胶质母细胞瘤是一种恶性的原发性脑肿瘤，对常规疗法具有高度抗性。替莫唑胺是胶质母细胞瘤患者的一线治疗药物，但这些患者的生存率很低。高水平的脱氧核糖核酸修复蛋白，甲基鸟嘌呤脱氧核糖核酸甲基转移酶和胶质瘤干细胞样细胞的出现有助于胶质母细胞瘤对药物的抗性。在这里，研究人员探索了胶质瘤细胞的表观遗传重编程的可能性，以增加对替莫唑胺的敏感性和恢复细胞凋亡能力。研究人员将替莫唑胺治疗与组蛋白甲基转移酶的抑制剂结合，后者已知与癌症发生有关。测试了两种治疗组合：在替莫唑胺治疗前几小时或替莫唑胺治疗后多小时，神经胶质瘤细胞培养物。尽管甲基转移酶的地位不同基因启动子，与替莫唑胺的反应无相关性。细胞活力的分析，细胞和细胞核形态的凋亡改变的出现，以及细胞凋亡的标志物，如裂解的半胱天冬酶揭示了用治疗前和治疗后对神经胶质瘤细胞敏感。到替莫唑胺。细胞的加性效应更强。此外，增强了替莫唑胺对胶质瘤干细胞样细胞的细胞毒作用，尽管它与多能性标志物表达或甲基化的调节无关。基因启动子。因此，甲基转移酶的敲低增加了细胞中替莫唑胺诱导的细胞死亡。研究人员发现单独用和用药物组合处理的细胞中水平的显着增加表明自噬参与增强替莫唑胺的抗肿瘤作用。用处理不影响甲基转移酶基因启动子的甲基化。总之，研究人员的研究结果表明是恶性胶质瘤的潜在治疗靶点，抑制剂治疗重新编程胶质瘤细胞和胶质瘤干细胞样细胞，增加对替莫唑胺的敏感性，恢复细胞凋亡能力。
　　胶质母细胞瘤代表了最大的脑肿瘤组，尽管采取了积极的治疗方法仍然无法治愈。对于新诊断的胶质母细胞瘤患者，目前的标准疗法包括手术切除，然后是放射和化疗。替莫唑胺是第一治疗剂批准用于恶性神经胶质瘤的治疗中，并且当与放疗联合改善了中位存活和几年生存率。尽管做了这些努力，但胶质母细胞瘤患者的预后仍然很差，初始诊断后中位生存期为多个月。替莫唑胺主要通过在处甲基化脱氧核糖核酸中的鸟嘌呤残基而发挥细胞毒性位和诱导脱氧核糖核酸损伤，因此它显示对缺乏脱氧核糖核酸修复蛋白，肿瘤最高功效甲基鸟嘌呤脱氧核糖核酸甲基转移酶。由于甲基转移酶基因启动子甲基化导致的甲基转移酶表达缺乏是替莫唑胺化疗后更好结果的预后因素。胶质母细胞瘤治疗的障碍之一是细胞和分子水平的广泛异质性。胶质母细胞瘤含有罕见的神经胶质瘤干细胞样细胞，多能细胞，能够自我更新并对治疗产生抗药性。残留的神经胶质瘤干细胞样细胞可以在肿瘤治疗中存活，然后引起肿瘤复发。当治疗使用时，细胞裂解物加鞭毛蛋白的颅内接种延长了携带的小鼠的存活，并且皮下接种未能。这表明颅内应用的鞭毛蛋白可促进细胞裂解物破坏免疫耐受和或逆转胶质瘤诱导的免疫抑制。据推测，鞭毛蛋白可能会以多种方式运作。首先，减少骨髓来源的抑制细胞的积累。在神经胶质瘤微环境中明显增加，骨髓来源的抑制细胞吸引调节淋巴细胞，抑制自然杀伤细胞活性，并阻断肿瘤反应性细胞的活化，显然，瘤内递送鞭毛蛋白减少了小鼠黑色素瘤中骨髓来源的抑制细胞的数量。第二，诱导巨噬细胞。在肿瘤微环境中，肿瘤相关巨噬细胞倾向于削弱倾斜的表型。