非肌層浸潤性膀胱癌預(yù)后相關(guān)分子標(biāo)志物的研究進(jìn)展

張 姣，王海濤

(天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院，國家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津市腫瘤防治重點實驗室，天津300060)

膀胱癌是我國最常見的泌尿系腫瘤之一，在初次診斷的患者中約75%是非肌層浸潤性膀胱癌(NMIBC)［1］。目前以臨床病理因素為基礎(chǔ)的EORTC評分系統(tǒng)［2］被廣泛用于判斷西方國家NMIBC的復(fù)發(fā)及進(jìn)展風(fēng)險。但是EORTC評分系統(tǒng)并不能完全反映 NMIBC的高度異質(zhì)性。有研究［3，4］表明，NMIBC分子標(biāo)志物的預(yù)后預(yù)測價值要優(yōu)于EORTC評分系統(tǒng)。尋找有效的分子標(biāo)志物來早期、精確預(yù)測術(shù)后復(fù)發(fā)或進(jìn)展是當(dāng)前NMIBC面臨的重要挑戰(zhàn)?，F(xiàn)就NMIBC預(yù)后相關(guān)分子標(biāo)志物的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 與NMIBC復(fù)發(fā)有關(guān)的分子標(biāo)志物

臨床上，50%～70%的NMIBC患者術(shù)后發(fā)生復(fù)發(fā)，復(fù)發(fā)后有10%～15%進(jìn)展為肌層浸潤性膀胱癌(MIBC)，預(yù)后極差。近年來，各種各樣的標(biāo)志物已被確定與NMIBC的復(fù)發(fā)有密切聯(lián)系。

1.1 p53 p53是目前公認(rèn)的抑癌基因，參與細(xì)胞增殖和分化的調(diào)控，與細(xì)胞周期、細(xì)胞增殖密切相關(guān)。p53基因發(fā)生突變后，表達(dá)為突變型p53蛋白，即喪失抑制增殖的功能并具致癌作用。p53基因最常用為預(yù)測膀胱癌的預(yù)后。研究［5］表明，突變型p53在正常膀胱組織中不表達(dá)，而在膀胱癌組織中高表達(dá)，且p53基因的突變與高級別和高分期的膀胱癌關(guān)系更為密切。George等［6］的研究表明，突變是預(yù)測復(fù)發(fā)的重要因素(P=0.001)。Oh等［7］的研究表明，p53的表達(dá)水平越高，復(fù)發(fā)率越高(P=0.019)。其多因素分析結(jié)果表明 p53表達(dá)超過60%是復(fù)發(fā)的獨立預(yù)測因子(P=0.031)。p53表達(dá)超過60%的患者5年無生化復(fù)發(fā)生存率明顯低于p53表達(dá)低于 60% 的患者(72.1%vs.31.5%，P ＜0.001)。Mitra等［8］的研究結(jié)果也與上述結(jié)果相符。可見，p53可以為NMIBC的復(fù)發(fā)提供有益信息。

1.2 成纖維細(xì)胞生長因子受體3(FGFR3)1999年Cappellen初次發(fā)現(xiàn)宮頸癌、膀胱癌中存在FGFR3突變。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，膀胱癌中FGFR3突變頻率較高。肺、咽喉部、食管等腫瘤中均未檢測出FGFR3突變。約70%的低級別NMIBC有FGFR3的突變，突變基因?qū)е碌倪^度表達(dá)與低級別的NMIBC有很大關(guān)系。Burger等［9］研究表明，F(xiàn)GFR3突變與臨床分級分期相比是NMIBC復(fù)發(fā)強(qiáng)有力的預(yù)測因子(P=0.008)。Zuiverloon 等［10］的 COX 分析結(jié)果顯示，尿液標(biāo)本中FGFR3陽性的患者復(fù)發(fā)風(fēng)險是陰性患者的3.8倍(P＜0.000 1)。尿液標(biāo)本連續(xù)FGFR3陽性的復(fù)發(fā)預(yù)測值從25%增加至90%。

