目的在成人脑部肿瘤中,胶质母细胞瘤（glioblastoma,GBM）是复发率最高,恶性程度最高（WHO IV级）的肿瘤,也是人类生存预后最差的颅内肿瘤之一,能达到5年生存率的患者不到10%,只有一年左右的中位生存期。即便经积极治疗后,几乎所有的肿瘤患者最终都将在一年内复发并很快死亡。GBM作为一种具有极强浸润性和高度异质性的复杂性疾病,其致病机制尚未完全明确。环状RNA（circular RNA,circRNA）作为非编码RNA中备受关注的成员,可能通过调控癌症基因的转录参与多种癌症的发生发展过程,是一种极具潜力的新的癌症诊断理想标志物。本课题拟通过对GBM组织的转录组测序,鉴定与GBM发生相关的circRNAs,探究其对GBM细胞生物学功能的影响以及作用机制,以期为临床GBM的治疗提供新靶标。方法1)筛选并鉴定与胶质瘤相关的circRNAs:对GBM组织和对应的癌旁组织进行RNA-seq,结合生信分析,筛选差异表达的circRNAs;2)探究目标circRNA circUCHL3的生物学功能:跨剪接位点设计背靠背引物,通过实时荧光定量PCR（Quantitative Real-time PCR,q PCR）结合Sanger测序对circUCHL3的环状结构进行验证,RNase R（Ribonuclease R）实验验证了circUCHL3的RNase R耐受性。在U251/U87细胞中过表达和敲低circUCHL3,探究circUCHL3的表达水平对胶质瘤细胞生物学功能的影响;3)探索circUCHL3调控胶质瘤细胞的作用机制:利用western blot探究了circUCHL3调控的m RNA以及激活的下游信号通路。结果1)目标circRNA的筛选与环状结构鉴定:对RNA-seq数据中检测到的差异circRNAs进行筛选,发现与癌旁组织相比,在GBM组织中,circUCHL3的表达水平明显的增加（Fold change=7.68）,引起了我们的关注;设计跨剪接位点的反向引物,进行q PCR,扩增产物进行Sanger测序,结果与circ BASE数据库中的序列进行比对,对circUCHL3的环状结构进行了鉴定,表明circUCHL3确实是由13号染色体上泛素C端水解酶3（Ubiquitin C-terminal hydrolase-L3,UCHL3）基因的5-8号外显子的反向剪接形成的。RNase R耐受实验结果表明circUCHL3比线性的m RNA UCHL3对Rnase R更加耐受,进一步验证了其环状结构的存在。2)验证circUCHL3的生物学功能:以U87/U251为GBM体外模型,对circUCHL3的表达水平进行敲低或过表达干预,实验结果表明,过表达circUCHL3后,细胞的增殖能力、迁移侵袭、划痕愈合能力明显升高,细胞凋亡减缓,细胞的S/G2期的比值升高;敲低之后得到了相反的结果,表明circUCHL3可以正向调控GBM细胞的增殖和进展。3)探索circUCHL3调控GBM的作用机制:基于RNA-seq共表达网络数据显示,精氨酸琥珀酸合成1（argininosuccinate synthetase 1,ASS1）的表达水平与circUCHL3显著相关。在人体内,ASS1是公认的精氨酸合成过程中的关键步骤,其参与了多种肿瘤的进展。同时,基于GO（Gene Ontology）功能注释和KEGG（京都基因与基因组百科全书）数据库的功能富集分析表明ASS1与AMP依赖的蛋白激酶（AMP-activated protein kinase,AMPK）和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin,mTOR）信号通路的活性密切相关。实验结果显示,在U87和U251细胞中过表达circUCHL3,ASS1的含量也相应的增加,AMPK以及mTOR的磷酸化表达水平增加;敲低circUCHL3,ASS1的表达量也随之下降,AMPK以及mTOR的磷酸化表达水平也相应降低。结论本研究基于GBM组织样本的转录组测序,发现了一种在GBM肿瘤组织中高表达的circRNA分子circUCHL3,并首次对circUCHL3在GBM细胞中的生物学功能和作用机制进行了研究,初步试验结果表明circUCHL3可能通过正向调控ASS1的表达激活AMPK/mTOR信号通路进而影响GBM的发生发展。本研究结果一方面有助于深入揭示circRNA在胶质母细胞瘤中的作用,另一方面也为未来探索胶质母细胞瘤新的治疗靶标提供了理论依据。