横纹肌肉瘤发生发展相关基因的筛选验证及分子机制研究

横纹肌肉瘤(Rhabdomyosarcoma, RMS)是儿童最常见的恶性肿瘤，预后差，其分子机制仍然不很清楚。本研究旨在筛选并验证与RMS发生发展相关的染色体片段和基因，为理解其分子发生机制及靶向治疗奠定基础。首先，运用高通量aCGH技术筛选出与RMS发生发展密切相关的基因及片段，并通过免疫组化技术在蛋白水平及实时定量聚合酶链式反应在mRNA水平对筛选出的基因进行验证。同时，又对染色体拷贝数改变区段的基因应用DAVID软件进行功能富集分析。此外，又通过TAM软件对染色体扩增及缺失区段相应的miRNA进行功能富集分析。最后，对筛选出的基因，通过构建过表达质粒和干扰质粒，在细胞水平上研究其对肿瘤生物学行为的影响。aCGH结果显示RMS中最常见的染色体扩增区段是12q13.12和12q13.3–q14.1，缺失区段是1p21.1、2q14.1和5q13.2。生物信息学分析显示，RMS染色体扩增区存在免疫球蛋白等功能区富集，缺失区存在防御等功能区富集。在腺泡状横纹肌肉瘤（alveolar RMS，ARMS）中，扩增区存在细胞周期进程（包含MDM2、CDK4、HMGA2等基因）、原癌基因（包含GLI1、MDM2、CDK4等基因）功能区富集。原癌miRNA（miR-24、miR-27a、miR-146b）和肌发展相关 miRNA（miR-24、miR-27a、miR-331）功能富集区在RMS中出现上调。GLI1、GEFT、MDM2和CDK4蛋白和mRNA水平均高于正常对照组织，且GEFT和GLI1蛋白与淋巴结转移及预后差密切相关。通过检测RMS中19个热点癌基因的突变，显示RMS的突变率为31.6%，突变基因包括NRAS, HRAS和 PIK3CA；且在ARMS细胞系中存在RAS/PIK3CA 共突变。通过细胞学功能实验发现GEFT基因过表达能增强RMS细胞的增殖、迁移、侵袭和抗凋亡能力。因此，横纹肌肉瘤中12q13.12、12q13.3-q14.1区段扩增，1p21.1、2q14.1、5q13.2区段缺失可能与其发生相关；免疫球蛋白等功能富集区基因的扩增、防御等功能富集区基因的丢失以及癌基因的突变可能在RMS发生发展中也扮演着重要的角色，GEFT、GLI1可能与RMS的侵袭转移密切相关，有望成为治疗RMS的分子靶标。