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目的:胶质瘤（Glioma）是致死率最高的成人中枢神经系统原发肿瘤,以胶质母细胞瘤最多见,即使经过手术、放疗、化疗、电场治疗等规范治疗后中位生存时间仅能提高到20.9月。放疗是胶质瘤综合治疗的重要组成部分,但脑胶质瘤固有的放射抵抗性是影响疗效的主要原因。有研究证实,细胞分裂周期相关蛋白2（Cell devision cycle associated 2,CDCA2）的过度表达与多种肿瘤的进展及预后相关,但其在胶质瘤细胞恶性演进及放射抵抗性中的作用尚未见研究阐述。本研究旨在探讨CDCA2在胶质瘤细胞恶性进展及放射抵抗过程中发挥的生物学作用及其作用的相关分子机制。方法:1.整理分析CGGA、TCGA、GEO数据集中胶质瘤和正常脑组织样本中CDCA2的表达情况。并检测正常人星形胶质细胞和胶质瘤细胞株C DCA2 mRNA及蛋白的表达水平。2.在CDCA2高表达的U251及U87细胞中转入si RNA,从而沉默C DCA2,于mRNA及蛋白水平检验沉默效果。3.应用CCK-8、Ed U、细胞划痕、transwell及Tunel等系列体外实验检测沉默CDCA2对细胞增殖、迁移、侵袭及凋亡的影响。4.应用平板克隆形成实验及免疫荧光（γH2AX）实验评价沉默CDCA2后胶质瘤细胞放射抵抗性的变化,依据所得结果拟合细胞存活曲线,并计算D0、Dq、SF2三种放射生物学参数。5.通过基因富集及KEGG分析CDCA2介导胶质瘤恶性进展的可能通路,并检测富集通路中相关蛋白的表达。结果:1.CGGA、TCGA、GEO三个数据库的胶质瘤（glioma）样本中CDCA2的表达量均较正常脑组织（normal）显著增加（CGGA:glioma vs nor mal P＜0.0001、TCGA:glioma vs normal P＜0.0001、GSE4290:glioma vs normal P＜0.0001）。在高组织学分级的分组中,CDCA2的表达水平明显较高,且表现为随其级别的增高而水平逐步增高（CGGA:Grade 4＞Grade 3＞Grade 2,Grade 2 vs Grade 3 P＜0.0001,Grade 3 vs Grade4 P＜0.0001;TCGA:Grade 4＞Grade 3＞Grade 2,Grade 2vs Grade 3 P＜0.0001,Grade 3 vs Grade 4 P＜0.0001;GSE4290:Grade 4＞Grade 3＞Grade 2,Grade 2 vs Grade 3 P=0.0133,Grade 3 vs Grade 4 P=0.0161）。5个胶质瘤细胞系中CDCA2的表达水平均高于正常人星形胶质细胞（A172 vs NHA P=0.0209、U251 vs NHA P=0.0003、LN229 vs NHA P=0.0426、U87 vs NHA P=0.0088、U118 vs NHA P=0.0472）,其中U251及U87细胞中CDCA2表达水平最高,因此,选取U251及U87细胞进行后续体外实验。2.转染si RNA后U251及U87细胞中CDCA2的表达水平明显较转染si-NC的阴性对照组低（U251细胞:U251 vs si RNA1-CDCA2 P=0.0051、U251 vs si RNA2-CDCA2 P=0.0052、U251 vs si RNA3-CDCA2 P=0.0030、si-NC vs si RNA1-CDCA2 P=0.0072、si-NC vs si RNA2-CDCA2 P=0.0073、si-NC vs si RNA3-CDCA2 P=0.0050;U87细胞:U87 vs si RNA1-CDCA2 P=0.0004、U87 vs si RNA2-CDCA2 P＜0.0001、U87 vs si RNA3-CDCA2 P=0.0005、si-NC vs si RNA1-CDCA2 P=0.0073、si-NC vs si R NA2-CDCA2 P=0.0060、si-NC vs si RNA3-CDCA2 P=0.0069）,表明si RNA可成功构建CDCA2沉默细胞。3.细胞增殖实验显示,沉默CDCA2表达后,照射组（5Gy X线照射）与未照射组U251及U87细胞增殖活力均明显下降（CCK-8实验:未照射组U251细胞:si-NC vs si RNA-CDCA2 P＜0.0001、照射组U251细胞si-NC vs si RNA-CDCA2 P＜0.0001、未照射组U87细胞:si-NC vs si RNA-CDCA2 P＜0.0001、照射组U87细胞si-NC vs si RNA-CDCA2 P＜0.0001;Ed U实验:未照射组U251细胞:si-NC vs si RNA-CDCA2 P=0.0057、照射组U251细胞si-NC vs si RNA-CDCA2 P＜0.0001、未照射组U87细胞:si-NC vs si RNA-CDCA2 P=0.0005、照射组U87细胞si-NC vs si RNA-C DCA2 P＜0.0001）。4.检测细胞侵袭及迁移能力的体外实验证实,照射组与未照射组转染si RNA的U251及U87细胞划痕愈合率、迁移率及侵袭率均低于转染si NC的对照组细胞（细胞划痕实验:未照射组U251细胞:si-NC vssi RNA-CDCA2 P=0.0023、照射组U251细胞si-NC vs si RNA-CDCA2P=0.0067、未照射组U87细胞:si-NC vs si RNA-CDCA2 P＜0.0001、照射组U87细胞si-NC vs si RNA-CDCA2 P=0.0254;细胞迁移实验:未照射组U251细胞:si-NC vs si RNA-CDCA2 P=0.0002、照射组U251细胞si-NC vs si RNA-CDCA2 P＜0.0001、未照射组U87细胞:si-NC vs si RNA-CDCA2P=0.0002、照射组U87细胞si-NC vs si RNA-CDCA2 P＜0.0001;细胞侵袭实验:未照射组U251细胞:si-NC vs si RNA-CDCA2 P＜0.0001、照射组U251细胞si-NC vs si RNA-CDCA2 P＜0.0001、未照射组U87细胞:si-NC vs si RNA-CDCA2 P＜0.0001、照射组U87细胞si-NC vs si RNA-CDCA2P＜0.0001）。5.Tunel细胞凋亡实验结果发现,对照组凋亡细胞比例显著少于敲低组（Tunel实验:未照射组U251细胞:si-NC vs si RNA-CDCA2 P=0.001、照射组U251细胞si-NC vs si RNA-CDCA2 P=0.0051、未照射组U87细胞:si-NC vs si RNA-CDCA2 P=0.0008、照射组U87细胞si-NC vs si RNA-CDCA2 P=0.0001）。6.平板克隆形成实验及免疫荧光（γH2AX）实验结果显示,沉默CD CA2表达可下调U251及U87细胞的放射抵抗性。7.敲低CDCA2后,CDK2及Cyclin E蛋白的水平显著降低,而p21蛋白水平显著增高。并且照射组细胞的检测结果显示,对照组RAD51蛋白水平较敲低CDCA2组增高。结论:1.抑制CDCA2的表达,可削弱胶质瘤细胞的增殖、侵袭及迁移潜能,并明显提高胶质瘤细胞凋亡率。2.CDCA2低表达可降低胶质瘤细胞的放射抵抗性。3.CDCA2对胶质瘤细胞恶性进展的调控作用可能是通过RAD51及p21/CDK2/Cyclin E通路实现的。