目的:本研究的目标是通过生物信息学分析、分子和细胞生物学实验以及裸鼠动物模型实验来全面探讨核糖核苷酸还原酶调节亚单位M2(Ribonucleotide Reductase Regulatory Subunit M2,RRM2)在髓母细胞瘤中的生物学作用及其背后的分子机制。方法:(1)利用公共数据库平台,分析并筛选出在髓母细胞瘤中显著差异表达的基因,确定髓母细胞瘤潜在癌基因RRM2,通过对其进行表达分析、富集分析、临床相关性分析及生存分析,探讨其与髓母细胞瘤的关系。(2)通过运用shRNA基因表达干涉技术,构建稳定敲低RRM2基因表达的细胞确认细节系,通过CCK-8和集落克隆形成进行细胞增殖检测实验;使用流式细胞技术及蛋白质免疫印迹技术(WesterRational use of medicinen Blotting,WB)进行细胞凋亡检测;利用划痕愈合实验以及Transwell小室实验,评估了细胞的迁移和侵袭能力。通过构建裸鼠的皮下移植肿瘤模型,验证RRM2在体内对髓母细胞瘤细胞生长的影响;对裸鼠体内肿瘤组织进行免疫组化染色,评估RRM2的表达水平及其对肿瘤组织细胞增长的潜在影响。(3)通过对敲低RRM2后的细胞系进行了转录组测序,并通过生信分析的方法筛选出相关的环磷酸鸟苷-磷酸腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激因子(Cyclic Guanosine Monophosphate-Adenosine Monophosphate Synthase-Stimulator of Interferon Genes,cGAS-STING)信号通路。利用WB和实时定量聚合酶链式反应(Quantitative Real Time Polymerase Chain Reaction,qRT-PCR)技术来检测cGAS-STING信号通路关键蛋白和基因的表达水平。通过免疫荧光共定位实验,探究了RRM2与环磷酸鸟苷-磷酸腺苷酸合成酶(Cyclic Guanosine Monophosphate-Adenosine Monophosphate Synthase,cGAS)之间的交互作用。为了进行双干涉实验,构建了敲低干扰素基因刺激物(Stimulator of Interferon Genes,STING)的细胞系和敲低RRM2的细胞系,并利用WB来测定关键蛋白的磷酸化程度。(4)在髓母细胞瘤细胞中应用RRM2的抑制剂Triapine,评估其对细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响。在裸鼠移植瘤模型中给予Triapine处理,评估其对肿瘤生长和放疗敏感性的影响。结果:(1)RRM2的表达及临床相关性分析:生信分析显示,RRM2在髓母细胞瘤组织中的表达显著高于正常脑组织。RRM2高表达与髓母细胞瘤患者的不良预后密切相关,表现为总体生存率的显著降低。临床特征分析表明,RRM2的高表达与髓母细胞瘤患者的年龄、病理分型、分子分型等多种临床特征存在显著相关性。(2)敲低RRM2对髓母细胞瘤细胞增殖、迁移及侵袭的影响:通过shRNA敲低RRM2基因表达后,髓母细胞瘤细胞(DAOY、ONS76)的增殖能力显著降低,克隆形成能力显著减弱。流式细胞检测结果显示,敲低RRM2基因表达后,髓母细胞瘤细胞的凋亡率显著增加。通过划痕愈合实验以及Transwell小室实验,发现敲低RRM2基因的表达可以显著地抑制髓母细胞瘤细胞的迁移能力及侵袭能力。(3)RRM2对cGAS-STING信号通路的调控作用:通过对敲低RRM2后细胞进行转录组测序分析发现RRM2与cGAS-STING信号通路相关。通过免疫荧光实验发现敲低RRM2后损伤双链DNA(Double Stranded-DNA,dsDNA)增加,免疫荧光共定位实验发现dsDNA与cGAS共定位,双干涉实验发现RRM2与STING在通路中起拮抗作用,敲低RRM2后可影响相关蛋白的磷酸化水平。(4)Triapine对髓母细胞瘤细胞的抑制作用:体外实验结果显示,Triapine处理可显著抑制髓母细胞瘤细胞的增殖,促进细胞凋亡,并显著抑制细胞的迁移和侵袭能力。体内实验结果表明,Triapine处理显著抑制裸鼠移植瘤的生长且能够增强其对放射治疗的敏感性,表现为瘤体体积的显著减小。组织学分析结果显示,相比于对照组,Triapine处理组瘤体组织中细胞增殖标志物Ki-67的表达显著降低,表明Triapine在体内能通过对RRM2的抑制,显著发挥抗肿瘤作用。结论:(1)RRM2在髓母细胞瘤的增殖与转移中起重要作用,其高表达与患者的不良预后相关。(2)敲低RRM2基因selleck的表达,能有效地抑制髓母细胞瘤细胞的生长增殖、迁移和侵袭,并有助于肿瘤细胞的凋亡。(3)RRM2通过调控cGAS-STING信号通路影响髓母细胞瘤的增殖和转移。(4)Triapine通过抑制RRM2的表达,可以显著抑制髓母细胞瘤的生长和转移,并增强放射治疗的效果,具有潜在的临床应用价值。