1.3 DNA甲基化 DNA甲基化與眾多腫瘤的發(fā)生及預(yù)后相關(guān)。Zhao等［11］的研究表明，VAX1和LMX1A基因的甲基化在復(fù)發(fā)病例的尿液樣本中比初發(fā)病例較常見，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。多因素分析表明，VAX1和LMX1A基因甲基化的HR分別為2.27(95%CI:1.20～4.32，P=0.047)和 2.63(95%CI:1.01～6.85，P=0.012)。這兩個基因聯(lián)合時與復(fù)發(fā)的關(guān)系更為密切，HR為4.73(95%CI:1.39～16.08，P=0.013)。多因素分析表明，VAX1 和LMX1A基因的甲基化預(yù)測復(fù)發(fā)的HR分別為2.11(95%CI:1.08～4.11，P=0.029)和 3.31(95%CI:1.27～8.59，P=0.014)，這兩個基因聯(lián)合時的 HR更高，為7.25(95%CI:2.41～21.79，P=0.014)，且甲基化與NMIBC患者的不良預(yù)后有密切關(guān)系(P分別為0.034、0.013)，這兩個基因聯(lián)合時更具有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.000 1)。Zuiverloon 等［12］的研究結(jié)果表明，隨著腫瘤分期和分級的增加，甲基化對復(fù)發(fā)的預(yù)測更敏感。在測試組和驗證組檢測復(fù)發(fā)的敏感性分別為63%和72%。由此可見，DNA甲基化與NMIBC復(fù)發(fā)關(guān)系密切。

1.4 miRNA miRNA是一種小的內(nèi)源性非編碼RNA分子，由19～25個核苷酸組成。它通過與靶mRNA特異的堿基配對引起靶mRNA的降解或翻譯抑制，在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達(dá)，從而起著調(diào)控細(xì)胞分化、生長、增殖、代謝和凋亡等功能。miRNA的功能可以是腫瘤抑制基因或癌基因，通過靶向數(shù)百個基因來表達(dá)調(diào)控不同細(xì)胞過程，并賦予其預(yù)測診斷價值。Kim等［13］的研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)發(fā) NMIBC患者尿液中無細(xì)胞miRNA-214水平要低于無復(fù)發(fā)的患者。相反，無細(xì)胞miRNA-214在進(jìn)展的NMIBC與無進(jìn)展NMIBC組間比較無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.919)。Cox回歸分析顯示，無細(xì)胞 miR-214在尿中的低水平是NMIBC復(fù)發(fā)的獨立預(yù)測因素(P=0.041)。Puerta-Gil等［14］的研究表明，miR-222 的表達(dá)與NMIBC的復(fù)發(fā)密切相關(guān)(P=0.006)，miR-143的表達(dá)與NMIBC的復(fù)發(fā)顯著相關(guān)(P=0.011)。這充分體現(xiàn)了miRNA在NMIBC復(fù)發(fā)方面的預(yù)測價值，同時尿液作為易取得、無創(chuàng)性、可重復(fù)性的標(biāo)本，在分子標(biāo)志物檢測方面具有重要潛能。

2 與NMIBC進(jìn)展有關(guān)的分子標(biāo)志物

NMIBC發(fā)生進(jìn)展者預(yù)后極差，為了更準(zhǔn)確地預(yù)測NMIBC的進(jìn)展，為NMIBC患者的個體化治療提供依據(jù)。研究者們對各種各樣的分子標(biāo)志物進(jìn)行了研究。這些標(biāo)志物均與膀胱癌的生物學(xué)行為有密切聯(lián)系，在預(yù)測NMIBC的進(jìn)展方面有廣闊前景。

