腦外科專家顧建文:缺氧下基因突變可致腦膠質瘤

2021-01-21 中國軍網

顧建文 著名腦外科專家,解放軍第306醫院院長;全軍高層次科技領軍人才、博士導師、腦外科專家;中華醫學會理事,解放軍神經外科專委會 副主任委員;擅長腦腫瘤微創手術。治療腦血管疾病、癲癇、帕金森、脊柱疾病.獲得2008全軍科技進步一等獎、2013年四川省科技進步一等獎及十餘項省部級獎勵。完成手術6000餘臺。

腦膠質瘤是神經系統原發腫瘤中的最常見類型,隨著現代醫學發展及綜合治療技術的進步,腦膠質瘤的診斷與治療有了很大提高,但其療效預後並沒有明顯改善,因此,積極探索膠質瘤發生發展的分子機制並在腫瘤防治上尋找新的突破仍是當前醫學研究的熱點。異檸檬酸脫氫酶1(isocitrate dehydrogenase 1, IDH1)是三羧酸循環關鍵酶之一,其編碼基因突變在膠質瘤中發生頻率很高,具有膠質瘤特異性。IDH1基因突變可激活細胞缺氧誘導因子1α(hypoxia-inducible factor 1α, HIF-1α)信號通路,可能是腦膠質瘤發生發展的重要原因。Science雜誌上發表文章Glioma-Derived Mutations in IDH1 Dominantly Inhibit IDH1 Catalytic Activity and Induce HIF-1α。患有腦腫瘤的人類常發現其異檸檬酸鹽脫氫酶1基因(IDH1)發生雜合突變,但是雜合突變帶來的腫瘤發生機制卻一直不被人所知。本研究發現腫瘤衍生的IDH1突變會破壞酶的親和力,導致酶與底物結合能力降低,並且突變的IDH1還能與野生型IDH1競爭底物,突變的IDH1與底物結合形成二聚體,進一阻斷IDH1的活性。在細胞培養過程中,強制表達突變的IDH1會減少酶產物α-Ketoglutarate(α-KG)的形成,增加低氧誘導因子亞基HIF-1α的表達,HIF-1α是一種轉錄因子具有促進低氧環境下腫瘤生長的作用,HIF-1α的穩定性由α-KG來調節。HIF-1α的表達水平由α-KG的誘導,並發生可逆性的調節。研究發現神經膠質瘤的患者中IDH1發生突變的人比沒有發生突變的人多。因此IDH1具有腫瘤抑制子的作用,一旦IDH1發生突變失活則導致HIF-1通路發生改變促進腫瘤發生。

近年來還發現,採用直接測序法檢測了腦星形細胞膠質瘤患者原發及原位復發腫瘤樣本中IDH1的突變分布,發現原髮膠質瘤中IDH1基因突變發生率為54.2%,復髮膠質瘤中突變分布與原發腫瘤一致。同時檢測原復發腫瘤樣本中幹細胞相關基因OCT4、CD133 mRNA、蛋白及陽性細胞的表達水平,並根據IDH1突變分布和病理級別進行配對分析,結果顯示:IDH1突變在原髮膠質瘤中可促進幹細胞相關基因表達上調;而復髮膠質瘤中幹細胞相關基因表達上調與IDH1突變似無明顯相關。進一步對OCT4、CD133、IDH1的啟動子甲基化水平進行BSP克隆測序檢測,並分析目標基因甲基化水平與基因表達的相關性,結果提示:DNA低甲基化可上調OCT4、CD133基因表達,可能是復髮膠質瘤中幹細胞相關基因表達上調的主要原因之一,且部分參與了原髮膠質瘤的發生過程;而IDH1啟動子在原復髮膠質瘤中均沒有發生明顯DNA甲基化。 本課題初步證明了人腦膠質瘤中IDH1基因突變可促進幹細胞相關基因的表達,可能是原髮膠質瘤發生的重要機制之一,而DNA低甲基化可上調幹細胞相關基因表達,在膠質瘤發生、復發過程中同樣也發揮著重要的調控作用。這為進一步理解膠質瘤的發生機制與探索臨床治療新方向提供了部分實驗基礎。

