近日灿西，天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院神經(jīng)外科教授、天津市神經(jīng)病學(xué)研究所副所長(zhǎng)康春生教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合天津市臨床多組學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在 CNS Neuroscience & Therapeutics上發(fā)表題為“Deep-targeted gene sequencing reveals ARID1A mutation as an important driver of glioblastoma”的文章断猩，基于深度靶向基因測(cè)序技術(shù)證實(shí) ARID1A 基因是神經(jīng)膠質(zhì)瘤的關(guān)鍵預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物善婉，揭示 ARID1A 突變促進(jìn)膠質(zhì)瘤進(jìn)展，介導(dǎo)替莫唑胺耐藥的潛在分子機(jī)制肪瘤。
膠質(zhì)瘤是最常見的原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)惡性腫瘤抄瓦，目前膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（GBM）的治療效果不甚理想，可能與替莫唑胺（TMZ）治療后快速耐藥及導(dǎo)致的遺傳異質(zhì)性相關(guān)陶冷。研究表明 TMZ 可通過介導(dǎo)全基因組 DNA 烷基化來激活 DNA 錯(cuò)配修復(fù)機(jī)制钙姊。而 DNA 錯(cuò)配修復(fù)異常導(dǎo)致的基因組不穩(wěn)定是腫瘤發(fā)生、復(fù)發(fā)及化療耐藥的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素埂伦，對(duì) DNA 損傷修復(fù)（DDR）基因突變導(dǎo)致的表達(dá)譜改變與 GBM 化療耐藥的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行深入研究煞额，可提高對(duì)膠質(zhì)瘤治療耐藥的認(rèn)識(shí)。
｜研究方法｜ 對(duì) 228 個(gè)原發(fā)性膠質(zhì)瘤樣本進(jìn)行深度靶向基因測(cè)序沾谜，全面分析 428 個(gè)與 DDR 和基因組不穩(wěn)定通路相關(guān)基因的突變情況膊毁，識(shí)別不同級(jí)別神經(jīng)膠質(zhì)瘤的差異突變基因，使用 I-TASSER 進(jìn)行同源建模，闡明這些基因突變導(dǎo)致的蛋白功能改變及其對(duì)膠質(zhì)瘤進(jìn)展的影響婚温。 ｜研究結(jié)果｜ 研究顯示描焰，DDR 相關(guān)基因 ARID1A 在 GBM 中頻繁發(fā)生，顯著高于低級(jí)別膠質(zhì)瘤栅螟。ARID1A 是 GBM 患者重要的預(yù)后標(biāo)志物荆秦，其突變與膠質(zhì)瘤患者預(yù)后呈負(fù)相關(guān)（p=0.0217），且與 NF1 具有協(xié)同作用嵌巷，發(fā)生 NF1 與 ARID1A 共突變者比非突變患者預(yù)后更差（p=0.0137）辐菩。ARID1A 突變后 GBM 細(xì)胞 Ki-67、pERK恋都、pMEK1/2 表達(dá)水平顯著增加处膛，提示 ARID1A 突變是 GBM 重要的分子事件，可能與 Ras/Raf/MEK/ERK 通路的異常激活相關(guān)程伞。
利用 siRNA 干擾構(gòu)建的 ARID1A KD 細(xì)胞系中胆抓，CDK4、CDK6暴既、CCND1 和 CDK2 的表達(dá)水平高于野生型辽察，同時(shí)細(xì)胞凋亡關(guān)鍵蛋白 BAX 及其下游效應(yīng)蛋白 caspase-3/7 的表達(dá)水平顯著下降，表明 ARID1A 表達(dá)缺失可能導(dǎo)致細(xì)胞凋亡減少及細(xì)胞周期加速磁饮，從而促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的惡性表型腰步。
蛋白結(jié)構(gòu)模擬分析顯示，高頻突變 P16 缺失可改變 ARID1A 蛋白結(jié)構(gòu)并破壞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性减少。相比野生型堆鸦，ARID1A-P16 缺失有效阻斷了與 SWI/SNF 復(fù)合物核心受體 BRG1 蛋白的結(jié)合，減弱 SWI/SNF 復(fù)合物的整體穩(wěn)定性填抬，并改變其細(xì)胞內(nèi)組蛋白修飾活性烛芬。進(jìn)一步構(gòu)建了 ARID1A 對(duì)照、ARID1A KD飒责、ARID1A 野生型過表達(dá)和 ARID1A-P16 缺失過表達(dá)等 4 種模型赘娄，分析 4 種改變對(duì) DDR 通路關(guān)鍵功能蛋白 CDKN1A 的修飾及表達(dá)情況的影響。結(jié)果顯示 ARID1A 與 CDKN1A 表達(dá)呈正相關(guān)宏蛉，與野生型過表達(dá)相比遣臼，ARID1A-P16 缺失導(dǎo)致 CDKN1A 表達(dá)減少。此外檐晕， ARID1A KD 和 ARID1A-P16 缺失型中 CDKN1A 啟動(dòng)子區(qū) H3K27 區(qū)域乙跏钪睿化顯著減少，有力證明了 ARID1A 可能通過組蛋白乙醣倩遥化修飾影響 CDKN1A 轉(zhuǎn)錄个榕，進(jìn)而影響膠質(zhì)瘤細(xì)胞的生物活性。 研究同時(shí)探究體內(nèi)和體外條件下 ARID1A 突變對(duì)于 TMZ 療效的影響。與 ARID1A 野生型相比西采，ARID1A KD 細(xì)胞系響應(yīng) TMZ 治療后凰萨，GBM 凋亡顯著減少，并有明顯的克隆生長(zhǎng)眠便。同時(shí)笤碍，ARID1A KD 小鼠模型也表現(xiàn)出腫瘤體積和 Ki-67 表達(dá)量均高于對(duì)照，其生長(zhǎng)曲線表現(xiàn)出更惡性的生物學(xué)特征其便。TMZ 灌胃治療無法有效抑制腫瘤增殖支赖。Kaplan-Meier 生存曲線顯示中位生存期顯著縮短（25d vs 31d）。為進(jìn)一步闡明潛在機(jī)制蘑杭，比較了 ARID1A 野生型访跪、ARID1A KD 和 ARID1A-P16 缺失與 GBM 對(duì)照細(xì)胞系中細(xì)胞周期蛋白及 DNA 損傷修復(fù)蛋白的變化，使用 200?μm TMZ 處理后宛办，ARID1A-P16 缺失細(xì)胞系 CDK4化威、CDK6、CCND1 和 CDK2 的表達(dá)水平高于野生型属荤，且 DDR 蛋白（包括RAD50）也同樣受到影響肪误。這些發(fā)現(xiàn)證實(shí) ARID1A 突變?cè)谡{(diào)節(jié) GBM 對(duì) TMZ 反應(yīng)的關(guān)鍵作用。 ｜研究結(jié)論｜
本研究揭示 ARID1A 基因是神經(jīng)膠質(zhì)瘤的關(guān)鍵預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物就初，該基因突變后可改變 SWI/SNF 復(fù)合物的穩(wěn)定性郎闹，影響膠質(zhì)瘤轉(zhuǎn)錄調(diào)控。進(jìn)一步導(dǎo)致 GBM 惡性表型增加奈辰，同時(shí)也在介導(dǎo)化療耐藥中發(fā)揮關(guān)鍵作用蜈缤。
