolomide (TMZ) is currently an effective treatment for GBM. However, the emergence of TMZ resistance has reduced the clinical efficacy of patients. A large number of studies have shown that glioma stem cells (GSCs) plays an extremely important role in the production of TMZ resistance. Our previous study found that the PRL3 is a molecule closely related to the poor prognosis of GBM, as TMZ resistance is an important factor in the poor prognosis of GBM, and miR-103a, FGF2, and KLF4 are the molecules we screened by PRL3. Combined with previous research and pre-experiment results, in TMZ-resistant GBM cells, overexpression of PRL3 can promote the formation and self-renewal of GSCs by regulating the abnormal expression of the miR-103a/FGF2/KLF4 axis, increased GBM patients TMZ resistance and recurrence risk. This topic is based on the impact of PRL3 through the miR-103a-FGF2/KLF4 axis on TMZ resistance and GSCs formation and self-renewal, comprehensive utilization of cell biology and molecular biology methods, systematically elucidating the functions and mechanisms of PRL3 and its downstream related molecules in the process of TMZ resistance and relapse, with a view to provide a new idea for the clinical treatment of GBM and inhibit the recurrence of GBM, and presents the potential drug target.

替莫唑胺（TMZ）是目前治疗胶质母细胞瘤（GBM）的有效治疗手段之一，但是TMZ耐药性的产生降低了患者的临床疗效。研究表明胶质瘤干细胞（GSCs）在TMZ耐药性产生的过程中发挥着重要作用。我们前期研究发现PRL3是一个与GBM不良预后密切相关的分子，而miR-103a、FGF2和KLF4是我们筛选得到的受PRL3调控的分子。结合前期研究发现和预实验结果，提出本课题假说：在TMZ耐药的GBM细胞中，高表达的PRL3可以通过调节miR-103a-FGF2/KLF4轴促进GSCs形成及自我更新，加剧GBM患者TMZ耐药和复发风险。本课题以PRL3通过miR-103a-FGF2/KLF4轴对TMZ耐药的影响为切入点，综合利用细胞生物学和分子生物学等技术，深入系统的阐明PRL3及其下游相关分子在TMZ耐药及复发过程中发挥的功能与机制，以期为GBM的临床治疗提供新的研究思路，并提出潜在的药物靶位。

脑胶质瘤是成人最常见的原发性颅内肿瘤，胶质母细胞瘤是恶性程度最高的IV胶质瘤。替莫唑胺(TMZ)是临床最广泛一线治疗药物，其化疗抵抗的出现给胶质瘤患者的治疗带来了巨大挑战。因此，深入阐明TMZ的化疗耐药机制，寻找耐药相关靶点对于提高化疗效果，改善病人生活质量及延长生存时间具有重大的研究价值和临床意义。大量的研究表明胶质瘤干细胞在 TMZ 耐药性产生中发挥着极其重要的作用，而我们课题组前期研究发现PRL3在胶质瘤中发挥发挥着显著的致癌作用。因此，本项目应用成功构建的TMZ耐药细胞系LN229(LN229/TMZ)及原位异体肿瘤模型，综合应用了qRT-PCR，蛋白免疫印迹，免疫组化，免疫荧光及转录组学技术，进行了课题的表型和机制研究，深入系统的阐明PRL3及其下游相关分子在胶质母细胞瘤(GBM)替莫唑胺耐药及复发过程中发挥的功能与调控机制，以期为GBM的临床治疗和抑制GBM复发提供新的研究思路，并提出潜在的药物作用靶位。研究内容具体如下：PRL3在胶质瘤耐药细胞系LN229/TMZ及TMZ治疗的胶质瘤组织中高表达；干涉PRL3能够降低肿瘤干细胞球的形成能力；过表达miR-103a可以抑制GSCs的干性并促进替莫唑胺敏感性；YY1能够直接对miR-103a进行转录调控；PRL-3-YY1-miR-103a通路在胶质瘤TMZ耐药中作用以及基于该通路的靶向治疗。该课题的研究成果对于治疗临床耐受TMZ的胶质母细胞瘤提供了新的理论依据和支持。