多形性胶质母细胞瘤是成人中最常见的脑肿瘤其预后极差。激活表皮生长因子受体和磷脂酰肌醇激酶信号传导以及代谢重塑的频繁遗传改变与胶质瘤形成有关。为了建立可用于容易识别个体病理代谢信号因子的全动物方法，研究人员在成年果蝇中诱导胶质瘤形成通过激活表皮生长因子受体磷脂酰肌醇激酶途径获得大脑。胶质瘤诱导的动物显示脑容量显着增大，早期运动异常记忆缺陷和较短的寿命。结合生物信息学分析和神经胶质特异性基因敲除成人飞行胶质瘤模型，研究人员确定了四个进化保守的代谢基因参与胶质瘤形成。控制胆固醇体内平衡的的沉默减少了脑肿大并增加了带有神经胶质瘤的苍蝇的寿命。在胶质瘤患者中过度表达并与不良生存结果相关。此外在人神经胶质瘤细胞系中的药理学抑制表明它对肿瘤增殖至关重要。总之这些结果意味着是潜在的治疗靶标，并且胆固醇体内平衡与神经胶质瘤形成密切相关。该体内模型提供了几种快速且稳健的表型读数，允许确定涉及胶质瘤形成的病理代谢途径以及为新的治疗策略提供有价值的信息。
　　 多形性胶质母细胞瘤是最常见的原发性恶性脑肿瘤，具有高度增殖性具有广泛的浸润，预后不良和对标准化疗的抗性。对于胶质瘤患者的平均存活为几个月后诊断。即使采用最大手术切除标准治疗，然后进行局部放疗同时辅助化疗，胶质瘤患者的生存率仍然很低。迫切需要开发更有效的针对胶质瘤的治疗剂。为了促进该领域的研究需要适当的临床前胶质瘤模型来阐明胶质瘤形成的遗传和分子机制以及新型治疗策略的发展。已经开发了几种用于模拟人脑胶质瘤的动物模型，包括基于转基因和异种移植物的鼠，斑马鱼和果蝇模型。值得注意的是基因工程小鼠模型与其他模型相比具有许多优势。然而由于肿瘤潜伏期长胶质瘤基因工程小鼠模型的产生是一个缓慢的过程，因此这些模型中的药物筛选是耗时且昂贵的。相比之下果蝇模型价格低廉但仍具有脑微环境优势。许多神经胶质瘤途径如受体酪氨酸激酶信号传导和代谢途径，在果蝇和人类之间是高度保守的这些特征使果蝇成为人类胶质瘤的有效和有吸引力的模型。此外短的肿瘤潜伏期和飞行胶质瘤模型的高度通用的遗传工具将有助于快速阐明驱动体内的分子途径。
　　 代谢重新布线是从非肿瘤转变为肿瘤的关键步骤胶质瘤也不例外。有人首次提出癌症细胞代谢适应以来，越来越多的证据表明代谢信号转导途径，包括葡萄糖谷氨酰胺，脂肪酸，核苷酸和细胞外基质促进肿瘤发生。在胶质母细胞瘤中有氧糖酵解和脂质代谢有助于与细胞存活相关的能量产生。大型数据库癌症基因组图谱和分子库提供了驱动胶质瘤的基因组和转录组异常的全面记录，并揭示了核心途径包括酪氨酸激酶磷脂酰肌醇激酶，越来越多的证据表明酪氨酸激酶途径畸变是导致代谢重编程的关键因素。定位键酪氨酸激酶下游代谢调节可能是恶性神经胶质瘤一种有效的治疗策略。代谢过程中的重要性已被证明不仅在神经胶质瘤而且在正常神经胶质细胞。最近在成年果蝇中的全球体内筛选对胶质细胞功能的影响表明，代谢过程如碳水化合物和脂质代谢具有高度代表性并且似乎在胶质细胞中是必需的。靶向神经胶质中必需代谢途径的新方法可能成为治疗神经胶质瘤的有希望的策略但迄今为止仅进行了有限的研究。