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    [Epub ahead of print]】膠質瘤幹細胞(GSCs)的自我更新是膠質瘤對放療或化療產生耐受和復發的重要因素。缺氧是高級別膠質瘤微環境的標誌性特點,已證明與GSCs的自我更新有關。但目前缺氧調控GSCs自我更新的機制仍未明確。
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  • 膠質瘤幹細胞 DC 疫苗治療膠質瘤前景廣闊
    由此,這名接受了膠質瘤幹細胞 DC 疫苗治療的患者無進展生存期已達24個月。目前,經該中心團隊應用膠質瘤幹細胞 DC 疫苗治療且無進展生存期達到或超過24個月的膠質瘤母細胞患者已達3名,這些患者的長期療效還在進一步觀察中,值得期待。中心主任戴宜武博士稱在所有類型的膠質瘤中,膠質母細胞瘤惡性程度最高,極易復發,平均在手術、放化療後半年左右復發,現有的資料統計平均生存期18個月。
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    不幸的是,作為鋼琴演奏家、鋼琴老師的Z女士,大約4個月前發現出右手彈奏不靈活,精細活動限制,頭部右側和右腳麻木感,也偶有視力模糊、有霧感,起初本以為是太勞累所致,卻不見好轉,當地醫院就診,在當地醫院診斷為丘腦膠質瘤。 什麼是丘腦?丘腦又稱背側丘腦,是間腦中規模較大的卵圓形灰質核團,位於第三腦室的兩側,左、右丘腦借灰質團塊(稱中間塊)相連。
  • ...劉豔輝團隊 通過樣本量最大回顧性研究 證實丘腦膠質瘤不是手術...
    該類腫瘤位於顱內中線部位,呈瀰漫性生長,由於頻發的H3K27M突變顯示其獨特的分子表達特性,以及較差的預後等特點,在2016年新版中樞神經系統腫瘤分類中,將其歸入瀰漫中線膠質瘤,H3K27M突變。迄今為止,關於丘腦膠質瘤包括手術在內的最佳治療策略仍存在爭議。近些年來,隨著神經影像學、顯微外科手術和術中輔助技術的進步,手術切除已逐漸成為丘腦病變的治療選擇。
  • AI識別腦膠質瘤基因突變 準確率超過97%
    近日,德克薩斯大學西南醫學中心(UT Southwestern)的一項新研究表明,人工智慧可以僅通過檢查大腦的3D圖像來識別腦膠質瘤中的特定基因突變,其準確率超過97%。腦膠質瘤是最常見的惡性原發性腦瘤,佔所有惡性腦瘤的3/4。儘管具有IDH酶突變的腫瘤通常預後較好,但高級別腦膠質瘤(HGG)仍是「致命殺手」,五年生存率僅為15%。
  • 腦膠質瘤有什麼症狀?
    腦膠質瘤的症狀有很多,比如有的人可能會出現頭痛、頭暈、噁心、嘔吐等相關的症狀。有的人也可能會出現肢體的麻木、無力、言語功能的障礙,有的人也可能會出現癲癇、四肢抽搐等相關的情況,一定要根據實際的情況進行判斷。尤其是其他身體部位沒有特殊表現的,或者查不出特殊原因的臨床症狀,更應該考慮是腦部膠質瘤的問題。
  • 惡性膠質瘤能治好嗎?對抗惡性膠質瘤的臨床挑戰
    膠質瘤在解剖位置上表現出異質性,40%出現在額葉(圖1A)。膠質瘤相對罕見,每年每10萬成人中就有5人發生。在每年診斷為原發性腦瘤的10萬人中的20人中,膠質瘤佔所有腦瘤的27%和所有惡性腦瘤的80%。膠質瘤的發生在生命的不同階段,佔0-19歲兒童原發性腦腫瘤的47%,但成人的平均診斷年齡為62歲。基於亞型、腫瘤分級和診斷過程中膠質瘤定義的任何不一致,發病率也可能略有不同。