胶质瘤是最常见的原发性中枢神经系统恶性肿瘤，目前胶质母细胞瘤（GBM）的治疗效果不甚理想，可能与替莫唑胺（TMZ）治疗后快速耐药及导致的遗传异质性相关。研究表明  TMZ 可通过介导全基因组 DNA 烷基化来激活 DNA 错配修复机制。而 DNA 错配修复异常导致的基因组不稳定是肿瘤发生、复发及化疗耐药的关键驱动因素，对 DNA 损伤修复（DDR）基因突变导致的表达谱改变与 GBM 化疗耐药的内在联系进行深入研究，可提高对胶质瘤治疗耐药的认识。

对 228 个原发性胶质瘤样本进行深度靶向基因测序，全面分析 428 个与 DDR 和基因组不稳定通路相关基因的突变情况，识别不同级别神经胶质瘤的差异突变基因，使用 I-TASSER 进行同源建模，阐明这些基因突变导致的蛋白功能改变及其对胶质瘤进展的影响。

研究显示，DDR 相关基因 ARID1A 在 GBM 中频繁发生，显著高于低级别胶质瘤。ARID1A 是 GBM 患者重要的预后标志物，其突变与胶质瘤患者预后呈负相关（p=0.0217），且与 NF1 具有协同作用，发生 NF1 与 ARID1A 共突变者比非突变患者预后更差（p=0.0137）。ARID1A 突变后 GBM 细胞 Ki-67、pERK、pMEK1/2 表达水平显著增加，提示 ARID1A 突变是 GBM 重要的分子事件，可能与 Ras/Raf/MEK/ERK 通路的异常激活相关。

利用 siRNA 干扰构建的 ARID1A KD 细胞系中，CDK4、CDK6、CCND1 和 CDK2 的表达水平高于野生型，同时细胞凋亡关键蛋白 BAX 及其下游效应蛋白 caspase-3/7 的表达水平显著下降，表明 ARID1A 表达缺失可能导致细胞凋亡减少及细胞周期加速，从而促进胶质瘤细胞的恶性表型。

蛋白结构模拟分析显示，高频突变 P16 缺失可改变 ARID1A 蛋白结构并破坏结构稳定性。相比野生型，ARID1A-P16 缺失有效阻断了与 SWI/SNF 复合物核心受体 BRG1 蛋白的结合，减弱 SWI/SNF 复合物的整体稳定性，并改变其细胞内组蛋白修饰活性。进一步构建了 ARID1A 对照、ARID1A KD、ARID1A 野生型过表达和 ARID1A-P16 缺失过表达等 4 种模型，分析 4 种改变对 DDR 通路关键功能蛋白 CDKN1A 的修饰及表达情况的影响。结果显示 ARID1A 与 CDKN1A 表达呈正相关，与野生型过表达相比，ARID1A-P16 缺失导致 CDKN1A 表达减少。此外， ARID1A KD 和 ARID1A-P16 缺失型中 CDKN1A 启动子区 H3K27 区域乙酰化显著减少，有力证明了 ARID1A 可能通过组蛋白乙酰化修饰影响 CDKN1A 转录，进而影响胶质瘤细胞的生物活性。

研究同时探究体内和体外条件下 ARID1A 突变对于 TMZ 疗效的影响。与 ARID1A 野生型相比，ARID1A KD 细胞系响应 TMZ 治疗后，GBM 凋亡显著减少，并有明显的克隆生长。同时，ARID1A KD 小鼠模型也表现出肿瘤体积和 Ki-67 表达量均高于对照，其生长曲线表现出更恶性的生物学特征。TMZ 灌胃治疗无法有效抑制肿瘤增殖。Kaplan-Meier 生存曲线显示中位生存期显著缩短（25d vs 31d）。为进一步阐明潜在机制，比较了 ARID1A 野生型、ARID1A KD 和 ARID1A-P16 缺失与 GBM 对照细胞系中细胞周期蛋白及 DNA 损伤修复蛋白的变化，使用 200 μm TMZ 处理后，ARID1A-P16 缺失细胞系 CDK4、CDK6、CCND1 和 CDK2 的表达水平高于野生型，且 DDR 蛋白（包括RAD50）也同样受到影响。这些发现证实 ARID1A 突变在调节 GBM 对 TMZ 反应的关键作用。

本研究揭示 ARID1A 基因是神经胶质瘤的关键预测生物标志物，该基因突变后可改变 SWI/SNF 复合物的稳定性，影响胶质瘤转录调控。进一步导致 GBM 恶性表型增加，同时也在介导化疗耐药中发挥关键作用。