生存期通过阻断树突细胞成熟来抑制抗肿瘤免疫反应，下调类分子表达，上调检查点分子，将募集到肿瘤组织和通过促进肿瘤细胞的侵袭和转移。鞭毛蛋白可以将肿瘤相关巨噬细胞极化为巨噬细胞，从而逆转生存期介导的免疫抑制。第三，将细胞募集到脑组织。在这里，研究人员提供了证据表明颅内应用的鞭毛蛋白将外周细胞募集到脑组织中。这表明胶质瘤衍生的抗原可以激活外周细胞，扩增后，这些细胞能够有效地迁移到中枢神经系统，并杀死那里的肿瘤细胞。脑肿瘤抗原从脑脊液中排出到颈部淋巴结以刺激特定细胞的观察结果可以支持这一假设。并且硬脑膜窦内的脑中存在淋巴管，并且通过引流脑脊液充盈的通道在外周淋巴结中识别来自中枢神经系统的抗原。
　　 手术后，几乎所有胶质瘤患者都复发。这种情况强调需要新的治疗方法来延迟复发。为了尝试这一点，研究人员以几天的间隔用细胞裂解物加鞭毛蛋白两次对带有神经胶质瘤的小鼠进行颅内免疫，并且发现该操作显着延长了小鼠的存活，并且优于皮下接种。数据表明，细胞裂解物鞭毛蛋白的颅内给药可以治疗复发性胶质瘤。该方法可以转化为临床环境，其中胶质瘤患者在手术后可以用来自肿瘤标本的鞭毛蛋白佐剂细胞裂解物进行颅内接种，以降低风险。胶质瘤复发。在临床实践中，细胞裂解物鞭毛蛋白疫苗可在手术切除胶质瘤后通过导管输送到大脑。分娩是可行的，因为几种免疫疗法融合蛋白与假单胞菌外毒素，抗体和肽的融合蛋白都以这种方式传递给神经胶质瘤患者。
　　 一种新兴的治疗方法是诱导神经胶质瘤干细胞样的分化，并且可以诱导表观遗传重编程的表观遗传酶抑制剂被设想为潜在的抗肿瘤治疗剂。组蛋白赖氨酸甲基转移酶催化赖氨酸上的组蛋白二甲基化，该表观遗传标记与基因抑制密切相关。已经发现在许多癌症中上调，并且其过表达与预后不良和更具侵袭性的癌症表型相关。表达通过改变组蛋白赖氨酸甲基化水平影响癌细胞运动和侵袭。的抑制导致细胞粘附分子的重新表达以及体内侵袭性肺癌和乳腺癌中的运动性和转移性的降低。升高的水平与增加的甲基化相关，导致肿瘤抑制基因的抑制。耗竭抑制细胞增殖并诱导细胞分化。因此，有理由将靶向癌症。可瞬时降低不同癌细胞。在较高浓度下，损害大鼠和人神经胶质瘤细胞的活力，这导致细胞凋亡。有趣的是，各种研究表明抑制导致自噬诱导。自噬是与自噬泡的形成相关的动态回收过程。虽然自噬被认为主要是细胞存活机制，但一些证据表明其在细胞死亡中的作用。一种新兴的抗肿瘤策略是将表观遗传酶抑制剂与常规治疗剂结合起来。不同的抑制剂在各种癌细胞中体外和体内增强辐射和替莫唑胺反应。在本研究中，研究人员试图检查的特异性抑制剂是否可以使人胶质瘤细胞对替莫唑胺敏感。研究人员假设将影响癌症干细胞能力并恢复胶质瘤细胞在替莫唑胺应答中经历细胞凋亡的能力。为了测试不同的方案，在给药前或加入替莫唑胺后给予。研究人员使用两种胶质瘤细胞系，未甲基化和甲基化甲基转移酶基因启动子。研究人员的结果显示药理学的遗传阻断剂恢复细胞在替莫唑胺处理后经历凋亡性死亡的能力，尽管不影响干性标记物的表达。
