背景:磷酸赖氨酸磷酸组氨酸无机焦磷酸盐磷酸酶（phospholysine phosphorhistidine inorganic pyrophosphate phosphatase,LHPP）是一个进化保守性的蛋白翻译基因,最早是在猪脑组织中发现。近年来的研究指出,LHPP对多系统的肿瘤发生和发展均有明显的抑制作用。然而,LHPP基因在胶质母细胞瘤中的表达水平特征和临床意义,以及对胶质母细胞瘤恶性进展的调控及相关分子机制尚不完全明确。目的:研究LHPP基因在胶质母细胞瘤中的表达水平特征及其临床意义,以及LHPP对胶质母细胞瘤恶性进展的调控作用及相关分子机制。方法:通过公共数据库（The Human Protein Atlas,The Cancer Genome Atlas,以及Chinese Glioma Genome Atlas）的生物信息学分析,结合免疫组织化学染色、蛋白质免疫印迹实验评估LHPP在胶质瘤中的表达水平特征及临床意义。通过体外肿瘤细胞增殖实验和体内裸鼠颅内原位成瘤实验研究LHPP基因的表达水平对胶质母细胞瘤恶性进展的影响。通过细胞糖摄取能力检测、代谢物质水平检测,及细胞线粒体氧化呼吸和糖酵解压力测试评估LHPP对胶质母细胞瘤能量代谢的影响。通过蛋白质相互作用质谱分析、染色质免疫共沉淀测序、全基因转录组测序、实时荧光定量PCR、蛋白质免疫印迹、蛋白质免疫共沉淀、蛋白质半衰期检测、泛素化水平检测等研究LHPP调控胶质母细胞瘤能量代谢和恶性进展的相关分子机制。通过表型挽救和机制挽救实验对上述分子机制进行验证。结果:LHPP mRNA水平和蛋白水平在胶质母细胞瘤中均显著降低或不表达,并且与胶质瘤患者的生存预后显著相关,LHPP低表达水平的胶质瘤患者中位生存期显著缩短。通过质粒转染或病毒感染在胶质母细胞瘤细胞系中过表达LHPP,能显著抑制了体外培养的肿瘤细胞的增殖,遏制移植在裸鼠颅内肿瘤细胞的成瘤,并延长了荷瘤小鼠的生存期。分子机制研究显示,LHPP能够与M2型丙酮酸激酶（PKM2）相互结合,并导致细胞内PKM2的蛋白结构稳定性被破坏,诱导PKM2蛋白经泛素化途径被降解。PKM2蛋白降解后,细胞内二聚体和四聚状态PKM2蛋白水平均降低,并且PKM2的激酶活性也相应降低,从而进一步导致胶质母细胞瘤细胞的糖酵解和氧化呼吸水平被遏制,最终导致细胞内能量物质ATP水平显著减少,起到抑制肿瘤的效果。挽救实验结果显示,恢复PKM2的表达后能够有效逆转LHPP过表达引起的胶质母细胞能量代谢抑制及体外和体内肿瘤恶性进展抑制。结论:LHPP在胶质母细胞瘤中异常低表达,并与胶质瘤患者的生存预后显著相关。过表达LHPP能通过诱导PKM2蛋白泛素化途径降解抑制细胞的有氧糖酵解和氧化呼吸水平,阻碍细胞供应能量,从而抑制胶质母细胞瘤的恶性进展。