
脑膜瘤是人类中枢神经系统中最常见的原发性肿瘤之一,占所有颅内肿瘤的26.2%-38.3%[1,2],主要来源于脑膜上皮的蛛网膜帽状细胞[3,4]。大约80%的脑膜瘤属于WHO I级,被认为是具有良性组织学行为的低级别脑膜瘤,其余20%的脑膜瘤则表现出侵袭性行为。恶性脑膜瘤的临床治疗仍然存在低全切除率,高复发率等问题。目前在大多数低级别脑膜瘤中肿瘤发生、发展相关的分子生物学机制已经初步被阐明,但是在高级别脑膜瘤中的相关研究仍然进展缓慢。

端粒(Telomere)是存在于真核生物染色体两端的DNA-蛋白质结构,由串联重复的六核苷酸序列(TTAGGG)及其相关蛋白质组成。构成端粒的一部分基因约50~200个核苷酸,会因多次细胞分裂不能达到完全复制而丢失,以至细胞终止其功能不再分裂。因此,严重缩短的端粒是细胞老化的信号,端粒缩短将导致染色体末端融合和染色体不稳定,触发细胞凋亡[6]。
端粒酶(Telomerase)是使端粒延伸的反转录DNA合成酶。是个由RNA和蛋白质组成的核糖核酸-蛋白复合物。以其RNA组分为模板,蛋白组分具有催化活性,以端粒5'末端为引物,合成端粒重复序列。端粒酶的组成为TERT、端粒酶RNA组分(模版)、核心酶和dyskerin,其中TERT是端粒酶活性的限速酶,对其活性起关键作用[7]。端粒酶能够通过逆转录机制合成(TTAGGG)序列,即能够延长端粒末端重复序列,从而抵消或延缓细胞分裂引起的端粒缩短的问题[8]。

端粒酶逆转录酶(人类简称TERT或hTERT)是端粒酶的催化亚单位,与端粒酶RNA组分(TERC)一起构成端粒酶复合物的最重要单元。TERT负责催化TTAGGG序列中的核苷酸添加到染色体端粒末端[9]。TERT能在大多数胚胎细胞中表达,但在大多数成体细胞中被抑制。当TERT在成体细胞中过度表达时,端粒酶将异常激活,细胞就有可能出现永生化进而发生癌变。
TERT基因几乎存在于所有有端粒酶的机体中,其位于5号染色体短臂末端(5p15.33),是一个单拷贝基因,由16个外显子和15个内含子组成。TERT启动子(TERTp)包含5个以上的SP1结合位点、2个E-boxes盒及1个转录起始点,说明其能被多种转录因子所调控[10]。在TERT转录起始位点上游的124位和146位,存在其突变热点C228T和C250T,这两个位点可以在紫外线损害下发生C到T的高频突变,突变后的TERT启动子会大量与ETS家族的转录因子结合,引起TERT表达的上调,导致与TERT基因相关的酶活性、蛋白及mRNA增加;由于TERT是端粒酶复合物活性的限制因素,TERT基因过度表达导致TERT活性增加,进而通过避免端粒缩短来诱导细胞增殖和肿瘤发生[11-13]。TERT启动子与实体癌的关系先发现于黑色素瘤,通过荧光素酶测定基因人们发现约60%的黑色素瘤患者中TERT启动子的C228T和C250T发生了突变,现在认为TERT启动子突变是黑色素瘤癌细胞中端粒酶活化的主要机制[14,15]。近年来的研究揭示TERT基因的“双击”理论,即TERT诱导癌症发生需要两步:首先,TERT基因启动子发生突变,导致与TERT基因相关的mRNA过度表达,但相关蛋白质的活性却只少量增加,不影响端粒长度;而后,不确定的二次打击,导致端粒酶活性和端粒的稳定性继发性急剧增加,根据“双击”理论,低自我更新的组织更有机会通过TERT启动子突变来诱导癌症发生[16]。


作者简介

孙舒尘
阔然精准诊疗脑肿瘤产品CaptioX-M是一款以NGS技术为基础的检测产品。CaptioX-M用于脑膜瘤的分子诊断,涵盖了脑膜瘤复发相关的67个基因(NF2、TERTp、CDKN2A/B、ARID1A和BIP1等)、预后相关的染色体(22q、1p、5、10等)拷贝数变异和潜在靶向治疗相关基因的信息,脑膜瘤CaptioX-M可用于脑膜瘤患者分子分型、预后评估和辅助医生制定治疗策略。
“阔然生物医药科技(上海)有限公司(Shanghai KR Pharmtech, Inc. , Ltd.)”简称“阔然基因”,是一家专注于医学研究与转化的企业,专注于脑肿瘤的分子诊断与个体化治疗业务,现已有两家(上海、徐州)国家卫生健康委员会认证的医学检验实验室,在基因检测领域有自主知识产权,拥有完善的全国医疗市场的销售渠道,战略合作的神经外科医生的媒体“神外资讯”,目标成为脑肿瘤分子诊断与个体化治疗领域中国第一品牌。阔然基因重视自有技术开发,目前已建高通量测序平台、单细胞测序平台、多标荧光免疫组化平台,阔然基因在硬件与试剂盒产品端发力,布局术中、术后诊断领域,打造自有技术和行业壁垒,成为并巩固在脑肿瘤领域的领跑者地位。目前阔然基因已布局了术后分子诊断、ddPCR脑脊液检测技术和应用,以及术中实时诊断系统。





