背景和目的：胶质细胞瘤是最常见的中枢神经系统恶性肿瘤,约占成人颅内肿瘤的50%—60%。在治疗上,以手术治疗为主,因肿瘤浸润性生长,多数肿瘤与正常脑组织无明确的界限,不能彻底切除,因而术后多需要进行放射治疗、化学治疗等多种辅助疗法。由于肿瘤的恶性生物学特性,即使进行了综合治疗,脑胶质瘤术后复发几乎也是不可避免的。其中多形性胶质母细胞瘤(glioblastoma multiforme, GMB)恶性程度最高,具有很强的增殖和侵袭能力,复发率很高,患者的预后极差,经过手术治疗、放疗及化疗等综合治疗的患者,平均生存期仍不到1年,2年生存率为10%,仅有不到5%的病人可长期生存。因此,深入研究胶质瘤的发病机制,可以进一步提高对胶质瘤的认识及总体的治疗水平研究。细胞的增殖与凋亡维持着组织的动态平衡,一旦细胞发生异常增殖或凋亡抑制,则可导致正常的组织细胞向恶性肿瘤细胞转化。可以通过遏制肿瘤细胞的异常增殖或者促进肿瘤细胞的凋亡来有效的遏制肿瘤细胞的新生及发展。基础医学在肿瘤发生机制的研究中,增殖和凋亡一直是研究的热点。和其他恶性肿瘤一样,胶质瘤中也存在细胞的异常增殖及凋亡的抑制,涉及多种基因的异常表达或抑制。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)是一种非典型的丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶,也是一种重要的信号转导分子,参与多种病理和生理过程。近年来的研究发现mTOR信号转导通路的异常激活与乳腺癌、肺癌、胶质瘤等多种实体肿瘤的发生、发展有关,已成为肿瘤治疗的重要靶点,本研究的第一部分通过免疫组化检测87例胶质瘤病例中哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号转导通路的三个关键蛋白,pAKT、pmTOR和p-p70S6K以及survivin和Ki-67的表达探讨它们在胶质瘤中表达的临床病理意义及相互关系。GOLPH3又称GPP34、GMx33、MIDAS,由5p13基因编码,分子量约30KD,最初是在对小鼠高尔基体进行蛋白质组学分析时发现的,它属于高尔基体基质蛋白,从酵母到人类高度保守。GOLPH3(GMx33)与高尔基体反面的基质动态相连,快速从TGN移动到细胞质,并分布于细胞内分泌泡和细胞质膜Scott KL等通过对多种实体肿瘤进行基因组分析发现,GoLPH3在乳腺癌、卵巢癌、非小细胞性肺癌、黑色素瘤等多种恶性肿瘤中存在过量表达。体外实验发现GOLPH3过表达时肿瘤细胞的体积变大、细胞周期缩短、有丝分裂加快并且在琼脂糖凝胶上形成的瘤块体积明显增大,而应用小干扰RNA或基因敲除技术降低GOLPH3的表达时,肿瘤细胞体积缩小、有丝分裂分减慢同时在琼脂糖凝胶上形成的瘤块体积变小,体内实验结果与此相同。这提示GOLPH3可能是一个致癌蛋白,具有影响肿瘤细胞的分化、增殖的作用。本研究的第二部分通过检测87例胶质瘤病例中高尔基磷酸化蛋白-3(GOLPH3)的表达,探讨GOLPH3是否是胶质瘤可能的分子发病机制。材料和方法：本研究的第一部分收集了山东大学齐鲁医院和聊城市脑科医院87例胶质瘤的蜡块标本和临床资料,采用半定量免疫组化染色(Envision法)检测pAKT、pmTOR和p-p70S6K以及survivin和Ki-67的表达强度,分析它们与常见临床病理参数化之间的关系；本研究的第二部分应用反转录PCR和Western-blot研究76例液氮冻存胶质瘤组织中GOLPH3的表达情况,分析它与胶质瘤恶性程度的相关性。