2.1 p53 大多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，p53基因的突變或其產(chǎn)物p53蛋白過表達(dá)與進(jìn)展有密切關(guān)系。但是患者的數(shù)量和分析方法的差異使研究結(jié)果也存在差異。Esrig等［15］認(rèn)為p53的表達(dá)情況與腫瘤的分期、分級、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，p53過度表達(dá)則患者的無進(jìn)展生存和總生存縮短(P＜0.001)。而一項包含有117項研究的大型Meta分析表明，p53作為一個良好的預(yù)后標(biāo)志物的證據(jù)還不充分，研究間有較大的異質(zhì)性，其中所納入的9項研究均通過使用多變量測試來評估p53蛋白過表達(dá)的預(yù)后價值，并發(fā)現(xiàn)其與NMIBC的進(jìn)展呈顯著相關(guān)性［16］。因此，p53基因在預(yù)測NMIBC的進(jìn)展方面的還需要進(jìn)一步的研究。

2.2 miRNA miRNA與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移和預(yù)后存在著密切的聯(lián)系。有研究發(fā)現(xiàn)，miRNA的表達(dá)與膀胱癌的進(jìn)展密切相關(guān)。Rosenberg等［17］的研究表明，在36例miR-29C*高表達(dá)組中只有2例(5.6%)發(fā)生進(jìn)展并且只有1例(2.6%)在5 a內(nèi)進(jìn)展，而miR-29C*低表達(dá)患者的無進(jìn)展生存時間僅為35個月，進(jìn)展率為50%。miR-29C*高表達(dá)意味著進(jìn)展風(fēng)險更低。Puerta-Gil等的研究表明，miR-222的表達(dá)與增加的腫瘤分級、腫瘤大小、原位癌、腫瘤進(jìn)展明顯相關(guān)。miR-143的表達(dá)與進(jìn)展顯著相關(guān)。因此，miRNA在NMIBC進(jìn)展判斷方面有廣闊應(yīng)用前景。

2.3 雄激素受體(AR) 膀胱癌是性別差異較大的腫瘤之一，男性惡性腫瘤中列第4位，女性列第6位，男性發(fā)病率是女性的3.5倍，性激素的影響可能與這種性別差異有關(guān)，并且可能在膀胱癌的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮一定作用。AR是一種核受體與配體依賴的轉(zhuǎn)錄因子，它介導(dǎo)雄激素的作用。Boorjian等［18］報道了49例膀胱癌患者AR表達(dá)與病理分期呈負(fù)相關(guān)，其中75%的NMIBC腫瘤表達(dá)了AR，而MIBC只有21.4%。雖然一些學(xué)者認(rèn)為AR的作用與膀胱癌的發(fā)病機(jī)制有關(guān)，但也有研究表明AR作為NMIBC的預(yù)后指標(biāo)或靶向治療靶點作用有限。在一項來自兩個中心的472例患者的研究［19］中發(fā)現(xiàn)，AR的表達(dá)在NMIBC與MIBC之間無統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.059)，在低級別與高級別膀胱癌之間也無統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.83)。因此，AR在NMIBC的預(yù)后判斷方面仍有待進(jìn)一步研究。

3 NMIBC預(yù)后判斷中多種標(biāo)志物的聯(lián)合應(yīng)用

鑒于NMIBC的復(fù)雜生物學(xué)特征，單個標(biāo)志物很難準(zhǔn)確預(yù)測個體腫瘤患者的預(yù)后。因此，獨立的、互補(bǔ)的標(biāo)志物組合可以提供更為有效、精確的預(yù)測結(jié)果。

