研究背景：脑胶质瘤是颅内发病率最高的原发性脑肿瘤,约占颅内肿瘤的40%左右。目前,即使采用手术、放疗、化疗等综合治疗,脑胶质瘤患者的平均五年生存率常不到30%。尽管近十年来,人们在脑胶质瘤的基础与临床研究方面都取得了很大的进步,但脑胶质瘤仍是致残率、致死率最高的恶性肿瘤之一。其中,作为胶质瘤最常见类型之一的胶质母细胞瘤(glioblastoma, GBM),其平均生存时间更在过去的三十年间无明显改善[1]。尽管胶质瘤基础研究较多,但是胶质瘤细胞在中枢神经系统中如何发生、发展,这是当前胶质瘤研究中的一个薄弱环节。目前研究认为恶性脑胶质瘤的发生发展过程是多因素影响的结果：(a)肿瘤抑制基因p53的功能缺失；(b)细胞分裂周期抑制基因功能缺失,如p16和p19；(c)生长因子受体的编码基因增殖和变异；(d)相关基因和蛋白的活化导致生长调控蛋白的生成,如蛋白激酶C。这些蛋白在肿瘤细胞的发生、增殖、转移以及对放疗和化疗的耐受都有着重要的作用。但是这些信号蛋白维持脑胶质瘤细胞的存活和增殖的机制并不十分清楚,可能与胶质瘤细胞的抗凋亡作用机制有关。Racl全称为Ras相关的C3肉毒素底物(ras-related C3 botulinum toxinsubstratel), Racl基因全长29kb,包含7个外显子,定位于人染色体7p22,参与了Ras基因的恶性转型,其本身也是一个癌基因,它的激活可以导致细胞的癌变。Rac1基因的转录产物有1.2kb和2.5kb两种,在转录过程中,通过选择性剪接,2.5kb的Rac1基因转录产物可以被增加一个称为3b的外显子(57个核苷酸)。含有这种3b外显子的Rac1基因的表达产物被称为Rac1b,这是一种有持续活性的突变体。Rac1与肿瘤细胞的分泌和抗凋亡密切相关,Rac1通过片层伪足延伸,新的胞膜形成片层伪足和细胞膜皱褶能促使胞外分泌。Rac1与突触小泡有关,提示Rac1控制神经递质的释放。Rac1如何影响细胞分泌尚不清楚,其中一个可能是Rac1直接激活磷脂酶C导致磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(PIP3)的产生,使胞浆内钙离子浓度升高,促使细胞分泌。活化的Rac1通过与细胞内的氧化酶和过氧化物产物相互作用抑制肿瘤细胞对凋亡的反应；Rac1的抗凋亡作用还可能与人核因子(NF-κB)激活相关,活化的NF-κB能抑制Ras恶性转化细胞的凋亡发生。Rac1的负显性突变体能显著增强TNF-α诱导的非小细胞肺癌的凋亡。Rac1还参与肿瘤新生血管的形成,Rac1通过调节内皮细胞的运动来参与血管的形成。另有研究发现,负显性的Rac1在常氧和缺氧情况下可不同程度地抑制血管内皮生长因子(VEGF)的分泌,从而抑制肿瘤血管生成。负显性Rac1除增强p53的表达外,在缺氧情况下还可显著抑制缺氧诱导因子1α(HIF-1α)的蛋白表达,从而抑制VEGF的转录,降低VEGF mRNA表达水平,从双重途径来抑制VEGF产生。Rac1还介导了溶血凝脂酸诱导的环氧合酶-2的产生,而环氧合酶-2与大肠癌肿瘤新生血管形成有密切的关系。这些都提示Rac1是影响肿瘤新生血管生成的重要分子。从既往研究发现,Rac1对肿瘤细胞的抗凋亡、参与血管形成均有一定的联系,但Rac1是否与胶质瘤的发生及生长有相关性,目前研究尚少,本文尝试通过利用免疫荧光、RT-PCR和Western blot等方法,分别从细胞定位及含量、RNA和蛋白三方面检测Rac1在胶质瘤中的表达,并探讨其表达水平与胶质瘤恶性程度的关系,为胶质瘤新的基因治疗提供参考。目的：探讨Racl在人胶质瘤中的表达,并研究其表达水平与胶质瘤恶性程度的关系,为Racl在以后胶质瘤在基因治疗中提供参考依据。方法：1、收集南方医科大学珠江医院神经外科2009年9月——2010年9月手术切除的神经胶质瘤标本45例,其中男性31例,女性14例,年龄14-68岁,平均年龄38.6岁,中位年龄36岁,所有患者均为首发病例,术前均未行放、化疗。收集的新鲜标本,放入冻存管中,立即投到液氮中保存。根据WHO神经系统肿瘤分型(2000)进行分级,低级别15例(由于Ⅰ级胶质瘤较少,所以和Ⅱ级一起分为低级别组),Ⅲ级(中级别)15例,Ⅳ级(高级别)15例。所有病理诊断均经两位以上有经验的病理医师同时确诊,15例对照脑组织标本来自颅脑损伤或者脑出血后行减压术的患者。2、免疫荧光组织化学检测胶质瘤组织和正常脑组织的Racl细胞定位及含量。3、RT-PCR法检测胶质瘤组织和正常脑组织的Racl mRNA水平。4、Western blot法检测胶质瘤组织和正常脑组织的Racl蛋白水平。结果：1、Racl荧光强度在正常对照组中相对肿瘤组表达显著减弱,且随着级别的升高荧光密度显著升高,组间比较均有统计学意义(F=1020.001,P=0.000)。2、RealTime PCR检测RaclmRNA的表达结果用样品表达差异倍数(2-ΔΔCt)表示,三个肿瘤组级别均数的95%可信空间不包含1,说明均与对照组有显著差异。对三个肿瘤组的数据进行统计分析,发现组间比较差异显著(F=34.018,P=0.000),且两两组别之间均有统计学差异,RaclmRNA表达量随级别升高而升高,高级别组RaclmRNA表达量最高。3、western blot检测结果肿瘤组细胞Racl蛋白明显强于对照组,且随着级别的升高蛋白灰度值明显升高,组间比较均有统计学意义(F=1047.572,P=0.000)。结论：1、Racl基因在人脑胶质瘤组织中表达明显升高,且随着级别的升高而升高,说明Racl基因可能在某些因素的影响下激活及表达过量,导致了正常脑细胞的恶变从而诱发胶质瘤的发生,并可能在胶质瘤的发生、发展过程中起重要作用。2、Racl基因在Ⅲ、Ⅳ级恶性程度高的胶质瘤组织中有更高表达,说明Racl基因与胶质瘤恶性程度的生物学行为有密切关系。3、Racl基因的检测有望作为胶质瘤诊断的指标及判断胶质瘤恶性程度的指标,从而指导临床中胶质瘤的诊断及预后判断,且为基因治疗胶质瘤提供新的思路。