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研究背景及目的:人脑胶质瘤是中枢神经系统中最常见的原发性恶性肿瘤,其中胶质母细胞瘤（glioblastoma,GBM）的发病率最高。胶质母细胞瘤具备高度恶性和侵袭性,常呈浸润性生长,在手术治疗中难以完全切除肿瘤组织,因而极易复发且预后极差。寻找有效的治疗靶点及预后标志物对于胶质母细胞瘤的临床治疗意义重大。本研究目的是探究血清淀粉样蛋白A1（serum amyloid A1,SAA1）在胶质母细胞瘤中的表达特征及临床价值,进一步探索SAA1在GBM中的作用,研究下调SAA1与GBM细胞凋亡的关系。同时鉴于凋亡与替莫唑胺（Temozolomide,TMZ）化疗抵抗的关系,进一步探究下调SAA1表达在调节胶质瘤TMZ敏感性中的意义,讨论SAA1在胶质瘤临床应用中的价值。研究方法:1.利用生物信息学方法揭示SAA1在人脑胶质瘤中的表达特征和预后相关性。从基因表达综合数据库（The Gene Expression Omnibus dataset,GEO）下载了GSE52009数据集,并从TCGA（The Cancer Genome Atlas）和CGGA（Chinese Glioma Genome Atlas）数据库中下载SAA1在不同级别神经胶质瘤中的RNA表达数据,分析（1）SAA1在不同级别胶质瘤中的表达情况;（2）SAA1在GBM不同亚型中的表达情况;（3）SAA1表达水平与不同级别胶质瘤患者生存预后之间的相关性。2.对人脑胶质瘤组织芯片进行免疫组织化学染色,同时收集不同级别脑胶质瘤患者部分肿瘤组织以及外周血样本进行Western blot实验和ELISA实验研究分析SAA1在不同级别脑胶质瘤患者中的表达差异。利用临床随访数据分析SAA1表达水平与不同级别胶质瘤患者无进展生存期之间的相关性。3.选取人脑胶质母细胞瘤细胞系U87和U251进行功能实验。使用si RNA下调人脑胶质母细胞瘤细胞系中SAA1的表达水平。通过Western blot实验、JC-1线粒体膜电位染色和膜联蛋白PE/7-AAD流式细胞学实验,探究下调SAA1蛋白表达水平后对胶质母细胞瘤细胞凋亡的影响。通过Western blot实验检测下调SAA1表达后U87和U251细胞中凋亡相关蛋白（如Bcl2、Bax和cleaved caspase 3等）的表达情况。4.通过CCK-8实验、膜联蛋白PE/7-AAD流式细胞实验以及TUNEL荧光染色实验从细胞水平探究下调SAA1表达对人脑胶质母细胞瘤细胞系对替莫唑胺化疗敏感性的影响。通过利用生物信息学技术分析SAA1表达水平对仅接受化疗的胶质瘤患者和仅接受放射性治疗的胶质瘤患者总体生存时间的影响,同时分析影响胶质瘤患者治疗敏感性的MGMT甲基化和1p/19q基因联合缺失等状态与SAA1表达水平是否存在相关性。5.通过Western blot实验检测下调SAA1表达后细胞内AKT通路相关蛋白表达的改变。进一步使用一种AKT信号通路调节剂SC79对下调SAA1表达后的人脑胶质母细胞瘤细胞系进行AKT信号逆转处理,并检测细胞中AKT、pAKT及下游凋亡蛋白表达水平的变化情况;通过JC-1线粒体膜电位染色和流式细胞学实验检测SC79处理前后胶质母细胞瘤细胞凋亡比例的改变,以及探究SC79处理改变AKT信号通路后人脑胶质母细胞瘤细胞对TMZ敏感性的变化。研究结果:1.