目的:干扰TP53诱导的糖酵解及凋亡调节蛋白(TIGAR)表达可以增加肿瘤细胞自噬活性,课题组前期工作表明干扰TIGAR表达可增加人脑胶质瘤细胞的放射敏感性,但其与自噬的相关性仍不明了。本课题通过改变TIGAR表达水平,研究受照胶质瘤细胞自噬水平对其存活作用,从而进一步阐述TIGAR调节胶质瘤细胞放射敏感性的机制。建立脑胶质瘤原位接种模型,通过慢病毒转染,在动物体内研究干扰TIGAR表达对胶质瘤放疗敏感性影响。最后,检测TIGAR蛋白在恶性胶质瘤及瘤旁组织中表达,分析其在恶性胶质瘤中表达的临床意义。方法:采用Western blot技术检测8Gy 6MV-X线照射后A172及T98G胶质瘤细胞内TIGAR表达及磷酸化p53蛋白水平的变化;运用实时荧光定量PCR技术检测电离辐射后A172细胞TIGAR转录水平的改变;分别通过转染TIGAR siRNA干扰TIGAR表达,pcDNA3.1-TIGAR过表达TIGAR,通过克隆形成试验检测不同TIGAR表达水平细胞受照后的克隆形成能力;采用NADPH检测试剂盒检测不同TIGAR表达水平细胞照射前后细胞内的氧化还原水平;采用Western blot技术检测改变TIGAR表达对细胞受照后自噬水平的影响;通过抑制受照细胞的自噬水平,观察电离辐射诱导自噬在细胞存活中作用,在此基础上探讨电离辐射诱导的自噬发生的机制;通过原位种植胶质瘤细胞建立人脑胶质瘤裸鼠原位种植模型,采用TIGAR shRNA慢病毒实现基因治疗,并利用核磁共振成像(MRI)技术评价基因治疗联合放疗的治疗效果,病理免疫组化观察放疗后肿瘤组织内TIGAR蛋白表达以及治疗后病理反应;最后采用免疫组化技术检测恶性胶质瘤中TIGAR表达水平,分析其与恶性胶质瘤的病理分级相关性,以及与患者放疗疗效、生存时间等临床资料的相关性。结果:(1)电离辐射后,p53野生型人脑胶质瘤A172细胞内TIGAR表达水平在照后1 h开始增加,照后8 h回落至基础水平;p53蛋白于照后0.5 h开始发生磷酸化,照后1 h达到峰值,而后缓慢下降。TIGAR mRNA水平受照后0.5 h开始增加,于受照后2 h达到峰值,而后开始回落,至受照后4-8 h回落至照前水平;而在受照后各时间点,TP53 mRNA水平均无显著变化(*p>0.05)。在受照的p53突变型(M237I)T98G细胞中,TIGAR水平无显著变化。克隆形成试验显示,干扰TIGAR表达显著降低A172、T98G细胞受照后克隆形成率,相反TIGAR过表达则显著增加了受照胶质瘤细胞的克隆形成能力。(2)干扰TIGAR表达导致受照细胞内NADPH水平耗竭,单纯照射组细胞内NADPH的含量仅较照射前下降了40%,而TIGAR干扰联合照射组细胞内NADPH的含量较照射前下降了约75%。相似的,干扰TIGAR表达也引起了受照胶质瘤细胞内GSH/GSSG比例较单纯照射组明显下降。(3)干扰TIGAR联合电离辐射导致胶质瘤细胞损伤性自噬活性明显增加,其与细胞ROS通路相关。(4)通过TIGAR shRNA慢病毒基因治疗,证实了干扰TIGAR表达可增加荷瘤小鼠颅内胶质瘤的放疗敏感性。(5)TIGAR蛋白主要在恶性胶质瘤组织中表达,而在瘤旁组织中无明显表达,TIGAR表达与患者病理分级具有相关性,TIGAR表达可影响恶性胶质瘤患者放疗近期疗效。结论:本课题的研究创新性地提出干扰TIGAR表达可引起受照人脑胶质瘤细胞发生损伤性自噬,其机制可能与受照胶质瘤细胞氧化还原水平失衡相关。干扰TIGAR表达可在整体水平增加胶质瘤的放疗敏感性。TIGAR表达可能参与了胶质瘤发生发展,对病理诊断以及预测放疗近期疗效有一定价值。