研究背景胶质瘤是成年人中最常见以及最致命的原发性脑部肿瘤。胶质瘤复发概率大,且具有复发后易进展为更高级别恶性肿瘤倾向,但其恶性进展的机制不明。肿瘤微环境是一个包含肿瘤细胞及周围环境组分的小型肿瘤生态系统,许多研究认为其与胶质瘤的恶性进展密切相关,尤其是肿瘤的代谢水平与代谢产物。既往研究发现谷氨酰胺代谢重组是预示肿瘤发生发展的重要标志,谷氨酰胺既作为一种代谢产物,又是神经系统中突触传递的一种重要神经递质,但在胶质瘤恶性进展中的研究目前仅围绕其代谢方面的作用展开,谷氨酰胺在突触功能上的作用与胶质瘤恶性进展的研究尚未发现,因此,谷氨酰胺在胶质瘤的诊断和治疗上,具有重要价值。通过分析TCGA上的胶质瘤病人的转录组数据,发现突触体蛋白SNAP25在胶质瘤中显著低表达,GO功能分析提示差异基因主要富集于谷氨酰胺代谢通路;CGGA的基因相关性分析发现SNAP25与谷氨酰胺酶GLS存在正性相关关系,这提示SNAP25与GLS可能存在调控关系;因此我们假设SNAP25通过GLS介导的谷氨酰胺代谢重组调控胶质瘤细胞内的神经突触连接,进而影响胶质瘤恶性进展。研究目的明确SNAP25在胶质瘤发生发展中的作用及临床意义,阐明SNAP25和GLS在胶质瘤细胞增殖、侵袭迁移、突触形成以及谷氨酰胺代谢中的作用。证实SNAP25通过GLS引起的谷氨酰胺代谢异常,影响神经-肿瘤突触连接,导致胶质瘤恶性进展这一假说。研究方法从TCGA数据库筛选出在LGG和HGG中差异表达的突触形成相关基因,并用Cox 比例风险回归模型分析验证这些基因的风险贡献,再在CGGA数据库上进行验证;qRT-PCR检测mRNA的表达水平;Western-Blot和免疫组化分析蛋白水平;CCK-8、划痕实验以及transwell实验检测细胞增殖、侵袭和迁移能力;免疫荧光染色技术标记神经元树突形成标志物MAP2;采用LC-MS技术筛选差异表达代谢物,并分析谷氨酸通路代谢产物的变化。研究结果1.SNAP25在胶质瘤组织和细胞系中显著低表达,其低表达与胶质瘤分级呈负相关且提示预后不良。2.过表达SNAP25可促进胶质瘤细胞的增殖、侵袭迁移抑制作用,增强胶质瘤细胞的谷氨酰胺代谢水平,抑制神经元突触的可塑性和连接性;裸鼠成瘤实验证实在体内SNAP25可抑制胶质瘤细胞增殖。3.生物信息学分析显示SNAP25表达量与GLS表达水平高度相关。4.干扰GLS可逆转SNAP25对胶质瘤恶性增殖、迁移和侵袭的调控作用,并可逆转其对细胞的谷氨酰胺代谢能力的作用。结论1.SNAP25表达下调提示胶质瘤预后不良;2.过表达SNAP25抑制细胞增殖、迁移和侵袭;3.过表达SNAP25促进谷氨酰胺代谢,抑制神经细胞树突发育形成;4.SNAP25通过GLS介导的谷氨酰胺代谢重组调控胶质瘤细胞内的神经突触连接,进而影响胶质瘤恶性进展;