导读：胶质母细胞瘤（Glioblastoma multiforme,GBM）是成人中枢神经系统最常见的原发性恶性肿瘤，预后极差，中位生存期仅为12-18个月，严重威胁人类生命健康。

2024年10月1日厦门大学附属第一医院王占祥教授团队在Cell Death & Disease杂志在线发表了题为“CD2AP promotes the progression of glioblastoma multiforme via TRIM5-mediated NF-кB signaling”的文章，阐述了胶质母细胞瘤脂恶性进展的新机制。本研究发现，促癌基因CD2AP在胶质母细胞瘤中明显高表达，并且与TRIM5蛋白相互作用，激活NF-кB信号通路，促进胶质母细胞瘤恶性进展。该项研究揭示CD2AP调控胶质母细胞瘤恶性进展新的分子机制，为深入理解胶质母细胞瘤的分子病理机制和临床治疗提供新的思路和治疗靶点。

胶质母细胞瘤（Glioblastoma multiforme, GBM）是颅内最常见和恶性程度最高的原发性脑肿瘤，约占颅内所有胶质瘤的59.2%，约占颅内恶性肿瘤的50.1%。胶质母细胞瘤在脑组织中呈浸润性生长，与正常脑组织无明显边界，手术难以完全切除，而且术后常规放化疗对脑胶质瘤细胞缺乏特异的杀伤性，以及肿瘤细胞对替莫唑胺（Temozolomide，TMZ）等化疗药物的耐药等，术后复发率和死亡率极高，中位生存期仅为12-18个月，5年生存率只有6.9%，严重威胁人类生命健康。

CD2AP是一个支架蛋白，调节细胞黏附和参与多种信号通路。先前的研究发现CD2AP与一些恶性肿瘤密切相关，并在肿瘤的发生发展中起关键作用。本研究发现CD2AP在胶质母细胞瘤中广泛激活，通过与TRIM5蛋白相互作用，激活NF-кB信号通路，促磷酸化p65入核并启动下游靶基因的转录和表达，促进胶质母细胞瘤的增殖、迁移、侵袭、抗凋亡和耐药。该研究揭示了CD2AP调控胶质母细胞瘤恶性进展的具体分子机制，为临床胶质母细胞瘤的靶向治疗提供新的治疗靶点和依据。

CD2AP在胶质母细胞瘤中表达升高，并与患者预后密切相关

作者通过获取CGGA、TCGA和Rembrandt三个公共数据库中有关胶质瘤的RNAseq数据和患者的临床相关数据进行分析。如图1.1所示，CD2AP mRNA表达水平在胶质瘤中明显升高,且随着胶质瘤病理级别升高，尤其是在胶质母细胞瘤中表达量最高。预后分析发现CD2AP的表达量与患者预后呈明显的负相关：CD2AP的表达量越高，患者的预后就越差。

图1 CD2AP在胶质母细胞瘤中明显高表达，且与患者预后密切相关。(A-C)TCGA、Rembrandt和CGGA数据库胶质瘤中CD2AP的表达分析。(Non-tumor:正常组织，WHO胶质瘤分级:I-IV级)。(D) 使用CGGA在线数据库中有关CD2AP的数据进行无进展生存期的Kaplan-Meier分析。

收集临床肿瘤样本，作者通过Western blot进一步证实CD2AP在胶质母细胞瘤中明显激活(图1.2)。

图1.2 CD2AP在胶质母细胞瘤样本中表达升高。收集的临床胶质瘤样本，进行Western blot实验。

CD2AP过表达促进胶质母细胞瘤恶性行为

为了研究CD2AP过表达是否促进胶质母细胞瘤的恶性行为，作者构建了CD2AP稳定过表达的GBM细胞系进行了细胞增殖、克隆形成、迁移和侵袭实验，检测CD2AP过表达对GBM细胞功能的影响。这些实验结果表明，CD2AP过表达可以增强GBM细胞的增殖、迁移和侵袭能力，促进肿瘤细胞的恶性行为（图2.1）。

图2.1 CD2AP过表达促进胶质母细胞瘤的恶性行为。(A)Western blot证实CD2AP过表达成功；稳定过表达CD2AP的GBM细胞系进行细胞克隆形成(B),细胞增殖(C,D),细胞迁移(E)和细胞侵袭(F)实验。

接着，作者使用免疫缺陷小鼠构建了颅内原位胶质母细胞瘤模型，探究活体条件下CD2AP过表达对颅内肿瘤发生的影响。结果表明活体条件下CD2AP过表达促进颅内GBM细胞生长和成瘤，同时加速机体恶病质和缩短存活时间（图2.2）。