　　 表观遗传药物可以通过抑制携带表观遗传修饰的酶来恢复癌细胞中的表观遗传景观。是一种负责组蛋白赖氨酸单和二甲基化的酶，在不同的癌症中被上调。研究人员研究了抑制剂是否会使胶质瘤细胞对替莫唑胺敏感，替莫唑胺常用于抗胶质瘤治疗。由于对替莫唑胺的反应性在各种细胞中不同，研究人员使用两种胶质瘤细胞系，由于甲基转移酶蛋白的存在与否，已知其对替莫唑胺的敏感性不同。虽然，研究人员发现细胞中甲基转移酶启动子状态存在差异，与替莫唑胺的反应没有相关性。令人惊讶的是，胶质瘤细胞比最高剂量的和替莫唑胺对替莫唑胺的抗性更强，仅略微降低细胞的活力。搜索表明替莫唑胺诱导细胞的细胞毒性变化，研究人员探索了表观遗传重编程是否可以使细胞对替莫唑胺敏感并恢复其经历细胞凋亡的能力。研究人员靶向组蛋白甲基转移酶，其在许多癌症中上调并且涉及癌发生。在加入替莫唑胺之前或之后施用对特异的竞争性抑制剂。研究人员显示细胞系以及神经胶质瘤干细胞样中的赖氨酸水平，这与先前的研究一致。研究人员首次证明了剂量非诱导细胞死亡提高替莫唑胺在人胶质瘤细胞中的抗肿瘤功效。预处理，以及治疗后替莫唑胺的细胞毒性增强，恢复细胞凋亡能力，细胞活力降低，细胞核异常片段化和级联激活的细胞数量增加。虽然，替莫唑胺对胶质瘤细胞系的敏感性不同。细胞反应的差异可以通过其遗传背景的差异来解释。两种化合物的协同作用主要在细胞中观察到。此外，表达的沉默显着增加替莫唑胺的功效，如通过减少的集落形成所证明的，并且增加替莫唑胺处理的细胞中活性胱天蛋白酶的水平。这与显示敲低抑制癌细胞系的增殖和存活的结果一致。在控制癌细胞增殖中的作用的分子基础尚不清楚。一些数据表明通过控制氨基酸产生，癌症代谢或通过参与细胞周期机制的调节基因表达来维持癌细胞存活和增殖。
　　胶质瘤干细胞样细胞维持肿瘤生长，驱动肿瘤进展并由于其对治疗的抗性增加而导致肿瘤复发。有趣的是，研究人员提出的证据表明增强了替莫唑胺对胶质瘤干细胞样细胞的细胞毒性作用。研究人员在具有生长因子的无血清培养基中扩增了神经胶质瘤细胞中的神经胶质瘤干细胞样，并证实了富含神经胶质瘤干细胞样的球体中多能性标记物的更高表达，如先前所示。然而，不影响干性基因的表达和甲基化状态。影响是相互矛盾的。在先前的研究中，显示刺激球形成并增加阳性神经胶质瘤干细胞中的和表达。研究人员以前发现诱导胶质原纤维酸性蛋白微管蛋白的上调，这是神经胶质瘤干细胞样和胶质母细胞瘤患者衍生的神经胶质瘤干细胞样中的分化标志物。诱导的分化依赖于自噬基因的转录激活。观察到在神经胶质瘤细胞中或替莫唑胺处理后自噬或自噬相关细胞死亡的诱导。在本研究中，研究人员观察到单独或替莫唑胺和处理后中的积累。略微上调细胞中的水平。特征分别是野生型和突变的磷酸酶和张力蛋白同源物，其可以改变激活自噬的途径。研究人员研究了是否影响甲基转移酶的甲基化状态启动反映甲基转移酶表达。显然，处理不影响甲基转移酶基因启动子的甲基化状态。诱导胶质瘤细胞重编程和致敏替莫唑胺的机制需要进一步阐明。在未处理和处理的神经胶质瘤细胞中通过全转录组分析表征靶基因可以更好地理解表观药物敏感性和细胞经历细胞凋亡的能力的表观遗传重编程的作用。