研究背景及目的:人脑胶质瘤起源于神经外胚层,约占原发恶性脑肿瘤的75%。目前胶质瘤的治疗方法是手术切除联合术后放化疗,但是由于胶质瘤细胞高度的侵袭性,胶质瘤细胞可以沿着长纤维束或者血管侵入周围正常的脑组织,导致手术时难以达到完全切除,术后放化疗效果差,造成肿瘤极易复发。铁蛋白轻链（Ferritin light chain,FTL）是细胞内铁代谢相关蛋白之一,也是铁蛋白重要的组成部分,但是目前其在胶质瘤迁移和侵袭方面的研究甚少。因此本研究将分析FTL在胶质瘤中的表达特征,观察FTL对胶质瘤迁移和侵袭的影响,并深入探讨相关分子机制。研究方法:首先利用生物信息学手段,从TCGA和CCGA数据库中下载胶质瘤相关的基因表达数据（RNA-Seq）,并分析（1）FTL在低级别和高级别胶质瘤中的表达情况;（2）FTL在IDH1突变患者和IDH1野生型患者中的分布情况;（3）FTL在不同胶质瘤亚型中的表达情况。为了进一步验证FTL在胶质瘤中的表达情况,利用胶质瘤组织芯片验证FTL在低级别和高级别胶质瘤中的表达情况。此外利用TCGA数据库,分析FTL表达量与不同级别胶质瘤患者临床预后之间的关系。其次,在U87和U251胶质瘤细胞中,利用sh RNA干扰技术及质粒转染技术分别敲低和过表达FTL的表达,通过划痕实验和Transwell实验观察FTL对胶质瘤细胞迁移与侵袭能力的影响,并利用Western blot和免疫荧光染色技术检测迁移和侵袭相关蛋白（E-cadherin、Vimentin、MMP2、MMP9、Snail1等）以及通路相关蛋白的表达情况。最后通过将稳定敲低FTL表达的U87细胞种植裸鼠皮下进行成瘤,观察FTL对胶质瘤细胞体内成瘤能力的影响。利用免疫组织化学技术和Western blot技术检测皮下移植瘤中各指标的表达情况。结果:利用TCGA和CGGA数据库分析FTL在高低级别胶质瘤中的表达情况,我们发现FTL在高级别胶质瘤中的表达量明显高于低级别胶质瘤表达量（（TCGA:15.67±0.07 vs 14.40±0.05,P＜0.001）,CGGA:0.38±0.07 vs-0.37±0.06,P＜0.001,第一部分图1A-1B）。进一步利用胶质瘤组织芯片进行免疫组化染色,我们发现低级别胶质瘤中FTL呈现高表达患者明显少于高级别中FTL高表达的患者数,且差异具有统计学意义（P＜0.001）（第一部分图2C-2E）。进一步明确FTL与胶质瘤恶性程度之间的关系,我们发现存在IDH1突变的胶质瘤患者FTL的表达量明显低于IDH1野生型的患者（第一部分图3A-3B）。而FTL在胶质瘤的不同亚型中的分布显示FTL在间质型胶质瘤组织中的表达显著高于其余三种亚型,差异具有统计学意义（第一部分图3C-3D）。基于TCGA数据库的生存分析显示在GBMLGG、GBM以及LGG三个数据集中高表达FTL患者总体生存期均明显短于低表达FTL的患者（第一部分图4A-4F）。sh RNA干扰技术敲低FTL在胶质瘤细胞株U87和U251中的表达,并利用划痕实验以及Transwell实验发现敲低FTL可以明显抑制胶质瘤细胞的迁移与侵袭能力（第二部分图1）。而质粒转染过表达FTL则可以促进胶质瘤的迁移与侵袭能力（第二部分图2）。利用Western blot和免疫荧光技术检测FTL对侵袭相关指标后发现敲低FTL可以减少MMP2、Vimentin、Snail1以及E-cadherin的表达,而过表达则可以促进目的蛋白的表达（第二部分图3-图4）。经典的Wnt/β-catenin通路可以调控细胞运动和细胞极性从而影响细胞侵袭性。进一步的机制研究中我们发现FTL与β-catenin在人脑胶质瘤组织芯片中表达量呈明显正相关性（p＜0.01,第三部分图1B-1C）。而在胶质瘤细胞系U87和U251中敲低FTL可以明显减少细胞中β-catenin的含量,而过表达FTL则可以导致β-catenin在细胞中表达升高（第三部分图2A）。通过提取细胞浆和细胞核蛋白进行Western blot检测,结果发现在U87和U251细胞中敲低FTL可以明显减少胞浆和胞核中β-catenin的表达。进一步用免疫荧光染色发现敲低FTL可以有效减少β-catenin在细胞核内的聚集（第三部分图2B-2C）。此外敲低FTL可以显著增加p-β-catenin并减少p-AKT（ser473）、p-GSK3β（ser9）的含量,但是并不影响t-AKT和GSK3β的含量。而过表达FTL则可以减少p-β-catenin,并增加p-AKT（ser473）、p-GSK3β（ser9）的含量（图2A）。IM-12是一种GKS3β抑制剂,可以增强β-catenin通路的信号,而研究结果发现IM-12可以明显增强细胞内β-catenin的含量,且加入IM-12后能显著减少FTL对胶质瘤细胞迁移、侵袭的影响（第三部分图3）。最后利用BALA/c裸鼠构建皮下成瘤模型,我们发现NC-sh RNA组移植瘤生长速度明显快于FTL-sh RNA组（第四部分图1A-1B）。不仅如此,NC-sh RNA组皮下移植瘤重量同样明显大于FTL-sh RNA组移植瘤（第四部分图1C）。利用免疫组织化学染色和Western blot技术,我们发现在皮下移植瘤模型中敲低FTL可以减少侵袭相关蛋白（MMP2、Vimentin、Snail1）的表达,并且抑制p-GSK3β和β-catenin的表达（图2A-2B）。结论:FTL在高级别胶质瘤中表达量明显升高,低表达FTL的胶质瘤患者总体生存期明显优于高表达FTL的患者。体内和体外实验证实FTL通过调控AKT/GSK3β/β-catenin通路影响胶质瘤细胞的迁移与侵袭能力。以上结果提示FTL是胶质瘤预后的重要指标,同时也是胶质瘤治疗的一个新靶标。