脑胶质瘤是最常见的中枢神绎系统恶性肿瘤,总体预后较差,其中恶性程度最高的胶质母细胞瘤(GBM)的5年生存期不足5%,对脑胶质瘤的相关基因筛选和分子机制的研究具有重要的科学意义和临床价值。GBM是癌症基因组图谱计划(TCGA)项目研究的第一种癌症类别,本文通过对TCGA数据库中的GBM数据进行高通量的数据分析,并在临床组织样本中进行定量PCR和免疫组化组织芯片验证,筛选出与脑胶质瘤的发生和预后相关的基因;并在细胞系中通过慢病毒感染的方法过表达或干扰候选基因的表达,检测细胞表型的变化,通过裸鼠移植瘤的实验观察候选基因对脑胶质瘤体内生长的影响;再通过免疫印迹(WB)、免疫共沉淀(co-IP)、荧光素酶报告基因(luciferase)、染色质免疫共沉淀(ChIP)等方法研究其发挥作用的分子机制。我们通过对TCGA数据库中的近500例GBM患者基因表达谱数据和相应的临床资料进行差异表达分析和生存期分析,找到了42个基因在脑胶质瘤中有显著的表达差异并且与患者的生存期相关。在进一步的验证和筛选中,锚定了候选基因"FDGMl"(代号)。在中国人群的313例脑胶质瘤样本的组织芯片实验中发现,FDGMl基因及其蛋白产物在脑胶质瘤中表达水平显著升高(Fold=3.83,P=0.019),且与患者的生存期显著相关(Hazard Ratio=3.503,95%CI 2.197-5.586,P<0.001)。存脑胶质瘤细胞系U87MG和U251MG中过表达或干扰FDGM1基因后发现,FDGM1基因能够促进脑胶质瘤细胞的体外生长、增殖和裸鼠体内成瘤能力。FDGM1基因被报道过可能与JAK/STAT通路相关,目前在脑胶质瘤中未见报道。我们发现在脑胶质瘤中FDGM1基因能够影响stat1的表达水平,并且通过co-IP实验发现FDGM1蛋白能与stat1蛋白发生相互作用;同时FDGM1基因能够影响c-jun的表达水平,反过来c-jun也能影响FDGM1的表达水平,ChIP实验表明c-jun能够与FDGM1的肩动子区域的AP-1结合位点直接结合,luciferase实验表明c-jun对FDGM1的启动子区域具有转录活性,说明c-jun可以直接调控FDGM1的转录。综上所述,我们通过数据分析和临床组织样本的实验发现候选基因FDGM1在脑胶质瘤的发乍发展和预后中发挥重要作用,在脑胶质瘤中FDGM1基因的作用可能与JAK/STAT信号通路和JNK/c-jun信号通路相关,并且FDGM1受到c/jun的转录调控,可能形成一个正反馈回路。本课题研究的基因较为新颖,并且将基础和临床紧密结合,将为脑胶质瘤的机制研究和临床治疗提供新的思路。