脑膜瘤是缓慢生长的,主要是良性肿瘤,但经常复发为较高级别的病变。然而，影响这种行为的因素仍然未知。在这项研究中，研究人员显示激活端粒酶逆转录酶启动子突变而不是端粒酶活性或端粒酶逆转录酶表达是脑膜瘤侵袭性的主要驱动因素。研究人员的研究结果支持端粒酶逆转录酶启动子突变可能作为脑膜瘤预测疾病进展的生物标志物，但也可能开辟新的治疗选择。根据世界卫生组织对中枢神经系统肿瘤的分类，脑膜瘤占最常见原发性中枢神经系统肿瘤的36.1％。高达90％的脑膜瘤是慢性生长的良性世界卫生组织I级病变，而世界卫生组织II级和III级脑膜瘤分别分为非典型和恶为最高。有趣的是，只有一部分脑膜瘤与进行性病变复发。然而，这种行为背后的因素是众所周知的，并且迫切需要解决预测性生物标志物以识别这种不利的亚组。
　　最近,发现端粒酶逆转录酶基因启动子中的激活突变与人脑肿瘤中的阴性预后和肿瘤侵袭性相关。在黑素瘤，最初发现这些在染色体位置转换突变：被发现-虽然在不同的频率，在多种癌症类型，是在最高黑色素瘤，胶质瘤和膀胱癌。然而有趣的是，这些突变在乳腺癌，肺癌和结肠癌等几种主要癌症中缺失。端粒酶逆转录酶启动子突变与端粒酶活性的上调有关端粒酶逆转录酶mRNA在不同癌症类型中的表达。此外，这些非编码突变为ETS的成员/三元复合因子转录因子家族，其被认为参与增加创建一个新的结合位点端粒酶逆转录酶启动子活性。已知参与调控的另一个因素端粒酶逆转录酶的表达是在所述的胞嘧啶-磷酸盐-鸟嘌呤簇甲基端粒酶逆转录酶启动子。高甲基化与增强的端粒酶逆转录酶mRNA表达相关，例如，在儿科脑肿瘤但也与脑膜瘤有关。一些关于脑膜瘤的研究已经分析了迄今为止端粒酶逆转录酶启动子突变的存在，表明小病人亚组中这些非编码遗传改变可能与复发和进展的风险增加有关。因此，在本研究中，研究人员已全面分析了冲击端粒酶逆转录酶启动子突变与对端粒酶活性的甲基化状态相比，端粒酶逆转录酶mRNA的表达，端粒长度和癌细胞永生化以及临床结果。研究人员发现了端粒酶逆转录酶启动子突变指示肿瘤细胞侵袭性，导致患者预后不良，甚至可能代表新治疗干预的生物标志物。
　　 关于突变状态，肿瘤等级，治疗，肿瘤复发，肿瘤进展，患者年龄，存活状态，细胞增殖和端粒酶逆转录酶启动子甲基化以及端粒酶活性的数据以不同颜色表示。最近发表的手术标本中进行了端粒酶活性，端粒酶逆转录酶表达和端粒长度的分析。为了避免由于来自一个患者的几个连续标本引起的端粒酶活性和端粒酶逆转录酶表达数据的失真，通常在分析中仅包括可用的第一次复发。为了量化ETS因子抑制剂对端粒酶逆转录酶表达的影响，进行定量逆转录聚合酶链反应实验。使用实时系统在热循环仪上运行定量。使用以下引物：端粒酶逆转录酶和端粒酶逆转录酶。用作管家基因并用于标准化。所有反应一式三份进行并重复至少两次。通过来自快速冷冻的脑膜瘤肿瘤组织的焦磷酸测序来确定启动子高甲基化。分离DNA并根据制造商的说明用试剂盒直接转化亚硫酸氢盐。特定区域先前已发表,并在焦磷酸测序仪上进行分析。使用直接测序,筛选脑膜瘤肿瘤样品的端粒酶逆转录酶启动子热点突变。在所有分析的样品中发现了5.5％的突变。在端粒酶逆转录酶启动子突变肿瘤的这一集体内携突变，为阳性。除了常见的端粒酶逆转录酶启动子突变外，一个样本显示出转换突变。在端粒酶逆转录酶启动子野生型和端粒酶逆转录酶中均检测到端粒酶活性和端粒酶逆转录酶表达脑膜瘤组，但在端粒酶逆转录酶中显着高于端粒酶逆转录酶肿瘤。端粒酶逆转录酶t肿瘤之间端粒长度的差异未达到显着性。有趣的是，携带转换突变的肿瘤对端粒酶逆转录酶表达和端粒酶活性是阴性的。
　　 影响端粒酶逆转录酶启动子突变在脑膜瘤端粒相关参数。通过测定确定端粒酶活性，结果表示为总产物产生单位。通过半定量和端粒长度通过实时PCR分析端粒酶逆转录酶表达水平在端粒酶逆转录酶和端粒酶逆转录酶脑膜瘤亚组中。通过检验进行统计学分析，并使用星号表示显着性。