一些研究表明，用丙戊酸或辛二酰苯胺异羟肟酸靶向表观遗传酶可增强替莫唑胺在胶质瘤细胞中的功效。因此，通过对流增强递送的其他靶向疗法的补充可能是有利的。任一或整联蛋白受体的抑制也限制胶质瘤侵袭体内和体外。有趣的是，这两个机械性与链接为共受体，作用以增加亲和力介导下游信号传导事件。而拮抗剂通过置换与末端结合特异性抑制的活化，的结合口袋与一些共受体的重叠。因此，也可以起到抑制这些其他机制的作用。然而，阻断并未完全消除静态或流动条件下的侵入。癌症细胞入侵是一个受多种机制调节的多方面过程。因此，除了介导的流动反应之外的机制可以同时增强向脑中的渗透，使得可能需要靶向许多途径来消除侵袭。
　　虽然这里没有进行检查，但重要的是要考虑对流增强最常用于标准放疗和化疗后以及肿瘤体积存在下的实验。先前的工作表明，辐射通过在侵袭性肿瘤边界增加肿瘤衍生的诱导肿瘤侵袭性，这可能增强信号传导的可能性。此外，细胞的照射以剂量依赖性方式增加表达。使用患者样品的免疫荧光染色，研究人员观察到接受治疗的患者的组织显示与治疗前患者的样品相比免疫反应性增加。这些观察结果表明，治疗后在小鼠细胞中发现的表达增加也可能适用于人类。此外，也是胶质瘤干细胞的所谓标记物，因此由于辐射而增加表达可能不仅增加了流动刺激的侵袭的可能性，而且还通过癌症干细胞扩增增加恶性肿瘤。最终，胶质母细胞瘤疗法和递送策略有可能操纵胶质母细胞瘤中的细胞流动反应和组织间液体通路和速度。治疗可能改变胶质母细胞瘤反应的想法虽然不是一个新想法从未在间质流量调节的背景下进行过探索。由于在肿瘤内压力的改变的治疗剂诸如贝伐单抗，地塞米松，其作用正常化血管和减少炎症，和递送机制如对流增强既可以增加或减少的流动间隙。虽然对流增强在胶质母细胞瘤中不是药物输送的不良选择，但研究人员的数据暗示对流增强的治疗用途可能受益于补充阻断以防止对癌细胞侵袭的不良后果。这项工作首先提出了流量改变传递策略的未经研究的影响，以及它们在没有抑制流动刺激的入侵机制的情况下同时治疗和恶化胶质母细胞瘤的潜力。
　　 总之，在本研究中，研究人员证明抑制剂使选择的神经胶质瘤细胞对替莫唑胺敏感。许多研究表明在实体肿瘤和转移的进展中具有重要作用，因此研究人员认为是恶性胶质瘤的潜在治疗靶点。研究人员的结果表明，抑制剂可单独使用或与其他标准疗法组合使用，虽然此前的分析使用了体外细胞的表达数据，但研究人员发现移植后和双阳性细胞群体急剧增加，进一步增加了体内流动刺激的侵袭作用。虽然表达在三维培养和体内之间没有显着差异，但由其他细胞产生，例如内皮细胞和星形胶质细胞，并且也存在于血液中。因此，配体可用性可能在植入后随肿瘤细胞表达而增加。使用小分子拮抗剂，研究人员发现信号传导可能是细胞系响应流动的主要机制。尽管如此，患者来源的胶质瘤干细胞对的依赖性与其他受体介导的血流反应相比显示出异质性。以在胶质母细胞瘤患者中实现更好的抗肿瘤效果。目前，组蛋白甲基转移酶的抑制剂尚未达到临床试验阶段，然而，包括丙戊酸在内的各种抑制剂已被批准并针对不同类型的恶性肿瘤进行了检测，包括胶质母细胞瘤。