胶质瘤细胞是否通过表观遗传变化重新连接神经回路？对人类前额叶皮层中参与神经元-胶质瘤相互作用的基因进行DNA甲基化分析

《Journal of Molecular Neuroscience》：Do Glioma Cells Rewire Neural Circuits through Epigenetic Changes? DNA Methylation Analysis of Genes Involved in Neuron–Glioma Communication in the Human Frontal Cortex

　　胶质瘤细胞通过DNA甲基化改变适应神经电路连接，分析发现77%相关基因甲基化水平异常，涉及离子通道、突触传递等关键基因，提示表观遗传调控与肿瘤神经整合机制。

　　

摘要

已知胶质瘤会与附近的神经元建立连接，这有助于推动其自身的生长。然而，这些肿瘤细胞在分子层面上如何适应并融入神经回路尚不明确。我们研究了DNA甲基化变化是否可能起到作用，重点关注那些支持神经元与胶质细胞之间通信的基因。我们分析了来自额叶的302个胶质瘤样本的DNA甲基化情况，并将其与261个正常脑样本进行了比较，使用的是Illumina 450K基因阵列。根据这些数据，我们重点关注了70个参与星形胶质细胞-神经元信号传导的基因。我们的分析考虑了年龄、性别、种族和细胞类型组成等因素，并应用了多重检验校正（FDR < 0.01）对显著位点进行了富集分析。我们发现了528个甲基化程度存在显著差异的CpG位点。其中约77%的基因在胶质瘤中表现为低甲基化状态。受影响最严重的基因包括、KCNMA1、SYT7和GABBR2，这些基因对离子流动、神经传递和突触结构至关重要。有趣的是，尽管这些基因发生了低甲基化，但在先前的研究中它们的表达水平却有所下降，这表明可能存在其他调控机制的参与。功能分析显示，这些基因与细胞凋亡、突触信号传导以及细胞外基质的重塑有关。胶质瘤细胞似乎通过改变其表观遗传特征来呈现出更类似于神经元的特性，这可能有助于它们融入大脑回路。这些发现揭示了某些基因和通路，它们可能成为肿瘤与神经系统之间相互作用的潜在生物标志物或治疗靶点。