　　 以前早在胚胎发育细胞的胚胎发生中，通过磷脂酰肌醇激酶的共激活产生果蝇幼虫神经胶质瘤模型。这种蝇幼虫模型概括了人类胶质瘤在增殖，迁移和侵袭方面的许多关键特征。此幼虫模型已被用于执行基因筛检和鉴定参与成胶质细胞瘤的发展新的基因。然而信号通路的早期激活导致幼虫致死率，这不会重现人类胶质瘤的特征性症状特别是在与成人患者存活和神经行为问题相关的方面。由于胶质瘤通常在老年人群中被诊断出来因此排除发育因素的成年苍蝇模型与临床情况更为相关。为实现这一目标研究人员通过进一步引入时间表达系统来修改先前的模型。这使研究人员能够通过简单地改变饲养温度来诱导成人阶段的神经胶质瘤形成。
　　 在这项研究中研究人员利用表皮生长因子受体磷脂酰肌醇激酶成人飞行胶质瘤模型来研究胶质瘤形成的遗传和分子基础。通过结合生物信息学分析和分析胶质细胞必需代谢基因的候选物选择，研究人员鉴定了四种基因，此外在人神经胶质瘤细胞系中的药理学抑制显着抑制癌细胞增殖。这些结果表明可以是人类高级别胶质瘤中的致癌生物标志物。此外研究人员的新成人飞行胶质瘤模型提供了有用的体内工具，用于验证潜在的胶质瘤生物标记物。
　　 幼虫神经胶质瘤模型已用于全蛋白范围的遗传筛选用于参与胶质瘤发展的新基因。然后研究人员试图评估研究人员的成人胶质瘤模型是否也适用于遗传筛查。研究人员首先使用条件性构建体进行实验，所述条件性构建体靶向信号传导途径中的关键成员，据报道其对于胶质瘤形成是必需的。研究人员的主要重点是评估成年人的生存，因为动物死亡的复杂性和相当大的样本数量。研究人员验证的三个关键途径如下肿瘤增殖相关途径，肿瘤迁移途径由于这三种途径是神经胶质发病机制所必需的，因此当神经胶质瘤背景中通过减少候选基因表达时，研究人员预期抑制表型这表明成人胶质瘤蝇的存活可以通过胶质瘤形成的不同致病特征来改变。该成人神经胶质瘤模型还可以用作遗传筛选平台用于鉴定胶质瘤中的新致癌候选物。
　　 研究人员接下来检查了生物信息学方法鉴定的四种病理代谢基因是否可以通过使用成人飞行胶质瘤模型在体内验证。在寿命试验中基因敲除动物的寿命是几天延长相比表皮生长因子受体磷脂酰肌醇激酶后胶质瘤蝇。这些结果与癌症基因组图谱和胶质瘤数据集一致。病理代谢基因低表达的患者在诊断后具有更好的存活率。在这四种基因中研究人员对特别感兴趣因为它在调节胆固醇体内平衡和脂质代谢中起作用。转换胆固醇胆固醇酯以便存储为脂滴并随后调节脂质代谢。最近的研究表明胆固醇体内平衡与人类疾病有关如高血压和动脉粥样硬化。在许多不同的癌症类型中高度表达，但对其在人脑胶质瘤中的作用知之甚少。
　　 为了排除所使用的特定的脱靶效应，进一步检查了另外两个靶向不同基因编码区的系，并且与之前的结果类似，在成人神经胶质瘤模型中观察到延长的寿命。患者样本的生物信息学分析和果蝇的长寿测定表明基因在成人胶质瘤存活中起关键作用。由于敲低抑制了胶质瘤诱导的短寿命，它还可能减少与胶质瘤相关的脑肿大。然后研究人员通过共聚焦成像分析脑容量。三维渲染脑图像和体积测量显示击倒在神经胶质细胞导致降低脑容量热休克治疗的第八天。有趣的是在发育期间敲低也导致中枢神经系统中幼虫神经胶质瘤的显着减少。降低的基因表达极大地抑制了幼虫和成人模型中的胶质瘤脑扩大，但是带有神经胶质瘤的动物仍然更早地死亡。这些观察结果共同表明除了胶质细胞过度增殖外一些重要的脑功能在肿瘤发生过程中受到显着损害，并最终导致神经胶质瘤相关的死亡。总之研究人员的新型成人飞行胶质瘤模型确定了一种关键的胆固醇代谢酶，其在体内调节表皮生长因子受体磷脂酰肌醇激酶依赖性胶质瘤形成。