图2.2 CD2AP促进胶质母细胞瘤成瘤。(A)裸鼠颅内注入CD2AP过表达的U87MG细胞，将近1个月核磁扫描检测成瘤情况。红色圆圈表示肿瘤轮廓；(B) 根据小鼠存活时间描绘的Kaplan-Meier生存曲线。

CD2AP通过TRIM5激活NF-κB信号通路

为了研究CD2AP在胶质母细胞瘤中的具体分子作用机制，作者利用CGGA和TCGA数据库中相关数据进行GSEA富集分析，结果发现CD2AP的表达水平均与NF-κB信号密切相关，并且CD2AP表达升高均促进NF-κB信号的激活（图3.1）。

图3.1 CD2AP通过激活NF-κB信号通路调控胶质母细胞瘤。(A-C)利用CGGA和TCGA数据库进行GSEA分析。

为了探究CD2AP是如何激活NF-κB信号通路，作者进行了IP质谱检测、Co-IP和BiFC实验，发现TRIM5蛋白是CD2AP激活NF-κB信号的关键蛋白（图3.2A-D）。为了进一步证实CD2P是通过与TRIM5相互作用激活NF-κB信号,作者在CD2AP过表达的GBM细胞系中下调TRIM5，发现可以逆转CD2AP过表达引起的NF-κB信号通路激活（图3.2E）。证实了前面的推测，即CD2AP是通过TRIM5介导NF-κB 信号通路的活性调控胶质母细胞瘤恶性进展。

图3.2 CD2AP通过与TRIM5相互作用激活NF-κB信号。(A)IP质谱结果与NF-κB基因集进行韦恩图分析； BiFC实验(B)和内源性Co-IP实验(C,D)检测CD2AP与TRIM5相互作用；(E) CD2AP过表达后下调TRIM5进行Western blot检测NF-κB信号相关蛋白表达情况。

CD2AP参与胶质母细胞瘤对替莫唑胺（TMZ）的耐药

众所周知，替莫唑胺对胶质母细胞瘤的治疗有效，但常因耐药导致治疗失败，所以替莫唑胺耐药是一个亟待解决的重要临床问题。作者设想CD2AP是否参与胶质母细胞瘤对替莫唑胺的耐药。实验结果表明，CD2AP过表达可以增加GBM细胞对替莫唑胺的耐药性（图4），推测CD2AP表达升高可能是胶质母细胞瘤对替莫唑胺耐药的一个重要因素。

图4 CD2AP促进GBM细胞对替莫唑胺的耐药。(A,D)不同浓度梯度的TMZ处理CD2AP过表达的GBM细胞系，CCK8检测肿瘤细胞的增殖情况；(B,C,E和F)流式凋亡试分析检测肿瘤细胞的凋亡情况。

主要作者简介

王占祥

教授厦门大学附属第一医院

厦门大学附属第一医院院长，医学博士、主任医师、教授、博士生导师

“中国医师奖”获得者，国务院特殊津贴专家

从事临床医学研究与疾病救治工作近40年，曾留学日本，多次到美国哈佛大学、英国牛津大学等国际知名学术机构进行交流访问，先后获得福建省优秀归国人员，福建省突出贡献中青年专家，福建省优秀共产党员，入选福建省新世纪百千万人才工程；厦门市重点引进留学归国人才，厦门市杰出科技人才，厦门市领军人才，首届厦门市医学学术与技术带头人，厦门市脑科中心学科带头人；2022年被评为厦门经济特区建设40周年创新创业人物；厦门市科学技术重大贡献奖获得者

张云武

厦门大学神经科学研究所

厦门大学神经科学研究所所长、教授、博士生导师

国家杰出青年科学基金获得者

主要从事神经系统疾病特别是阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD)和儿童自闭症谱系障碍（Autism Spectrum Disorder, ASD）的细胞与分子致病机制及药物研发，并研究AD与ASD之间的内在分子相关性。已发表SCI论文100多篇，包括Neuron、Biological Psychiatry、PNAS、Cell Death & Differentiation等；承担国家科技重大专项、国家自然科学简介重点项目和区域联合基金重点项目等多项科研项目；获得教育部“新世纪”优秀人才、福建省“高校领军人才”及福建省“科技创新领军人才”等荣誉。

张良

厦门大学附属第一医院

厦门大学附属第一医院神经外科、医学博士、住院医师

主要从事脑胶质瘤相关课题研究；参与国家自然科学基金面上项目；以第一作者/共同第一作者在Nature Communications、Cell Death & Disease杂志发表研究性论文，同时参与Cell Death Discovery、Zoological Research及其他杂志发表论文数篇