　　 端粒酶的重新激活是恶性肿瘤的标志之一，因为它维持端粒稳定性，因此允许细胞永生化。然而，端粒酶再激活的确切机制是复杂和多方面的。此外，除端粒稳定化外，端粒酶特别是端粒酶逆转录酶是否可能含有所谓的非经典肿瘤促进功能，包括核因子致癌信号级联的过度活化，尚未解决。日前，在启动子非编码区的突变端粒酶逆转录酶发现基因与多种癌症类型预后较差有关。研究人员和其他人证明，这也适用于中枢神经系统肿瘤像胶质母细胞瘤，其中启动子突变与增强端粒酶活性和端粒缩短有关。
　　 关于脑膜瘤，少数的研究报告存在端粒酶逆转录酶启动子突变，并影响到所有临床阶段的案件，但富集到退行性病变。突变的存在明显地与疾病复发或进展相关。与这些以前的报告一致，研究人员检测端粒酶逆转录酶启动子突变在整个和间变性脑膜瘤队列。同样在研究人员的研究中，存在端粒酶逆转录酶启动子突变显着预测肿瘤复发的可能性。此外，并根据几个以前的报告，端粒酶逆转录酶启动子突变为肿瘤进展过程中持续。相反，在别人的研究中，脑膜瘤患者在疾病进展期间获得了端粒酶逆转录酶启动子突变。作者描述了端粒酶逆转录酶启动子突变的显着的肿瘤内异质性，这可能解释了这些结果。因此，在一个进展性脑膜瘤样本中，在世界卫生组织II/III级中发现端粒酶逆转录酶启动子突变的存在，而在I级区域中缺失，表明这种遗传改变在恶性转化中的直接作用。此外，研究人员在此报告端粒酶逆转录酶脑膜瘤患者的特征在于整个队列以及间变性患者亚组的OS均显着降低。多变量回归分析证实了这种基因组改变的独立预后能力，甚至超过其他参数的风险比，如年龄增长和世界卫生组织阶段。研究人员的研究中的生存分析基于参数“由于所有原因导致的死亡”，这是由于患者年龄较高和脑膜瘤患者队列的合并症特征的存在。尽管存在这种限制并且端粒酶逆转录酶p-mut脑膜瘤的百分比较低，但对生存的影响是非常显着且独立的。这表明端粒酶逆转录酶启动子状态对该疾病侵袭性的巨大影响。
　　 有趣的是，在研究人员的研究中，端粒酶逆转录酶p-mut与整个和间变患者集体中的疾病进展显着相关。与此相反，仅间变性脑膜瘤患者队列-发现的冲击端粒酶逆转录酶启动子突变状态仅仅在次级间变性疾病的亚组中，但既不在整个集体也不在从头例脑膜瘤。然而，研究人员的研究中的亚组分析显示，患有新生脑膜瘤的患者集体中存在突变与短OS之间存在特别强的关联，而这种比较在继发性间变性疾病患者中没有达到统计学显着性。这些差异可能基于低端粒酶逆转录酶p-mut患者数量，并对较大的患者队列进行必要的分析。
　　 与其他恶性肿瘤一样，尚不清楚端粒酶逆转录酶脑膜瘤患者预后较差是仅通过端粒酶激活还是通过其他尚未定义的机制介导的。为了解决这个问题，研究人员首先分析了激活端粒酶逆转录酶启动子突变是否与增强的端粒酶逆转录酶基因表达和酶活性平行，如在多种其他癌症中观察到的。按照端粒酶活性，存在这些突变的具有增强的相关端粒酶逆转录酶表达也在研究人员的脑膜瘤集体中。另外，端粒酶活性被证明是上调的。有趣的是，据报道，与几种恶性肿瘤的野生型病例相比，端粒酶逆转录酶启动子突变病例的端粒更短。然而，就研究人员的脑膜瘤集合而言，研究人员发现这个方向只有微不足道的趋势。需要考虑的是,与所有其他端粒相关参数一样,在原始肿瘤组织中确定端粒长度。这可能解释了为什么特别是在低数量的突变病例中,端粒长度相对可变且具有高标准的平均误差。另外，可以假设通过不同量的非恶性细胞类型的污染使信号模糊。因此，研究人员得出结论，为获得统计上的防弹结果，需要更多的案例。
　　 然而，端粒酶逆转录酶基因表达和端粒酶活化不限于端粒酶逆转录酶p-mut脑膜瘤样品。在具有经典突变之一的所有脑膜瘤中检测到端粒酶逆转录酶mRNA表达,但也在10％端粒酶逆转录酶p-wt样品中检测到。有趣的是，在来自一个端粒酶逆转录酶p-wt进行性脑膜瘤患者的样品中发现了最高的端粒酶逆转录酶水平。这表明，其他机制端粒酶逆转录酶存在基因的激活，并可能解释的比例相对较高端粒酶逆转录酶早期报道中的表达和端粒酶活性阳性脑膜瘤与具有启动子突变的较小亚组相比较。