　　 近年来胶质瘤中的代谢重编程已经被广泛研究以试图揭示癌细胞代谢中涉及的途径的神秘化。早些时候癌细胞被认为只利用葡萄糖进行能量代谢，然而最近的研究结果表明它们也使用脂肪酸和氨基酸。因此效应被新概念所推翻。生物能信号转导途径如活化蛋白激酶和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号传导与神经胶质瘤细胞内的致癌信号传导相关。这些途径有助于代谢应激，促进细胞周期进展和代谢灵活性，从而增加胶质瘤细胞的存活。在细胞脂质代谢中发挥关键作用，其位于内质网中并合成胆固醇酯用于脂滴形成。最近的研究表明，在乳腺癌肾脏和胰腺中表达。研究人员和其他人的数据显示在人类高级别胶质瘤中过度表达，抑制抑制胶质瘤细胞生长。这些结果支持了研究人员的假设即代谢基因参与胶质瘤的发展。
　　 正常细胞和胶质瘤细胞之间的代谢差异可提供新的治疗策略。目前生物信息学应用为研究人类疾病提供了一种强大而有用的工具。基因表达综合和从基因组谱临床结果的预测建立调查癌症结果和基因组谱之间的相关性。使用这些平台进行大规模全基因组筛查胶质瘤患者的生存，研究人员发现表达与高级别胶质瘤的生存率低有关。由于使用神经胶质瘤细胞系模型的主要限制是缺乏体内肿瘤微环境，体内神经胶质瘤模型如开发基于转基因或异种移植物的原位胶质瘤鼠模型被认为是值得的。这些不仅耗时而且成本高昂。体内幼虫果蝇神经胶质瘤模型是通过表皮生长因子受体和磷脂酰肌醇激酶在胶质祖细胞的胚胎发生过程中共激活而产生的，这导致瘤形成再现了人脑胶质瘤的许多关键特征增加了增殖迁移和侵袭。此外这种方法对于确定胶质瘤开发中涉及的新目标也很有用。但是幼虫的潜在限制果蝇神经胶质瘤系统是早期激活胶质瘤信号通路导致幼虫死亡，因此研究人类成年期的神经行为问题是不可行的。相比之下研究人员的模型引入了时间表达系统。通过允许研究人员研究成人胶质瘤蝇的存活和神经行为，该模型更好地模拟人脑胶质瘤。此外研究人员不仅能够观察成年果蝇的脑肿瘤扩大，这与成人期的人脑胶质瘤相似而且还能够控制胶质瘤的发生。因此研究人员的成年果蝇神经胶质瘤模型克服了与幼虫模型相关的发育偏倚，因此对于研究神经胶质瘤患者的存活更有用。这种体内成年果蝇模型系统提供了几种稳健的表型读数，包括脑容量神经胶质细胞数，运动存活和其他高功能行为范例，如嗅觉联想记忆这使研究人员能够破解整个动物环境中的致病信号通路。
　　 有趣的是回应研究人员目前对的发现，最近的一篇综述文章也指出在胶质瘤患者中过度表达，并与患者存活率降低相关。研究人员的成人飞行胶质瘤模型显示了关于参与胶质瘤形成的第一个体内证据。此外抑制剂化合物被发现并已显示干扰体内肺鳞状细胞癌的肿瘤生长。通过使用研究人员的模型系统来测试低分子量化合物来治疗成人苍蝇胶质瘤开发药物筛选平台将是有价值的。总之研究人员的方法涉及使用研究人员的成年果蝇神经胶质瘤模型进行生物信息学分析和筛选候选基因，然后使用人类胶质瘤细胞模型和脑肿瘤组织进行验证，为研究神经胶质瘤提供了一种有前景的方法。