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PTEN是一个广为人知的明星分子,它与抑癌基因TP53一样是一个肿瘤抑制因子。PTEN是一种磷酸酶,具有脂质磷酸酶和蛋白磷酸酶的双重特性,其脂质磷酸酶活性能够抑制肿瘤发生发展,得到了人们的深入研究。PTEN主要参与PI3K/Akt/mTOR信号通路,其脂质磷酸酶活性可以使PIP3去磷酸化成PIP2,从而减少AKT的活化来阻断该信号通路,抑制肿瘤细胞的恶性增殖。随着研究的深入发展,人们发现了许多区别于经典PTEN的翻译变异体,并命名为PTEN-L,PTEN-M,PTEN-N,PTEN-O等,这些区别于经典PTEN分子的翻译变异体,都是从PTEN的起始密码子ATG上游的某个非经典起始密码子开始起始翻译的,它们翻译出来的产物都比经典的PTEN分子要长,其中PTEN-L(PTEN-Long)分子不但拥有与PTEN相似的抑癌功能而且还具有分泌的特性,受到了人们的关注。PTEN-Long可分泌出细胞进入血液、再循环到远端的组织器官后还可以再次进入细胞,这一特性使其具有类似于远程调控作用于肿瘤细胞的作用。理论上,我们可以利用人源的PTEN-Long蛋白直接进行静脉给药,并且能够进入几乎所有的目标细胞,对于肿瘤的治疗具有独特优势。由PI3K、Akt、mTOR三个主要因子组成的PI3K/Akt/mTOR信号通路,能够调节细胞的增殖、分化、黏附和运动的作用。有关研究表明在胶质瘤干细胞(GSCs)中,该条信号通路的活性显著增高,这是GSCs维持自我更新能力和促进其迁移侵袭的关键,而对于神经胶质瘤治疗的前提是治疗药物能够穿过血脑屏障。基因治疗的载体在基因治疗过程中起着至关重要的作用,其中腺相关病毒(Adeno-associatedvirus,AAV)载体具有低致病性、对宿主抗原性弱、长期稳定表达、广泛的细胞和组织亲嗜性等优点,是目前发展较快,也是比较有希望用于临床基因治疗的载体之一,已被广泛应用于临床研究。根据AAV的不同血清型的组织亲嗜性,其中AAV2对中枢神经系统具有组织亲嗜性,能够携带目的基因进入颅内。鉴于此,我们利用AAV2携带PTEN-Long基因,构建重组的AAV2病毒,用于脑胶质瘤治疗的研究,以期对恶性神经胶质瘤的临床治疗提供参考。本文利用AAV2-PTEN-Long重组病毒载体,在细胞水平和个体水平上,研究PTEN-Long的抗肿瘤效果,分析重组AAV病毒对神经胶质瘤的抑制作用,探讨其在神经胶质瘤的临床治疗方面的潜在价值。首先在分子水平上克隆目的基因,成功构建真核表达载体后包装AAV病毒。在PTEN表达缺陷的U87MG,LNZ-308和A172神经胶质瘤细胞系上过表达PTEN-Long,在蛋白水平上利用WB检测AKT、mTOR等PTEN下游分子是否有活性变化;进而在细胞水平上检测PTEN-Long对U87MG细胞的迁移、侵袭、周期、凋亡、增殖及成瘤能力的影响。然后在个体水平上分析PTEN-Long的抗肿瘤效果,建立裸鼠的皮下及颅内荷瘤模型,通过腹腔、尾静脉注射AAV病毒,观察肿瘤的大小,检测PTEN-Long对胶质瘤的抑制作用。综上所述,我们成功包装出了过表达PTEN-Long的AAV2病毒;利用包装出来的rAAV2去感染U87MG、A172和LNZ-308细胞且均能过表达PTEN-Long,在细胞水平上过表达PTEN-Long以后抑制了肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭,促进了肿瘤细胞的凋亡。在个体水平上注射rAAV2也同样能够显著地抑制肿瘤的生长。并且rAAV2能够携带PTEN-Long穿过血脑屏障,并抑制神经胶质瘤U87MG的生长,迁移和侵袭;