Shariat等［20］的研究表明，p53、p27 和 Ki-67 是NMIBC 的獨立預(yù)后因子(HR 分別為 3.66、3.76、3.96，P 分別為 0.033、0.048、0.021)，且聯(lián)合檢測更有意義(P＜0.001)。增加分析因子的數(shù)目能提高預(yù)測NMIBC預(yù)后的準(zhǔn)確性，預(yù)測疾病復(fù)發(fā)和疾病特異性生存的準(zhǔn)確性方面分別增加了17%(從54.7%增加到71.7%)和13.2%(從 64.3%增加到77.5%)。Shariat等［21］的研究表明，p53、pRb 和 p21基因均為NMIBC進(jìn)展的獨立預(yù)后因素。將腫瘤分級、分期與 p53、pRb、p21、p27生物標(biāo)志物聯(lián)合分析時，p53和p27是唯一的獨立預(yù)測疾病復(fù)發(fā)和進(jìn)展的標(biāo)志物。當(dāng)控制腫瘤的分級和分期對NMIBC的影響后，隨著生物標(biāo)志物數(shù)量的增加，膀胱癌復(fù)發(fā)(P=0.011)及進(jìn)展(P=0.005)的風(fēng)險也增加。Tsumura等［22］根據(jù)E-鈣黏蛋白、柯薩奇腺病毒受體(CAR)、S100A4和尿路上皮特異性蛋白Ⅲ異常表達(dá)的標(biāo)志物數(shù)量分層(0～1或≥2)，結(jié)果表明，多種分子標(biāo)志物異常表達(dá)顯著增加NMIBC特異性病死率(P=0.016)?；颊?～1和≥2的分子標(biāo)志物5年癌癥特異性生存率分別為91%和66%。Su等［23］通過分析尿沉渣標(biāo)本中6種標(biāo)志物的DNA甲基化水平，采用Logistic回歸與5倍交叉驗證的方法證實了SOX1、IRAK3和L1-MET的聯(lián)合檢測可以區(qū)分有無復(fù)發(fā)的患者。檢測這3個標(biāo)志物的DNA甲基化可預(yù)測80%的腫瘤復(fù)發(fā)，優(yōu)于細(xì)胞學(xué)檢查的35%及膀胱鏡檢查的15%。這些研究均表明多分子標(biāo)志物聯(lián)合檢測在準(zhǔn)確判斷預(yù)后方面前景廣闊。

總之，腫瘤的發(fā)生發(fā)展是一個復(fù)雜的生物學(xué)行為，潛在的分子異常對腫瘤的進(jìn)展和預(yù)后具有顯著影響。分子標(biāo)志物的合理選擇與應(yīng)用，對NMIBC的預(yù)后判斷和治療方式的選擇均具有重要的提示意義。隨著腫瘤基因組學(xué)研究的不斷深入，分子標(biāo)志物的研究結(jié)果必將極大促進(jìn)NMIBC患者個體化治療的實施。相信在不久的將來，以分子異常作為預(yù)后判斷及個體化治療的模式會應(yīng)用于臨床中，為膀胱癌的治療提供一個更為有效的依據(jù)。

［1］Zlotta AR，Roumeguere T，Kuk C，et al.Select screening in a specific high-risk population of patients suggests a stage migration toward detection of non-muscle-invasive bladder cancer［J］.Eur Urol，2011，59(6):1026-1031.

［2］Sylvester RJ，van der Meijden AP，Oosterlinck W，et al.Predicting recurrence and progression in individual patients with stage Ta T1 bladder cancer using EORTC risk tables:a combined analysis of 2596 patients from seven EORTC trials［J］.Eur Urol，2006，49(3):466-475.

［3］van Rhijn BW，Zuiverloon TC，Vis AN，et al.Molecular grade(FGFR3/MIB-1)and EORTC risk scores are predictive in primary non-muscle-invasive bladder cancer［J］.Eur Urol，2010，58(3):433-441.

［4］van Rhijn BW，Liu L，Vis AN，et al.Prognostic value of molecular markers，sub-stage and European Organisation for the Research and Treatment of Cancer risk scores in primary T1 bladder cancer［J］.BJU Int，2012，110(8):1169-1176.

［5］Neuzillet Y，Paoletti X，Ouerhani S，et al.A meta-analysis of the relationship between FGFR3 and TP53 mutations in bladder cancer［J］.PLoS ONE，2012，7(12):e48993.

［6］George B，Datar RH，Wu L，et al.p53 gene and protein status:the role of p53 alterations in predicting outcome in patients with bladder cancer［J］.J Clin Oncol，2007，25(34):5352-5358.

