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目的:胶质瘤是成人最常见的中枢神经系统恶性肿瘤,尤其以胶质母细胞瘤（GBM）恶性度最高,其具有较高的复发率和死亡率。虽然现有手术治疗和同步放化疗可以临时解除病人的痛苦,但仍然没有显著改变患者的预后,因此现在迫切需要新的治疗策略。传统的胶质瘤临床研究往往只关注于肿瘤细胞本身,而忽略了肿瘤细胞与胶质瘤微环境间的相互调控,事实上肿瘤细胞与基质细胞或免疫细胞之间均可相互影响。课题组前期研究发现一些激酶在肿瘤的发展中具有重要的调控作用,如AXL,是间质型胶质母细胞瘤干细胞干性维持和肿瘤进展的关键调节因子。并且胶质瘤的肿瘤纯度可作为预测胶质瘤患者生存预后的重要指标,提示了通过抑制重要的激酶可以改造胶质瘤微环境,从而抑制肿瘤细胞生长和复发。分泌途径激酶或激酶样蛋白（SPKKPs）通过磷酸化细胞外蛋白和蛋白多糖介导多种生理功能。然而,它们在癌症中特别是GBM中的作用仍不明确。FAM20C是SPKKPs中的重要成员之一,探索其在胶质瘤细胞中的功能及对肿瘤微环境的作用,可以为GBM的治疗提供新的方案。研究方法:1、整理并分析4个胶质瘤相关的公共数据库,包括:癌症基因组图谱（The Cancer Genome Atlas,TCGA）,中国胶质瘤基因组图谱（Chinese Glioma Genome Atlas,CGGA）,基因表达综合数据集（GSE16011）和临床蛋白质组肿瘤分析联合会蛋白质表达谱（Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium,CPTAC）,在公共数据库中整理出既往文献报道过的全部SPKKPs基因,通过LASSO回归构造一个惩罚函数得到一个精炼的IDH野生型（wt）GBM预后评估模型。通过生存曲线验证此模型的风险评分与患者生存的相关性,并通过热图和Pearson相关性分析此模型中每个成员与胶质瘤患者临床信息的关联。2、通过网页蛋白质相互作用分析工具STRING分析SPKKPs成员之间的相互作用。在TCGA和CGGA数据库中通过Spearman相关性和单因素COX分析寻找SPKKPs中最重要的一员。通过Oncomine在线数据库分析其核心成员FAM20C在多种癌症中的差异表达情况。3、收集在我院神经外科手术切除并经病理诊断证实的不同级别胶质瘤样本,通过免疫组化（IHC）检测FAM20C在不同级别胶质瘤标本中的表达情况,通过分析TCGA、CGGA、CPTAC数据库验证FAM20C的免疫组化结果,通过Ivy GAP RNA-seq数据集和免疫组化探索FAM20C在胶质瘤组织中的定位情况。进一步应用ROC曲线评价FAM20C与胶质瘤恶性进展和GBM患者生存率的关系。4、基因集富集分析（GSEA）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）被用来解释FAM20C在GBM中的潜在功能,并在体外培养人源胶质瘤LN229细胞模型,于Sangon Biotech定制小干扰序列并转染到LN229细胞中,用于进一步探索FAM20C在胶质瘤中的功能。RT-q PCR和Western Blot用于检测FAM20C的敲减效率和MMP2、MMP9的表达情况;Transwell实验用于检测敲减FAM20C后,胶质瘤细胞的迁移和侵袭能力;克隆形成实验用于检测肿瘤细胞克隆形成能力的变化;通过MTS法测定肿瘤细胞的增值能力;细胞凋亡实验用于检测敲减FAM20C后,肿瘤细胞凋亡能力的变化。5、通过既往文献整理FAM20C潜在的磷酸化底物,并用蛋白质相互作用分析工具STRING分析底物与FAM20C的关联,通过单因素Cox回归分析和Spearman相关性分析得到FN1是在GBM中与FAM20C最相关的底物。进一步采用分子对接方法模拟FAM20C和FN1蛋白之间的结合,用Py MOL 2.3.2和Ligplus2.1显示FAM20C和FN1的结合方式,并通过免疫共沉淀实验验证两者的结合。6、应用Estimate R包对TCGA、CGGA数据样本进行肿瘤纯度及免疫评分、基质评分计算,通过热图和Spearman相关性呈现FAM20C与肿瘤纯度、免疫评分和基质评分的关联。应用x Cell和EPIC工具计算TCGA、CGGA样本中免疫细胞的含量,通过单细胞数据库的分析呈现FAM20C在不同细胞中的表达情况。进一步应用FAM20C重组蛋白确定该蛋白对肿瘤微环境的作用。结果:1、FAM20C在胶质母细胞瘤中是分泌途径激酶的核心成员并影响肿瘤细胞的生物学功能。我们通过该家族的3个基因构建了SPKKPs风险评估模型。这个风险模型可以有效区分IDH wt GBM的存活率。其中FAM20C被进一步鉴定为该家族在胶质瘤中的核心成员。FAM20C的高表达不仅与胶质瘤的恶性进展和GBM的间质亚型密切相关,而且提示GBM患者的预后不良。体外细胞学实验表明FAM20C的缺失可以影响胶质瘤细胞的迁移、侵袭能力和克隆形成能力。2、胶质母细胞瘤中FAM20C可以结合FN1并促进免疫细胞迁移。通过数据库的分析,FN1被确定为FAM20C在胶质瘤中最重要的磷酸化底物,既往的文献报道提示FN1对胶质瘤细胞的迁移和侵袭至关重要。进一步应用分子对接分析显示,FAM20C蛋白质中的氨基酸（Pro200、Asn185、Trp202、Ala219和Glu217）通过氢键相互作用与FN1蛋白质中的氨基酸（Arg550、Gly551和Arg552）结合。同时,FAM20C也被发现与GBM微环境中免疫应答的破坏有关,肿瘤细胞分泌的FAM20C可以促进免疫细胞迁移能力的增强。结论:在GBM患者中,FAM20C高表达的患者预后更差,FAM20C可以通过结合FN1和增强免疫细胞迁移的方式促进胶质瘤的发展。FAM20C有潜力作为GBM恶性程度的预测分子和治疗靶点。