2 型轉谷氨酰胺酶對人膠質母細胞瘤細胞U251放射敏感性的影響

摘 要：為探討2 型轉谷氨酰胺酶（ transglutaminase 2，TG2） 對膠質母細胞瘤（ glioblastoma，GBM） 放射敏感性的影響。通過生信分析TG2 表達與膠質瘤病人預后的關系，并分析了其在GBM 放射抵抗細胞株U251 中的水平;瞬時轉染得到TG2 過表達細胞（ U251-TG2） 或空載細胞（ U251-EV） ;CCK8 法繪制生長曲線;transwell 檢測細胞遷移能力;不同劑量X 射線照射后，檢測細胞克隆形成能力、ROS 水平;并通過免疫熒光檢測γ-H2AX 水平;Westernblot 檢測自噬關鍵分子Beclin-1、LC3 及mTOR 磷酸化水平。結果顯示，TG2 高表達膠質瘤患者具有更差的無進展間隔期及總生存期，TG2 在放射抵抗型U251 中的表達顯著高于野生型U251;U251-TG2 細胞增殖能力高于U251-EV，且前者遷移能力高于后者;經X 射線照射后，U251-TG2 細胞克隆形成率高于U251-EV，前者ROS 水平及γ-H2AX 熒光焦點數均低于后者;自噬關鍵蛋白Beclin-1 及自噬活性指標LC3-Ⅱ / Ⅰ比值在U251-TG2 的水平均高于U251-EV，且前者mTOR 磷酸化水平低于后者。實驗結果證明，X 射線照射后，TG2 可能通過抑制mTOR 磷酸化的方式促進自噬，進而降低GBM 細胞U251 的放射敏感性。

關鍵詞：膠質母細胞瘤;2 型轉谷氨酰胺酶;放射敏感性

中圖分類號：Q274 文獻標識碼：A

膠質母細胞瘤（ glioblastoma，GBM） 是一種高度侵襲性的原發性腦腫瘤，全世界每年發病約17萬例。傳統的外科手術、放療以及同時輔以替莫唑胺，是治療 GBM 的主要方式，但過去的20 年并未觀察到GBM 生存率的顯著改善[1] ，中位生存期為12 ～ 15 個月，只有5% ～ 7%的患者存活超過5 年。放療是包括GBM 在內的實體瘤傳統治療方式之一，可改善腫瘤的局部控制、提高患者生存期。但 GBM 對放療并不敏感，GBM 患者經常出現放療抵抗，這是其死亡率高的主要原因之一[ 2-3] 。因此，闡明GBM 放射抵抗機制、尋找放射抵抗的關鍵靶點對于提高放療療效迫在眉睫。

2 型轉谷氨酰胺酶（ transglutaminase 2，TG2）作為轉谷氨酰胺酶（transglutaminases， TGs））家族成員，主要催化蛋白質的翻譯后修飾，產生具有穩定功能的共價交聯[4] ，參與多種疾病生理過程。研究顯示，TG2 高表達與胃癌的病理分級密切相關，并與胃癌患者生存率較低有關，它可通過抑制TRIM21 介導的STAT1 泛素化降解促進胃癌的惡性進展[5] ; 下調TG2 可通過調節 IL - 6/ JAK/STAT3 信號通路抑制 T 細胞淋巴瘤細胞增殖[6] ;抑制TG2 可通過調節c/ EBPβ 信號轉導逆轉膠質瘤干細胞的間質轉化[7] ;等等。目前，TG2 與腫瘤放射敏感性相關研究鮮有報道。

前期，課題組通過TCGA 數據分析發現，TG2的表達與膠質瘤患者的預后不良有關;進一步通過GEO 分析發現，TG2 mRNA 在人GBM 放射抵抗細胞株U251 中的水平顯著高于野生型細胞株，且U251 經不同劑量X 射線照射后TG2 mRNA 呈不同程度上調，故本研究通過對GBM 細胞U251 行TG2 過表達，初步探討了X 射線作用下，TG2 對U251 細胞放射敏感性的影響及其可能機制。