［7］Oh JJ，Ji SH，Choi DK，et al.A six-week course of bacillus Calmette-Guérin prophylaxis is insufficient to prevent tumor recurrence in nonmuscle invasive bladder cancer with strong-positive expression of p53［J］.Oncology，2010，79(5-6):440-446.

［8］Mitra AP，Hansel DE，Cote RJ.Prognostic value of cell-cycle regulation biomarkers in bladder cancer［J］.Semin Oncol，2012，39(5):524-533.

［9］Burger M，van der Aa MN，van Oers JM，et al.Prediction of progression of non-muscle-invasive bladder cancer by WHO 1973 and 2004 grading and by FGFR3 mutation status:a prospective study［J］.Eur Urol，2008，54(4):835-843.

［10］Zuiverloon TC，van der Aa MN，van der Kwast TH，et al.Fibroblast growth factor receptor 3 mutation analysis on voided urine for surveillance of patients with low-grade non-muscle-invasive bladder cancer［J］.Clin Cancer Res，2010，16(11):3011-3018.

［11］Zhao Y，Guo S，Sun J，et al.Methylcap-seq reveals novel DNA methylation markers for the diagnosis and recurrence prediction of bladder cancer in a Chinese population［J］.PLoS ONE，2012，7(4):e35175.

［12］Zuiverloon T，Beukers W，van der Keur KA，et al.A methylation assay for the detection of non-muscle-invasive bladder cancer(NMIBC)recurrences in voided urine［J］.BJU Int，2012，109(6):941-948.

［13］Kim SM，Kang HW，Kim WT，et al.Cell-Free microRNA-214 From Urine as a Biomarker for Non-Muscle-Invasive Bladder Cancer［J］.Korean J Urol，2013，54(11):791-796.

［14］Puerta-Gil P，García-Baquero R，Jia AY，et al.miR-143，miR-222，and miR-452 are useful as tumor stratification and noninvasive diagnostic biomarkers for bladder cancer［J］.Am J Pathol，2012，180(5):1808-1815.

［15］Esrig D，Elmajian D，Groshen S，et al.Accumulation of nuclear p53 and tumor progression in bladder cancer［J］.N Engl J Med，1994，331(19):1259-1264.

［16］Malats N，Bustos A，Nascimento CM，et al.P53 as a prognostic marker for bladder cancer:a meta-analysis and review［J］.Lancet Oncol，2005，6(9):678-686.

［17］Rosenberg E，Baniel J，Spector Y，et al.Predicting progression of bladder urothelial carcinoma using microRNA expression［J］.BJU Int，2013，112(7):1027-1034.

［18］Boorjian S，Ugras S，Mongan NP，et al.Androgen receptor expression is inversely correlated with pathologic tumor stage in bladder cancer［J］.Urology，2004，64(2):383-388.

［19］Mir C，Shariat SF，van der Kwast TH，et al.Loss of androgen receptor expression is not associated with pathological stage，grade，gender or outcome in bladder cancer:a large multi-institutional study［J］.BJU Int，2011，108(1):24-30.

［20］Shariat SF，Bolenz C，Godoy G，et al.Predictive value of combined immunohistochemical markers in patients with pT1 urothelial carcinoma at radical cystectomy［J］.J Urol，2009，182(1):78-84.

［21］Shariat SF，Ashfaq R，Sagalowsky AI，et al.Predictive value of cell cycle biomarkers in nonmuscle invasive bladder transitional cell carcinoma［J］.J Urol，2007，177(2):481-487.

［22］Tsumura H，Matsumoto K，Sato Y，et al.Abnormal expression of multiple proteins predicts cancer-specific mortality in patients with high-grade non-muscle-invasive bladder cancer treated with transurethral resection［J］.Mol Clin Oncol，2013，1(3):473-479.

［23］Su SF，de Castro Abreu AL，Chihara Y，et al.A panel of three markers hyper-and hypomethylated in urine sediments accurately predicts bladder cancer recurrence［J］.Clin Cancer Res，2014，20(7):1978-1989.