结果：87例胶质瘤病例中Ⅰ-Ⅱ级27例,Ⅲ级24例,Ⅳ级36例。pAKT、pmTOR和p-p70S6K以及Ki-67和survivin定位于细胞浆或细胞核,在肿瘤组织中呈弥漫或片状分布,以细胞膜、胞质或胞核内出现淡黄色、棕黄色或棕褐色颗粒为阳性表达。pAKT在各级胶质瘤中的阳性率分别为Ⅰ-Ⅱ级70.4%(19/27),Ⅲ级70.8%(17/24),Ⅳ级75%(27/36)；pmTOR在各级胶质瘤中的阳性率分别为Ⅰ-Ⅱ级77.8%(21/27),Ⅲ级75%(18/24),Ⅳ级72.2%(26/36)；p-p70S6K在各级胶质瘤中的阳性率分别为Ⅰ-Ⅱ级63%(17/27),Ⅲ级70.83%(17/24),Ⅳ级80.6%(29/36)。pAKT、pmTOR和p-p70S6K在各级别胶质瘤中的阳性表达率无显著差异(P>0.05)。有42例同时表达pmTOR、pAKT和p-p70S6K,另外45例胶质瘤组织中三者仅有一种或两种表达,显示在不同的个体中mTOR信号通路激活水平不尽相同。pAKT、pmTOR和p-p70S6K的表达水平在Ⅲ级和Ⅳ级病例中明显高于Ⅰ-Ⅱ级,差异具有统计学意义(P<0.01),说明pAKT、pmTOR和p-p70S6K的表达水平随着胶质瘤病理级别的增高而升高。统计学分析显示三者的表达水平与患者的性别、年龄、肿瘤大小和术前KPS评分无关(P>0.05); survivin的阳性率为Ⅰ-Ⅱ级70.4%(19/27),Ⅲ级75%(18/24),Ⅳ级91.7%(33/36)。survivin在低级别的胶质瘤中染色以淡黄色为主,染色细胞所占百分比较少,随着肿瘤病理分级的增高,染色逐渐加深,阳性细胞所占百分比亦增多,survivin的表达强度在Ⅲ级和Ⅳ级病例中明显高于Ⅰ-Ⅱ级,差异具有统计学意义(P<0.01),说明它的表达强度随着胶质瘤病理级别的增高而升高。76例液氮冻存胶质瘤组织采用RT-PCR与Western-blot方法检测GOLPH3的表达。RT-PCR检测了包括9例正常脑组织和76例不同级别胶质瘤中GOLPH3基因水平,结果发现,GOLPH3基因在正常脑组织中不表达,76例胶质瘤中40例可见表达,差异明显(x~2=8.9474,P=0.0028)不同级别胶质瘤中的表达率为胶质母细胞瘤63.64%(7/11)、星形细胞瘤Ⅲ级52%(13/25)、Ⅱ级51.85%(14/27)和Ⅰ级46.15%(6/13),各组间比较差异无统计学意义(P>0.05)；GOLPH3基因的表达值在Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和胶质母细胞瘤分别为(14.17±2.32)%、28.14±2.98)%、(60.15±4.39)%、(88.57±5.26)%,差异显著(P<0.01)。Western-blot的检测结果与RT-PCR一致,显示不同级别胶质瘤组织中GOLPH3的阳性表达率无显著性差异,而其表达值随病理级别增高有明显升高的趋势,高级别的胶质瘤中GOLPH3蛋白表达显著上调,其上调程度与肿瘤的恶性程度呈正相关(P<0.01)。结论：1. mTOR信号通路各关键蛋白的表达强度与胶质瘤的恶性程度有关,在高级别的胶质瘤中表达强度高于低级别的胶质瘤,可能在胶质瘤的发生、发展中起着重要的作用。临床上可根据mTOR信号通路激活状态的不同采取相应的针对性靶向治疗。2. GOLPH3在不同级别的胶质瘤组织中均有表达,其表达值与肿瘤的病理分级呈正相关,可能是胶质瘤发生发展的重要机制之一,有望成为基因治疗的一个靶点。