　　 在几种肿瘤类型中检测到端粒酶逆转录酶启动子的鸟嘌呤簇中的高甲基化，并且已显示其与增加的端粒酶逆转录酶基因表达和进行性疾病相关。此外，端粒酶逆转录酶启动子甲基化，用在儿科脑肿瘤预后更差，胃癌，和急性骨髓性白血病相关相对应的数据已经被报道用于脑膜瘤，其中，端粒酶逆转录酶启动子甲基化与增加的肿瘤级别和相关联的上调端粒酶逆转录酶的表达。在后一项研究中，在单变量分析中检测到端粒酶逆转录酶启动子甲基化对患者OS的轻微但显着的影响，然而，在多变量环境中失去了显着性。在研究人员的研究中，研究人员分析了所有端粒酶逆转录酶脑膜瘤中的端粒酶逆转录酶启动子甲基化，与选择的端粒酶再激活阳性和阴性的端粒酶逆转录酶肿瘤相比较。研究人员观察到端粒酶逆转录酶p-wt中端粒酶逆转录酶启动子甲基化水平高于端粒酶逆转录酶p-mut脑膜瘤的趋势。然而，即使在端粒酶逆转录酶p-wt肿瘤中，升高的端粒酶逆转录酶启动子甲基化水平也与增加的端粒酶逆转录酶无关表达。相反，端粒酶逆转录酶mRNA以及端粒酶活性的阳性或阴性样品未显示启动子甲基化水平的差异。这清楚地表明端粒酶逆转录酶启动子突变而不是甲基化在间变性脑膜瘤中支配端粒酶活化。相反，提出基于免疫组织化学增强甲基化病例中端粒酶逆转录酶蛋白的表达。这可能是由于用于检测端粒酶逆转录酶的不同方法启动子甲基化和基因表达。最近，针对一个脑膜瘤病例描述了导致涉及端粒酶逆转录酶基因的融合的染色体重排，并显示其与端粒酶逆转录酶mRNA上调相关。然而，冲击端粒酶逆转录酶基因融合上端粒酶逆转录酶mRNA表达端粒酶逆转录酶的p重量脑膜瘤需要在较大的患者群加以解决。
　　 作为端粒酶介导的端粒稳定化的结果的细胞永生化对于恶性转化是至关重要的并且影响超过90％的所有人类肿瘤。然而,尽管在脑膜瘤的相对高比例的端粒酶活性,永生化脑膜瘤细胞是比较罕见的和稳定的肿瘤来源的脑膜瘤细胞系是稀疏的。因此，研究人员测试了来自脑膜瘤组的几乎所有肿瘤,用于体外无限制的细胞繁殖。成功建立活的和增殖的原代细胞培养物与肿瘤样本中的端粒酶活性无关,但在端粒酶逆转录酶中适度增强p-mut样品。然而，脑膜瘤样品发育成稳定细胞系，均来自端粒酶逆转录酶病例。尽管在所选择的病例中甚至具有高端粒酶逆转录酶表达和端粒酶活性，但是没有端粒酶逆转录酶p-wt肿瘤衍生的细胞培养物发育成稳定的永生细胞系。根据研究人员的观察结果，筛选了端粒酶逆转录酶启动子突变的脑肿瘤细胞模型，并发现两种永生化的脑膜瘤细胞系都含有端粒酶逆转录酶C228T突变。这强烈支持用于激活突变关键作用端粒酶逆转录酶启动子序列驱动脑膜瘤细胞永生化和侵略性。有趣的是，端粒酶逆转录酶启动子突变被证明足以克服由端粒缩短施加的胚胎干细胞的增殖屏障而无需额外的肿瘤选择突变。端粒酶逆转录酶的非经典肿瘤促进功能是否也是这种增强的细胞侵袭性的基础，这是研究人员研究实验室正在进行的研究。
　　 端粒酶逆转录酶启动子的转换突变均产生三元复合因子转录因子的结合位点,已知其参与端粒酶逆转录酶基因的转录调节。因此,三元复合因子转录因子可能代表一种新颖的和有希望的策略来治疗端粒酶逆转录酶癌症类型。在这种背景下，研究人员已经测试的影响，已知的小分子通过与解旋酶，阻断相互作用抑制ETS-因子激活上端粒酶逆转录酶端粒酶逆转录酶的重量脑膜瘤细胞在体外。研究人员的细胞活力数据显示，与端粒酶逆转录酶肿瘤相比，携带端粒酶逆转录酶背景的细胞中的敏感性显着增强。另外，暴露伴随着端粒酶逆转录酶p-mut脑膜瘤细胞系中端粒酶逆转录酶表达的显着下调。因此，在存在下完全消除了由端粒酶逆转录酶启动子驱动的质粒表达的上调荧光素酶活性。有趣的是，在使用的脑膜瘤细胞培养物中，来自野生型启动子的可检测的荧光素酶水平的表达失败。这些数据表明端粒酶逆转录酶启动子突变可能具有作为靶向治疗方法的预测标志物的质量，应该在多种端粒酶逆转录酶p-mut驱动的癌症类型中深入研究。
　　 总之，端粒酶逆转录酶启动子中的激活突变驱动脑膜瘤侵袭性，也体现在细胞永生化体外，导致这些脑膜瘤患者的预后更差。此外，端粒酶逆转录酶启动子突变可能为进行性疾病开辟新的治疗选择。