生物信息学分析表明SAA1在不同级别胶质瘤中表达具有差异性;高级别胶质瘤中SAA1的表达量要明显高于低级别胶质瘤中的SAA1表达量,且在胶质母细胞瘤中,间质型GBM的SAA1表达水平明显高于其他亚型。同时对人脑胶质瘤组织样本进行的免疫组织化学染色实验和Western blot实验验证了不同级别胶质瘤肿瘤组织中SAA1蛋白的表达差异;ELISA实验发现外周血清中SAA1蛋白的含量与肿瘤组织表达水平相关,在不同级别胶质瘤患者中存在表达差异;2.生物信息学分析发现高表达SAA1的胶质瘤患者总体生存时间要明显短于低表达SAA1的胶质瘤患者;对胶质瘤患者随访数据进行的无进展生存分析表明,不同级别胶质瘤患者无进展生存期随SAA1表达水平升高而减少;3.JC-1线粒体膜电位染色及流式细胞学分析发现下调SAA1蛋白表达后可以明显诱导U87和U251细胞凋亡。同时胶质瘤中的SAA1蛋白水平与一系列抗凋亡基因（BFL1、MCL1和Fas等）蛋白表达成正相关,与促凋亡基因（Bim、Caspase 9和APAF1）的表达水平成负相关。Western blot实验发现下调SAA1表达后胶质母细胞瘤细胞中凋亡基因Bax和cleaved-caspase 3的表达水平升高,而抗凋亡基因Bcl-2表达水平降低;4.CCK-8实验表明下调胶质母细胞瘤细胞内SAA1蛋白表达水平后有效增强了TMZ的作用效力。流式细胞分析及TUNEL荧光染色的结果显示,下调SAA1表达后的胶质母细胞瘤细胞与正常细胞相比,相同剂量的TMZ处理后,细胞凋亡水平显著增加;进一步的Kaplan-Meier总体生存分析发现在仅接受TMZ治疗条件下,SAA1蛋白表达水平低的胶质瘤患者的总体生存时间要明显长于高表达SAA1的胶质瘤患者,而在仅接受放射治疗的胶质瘤患者中,SAA1的表达水平与胶质瘤患者总体生存时间没有明显相关性。此外,在具有MGMT启动子甲基化和1p/19q基因联合缺失的胶质瘤患者中,其SAA1表达水平要显著低于不具备这类分子病理类型的胶质瘤患者,同时其总体生存时间更长;在具有MGMT启动子甲基化的胶质瘤患者中,其SAA1表达水平越高,预后越差;5.Western blot实验结果发现在U87和U251细胞系中下调SAA1表达水平后可以有效减少细胞内AKT磷酸化蛋白的含量,同时AKT蛋白总量基本保持不变。在加入AKT磷酸化激动剂SC79对转染si RNA的胶质母细胞瘤细胞进行处理后,一方面胶质母细胞瘤细胞内p-AKT蛋白含量较前显著增加,另一方面,细胞凋亡情况较前明显好转,凋亡相关基因Bax和cleaved-caspase 3表达下调,Bcl-2表达水平上调。此外,SC79处理后的胶质母细胞瘤细胞对TMZ敏感性较前减弱,相同浓度的TMZ处理后,胶质母细胞瘤细胞凋亡水平较前明显下降。研究结论:本研究结果提示SAA1蛋白在不同级别胶质瘤中存在表达差异,高表达SAA1提示预后不良,且胶质瘤外周血清中SAA1的含量与肿瘤组织表达水平相关。下调SAA1蛋白表达水平能够诱导胶质母细胞瘤细胞凋亡,同时增强其对TMZ的敏感性。下调SAA1蛋白通过调节AKT蛋白磷酸化水平影响AKT/Bcl2/Bax信号通路进而影响胶质母细胞瘤细胞凋亡。SC79激活AKT信号通路一定程度上降低了胶质母细胞瘤细胞对TMZ的敏感性,提示SAA1以及AKT信号通路可能参与TMZ耐药机制。本研究发现SAA1表达水平对评估胶质瘤患者TMZ疗效有一定的指导意义,是人脑胶质瘤的潜在治疗靶点和重要的预后指标。