膀胱癌相關(guān)分子生物學(xué)研究現(xiàn)狀

葛仙偉，黃后寶

（1.皖南醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院，安徽 蕪湖 241000；2.皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院泌尿外科）

綜述講座

膀胱癌相關(guān)分子生物學(xué)研究現(xiàn)狀

葛仙偉1，黃后寶2△

（1.皖南醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院，安徽 蕪湖 241000；2.皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院泌尿外科）

膀胱癌；生物學(xué)分子；研究進(jìn)展

膀胱癌是泌尿生殖系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤之一，據(jù)最新研究資料顯示，2014年，美國(guó)74690例新發(fā)膀胱癌患者中有15580例患者因膀胱癌死亡[1]。我國(guó)膀胱癌的發(fā)病率較低于歐美國(guó)家，但近幾年也呈逐年上升的趨勢(shì)[2]。膀胱癌中非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌預(yù)后較好，切除原發(fā)灶后，患者存活期較長(zhǎng)；但肌層浸潤(rùn)性膀胱癌患者預(yù)后很差，約有50%的肌層浸潤(rùn)性膀胱癌患者在確診后3年內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移和死亡。而在新發(fā)膀胱癌患者中，非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌僅占5%，且有一部分隨時(shí)間的推移有發(fā)展為肌層浸潤(rùn)性膀胱癌的可能；另外，非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌復(fù)發(fā)率較高，患者術(shù)后需行膀胱藥物灌注治療，使得膀胱癌成為治療花費(fèi)最高的惡性腫瘤之一[3-5]。本文對(duì)近年來(lái)與膀胱癌診斷及預(yù)后相關(guān)的分子標(biāo)志物的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為臨床膀胱癌的治療和預(yù)后判斷提供依據(jù)。

1 miRNAs

MicroRNAs(miRNAs)是近些年發(fā)現(xiàn)的一種普遍存在于多細(xì)胞生物染色體區(qū)域中的非編碼小RNA，miRNAs在細(xì)胞核內(nèi)由RNA聚合酶指導(dǎo)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生為初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，然后經(jīng)過(guò)胞核和胞質(zhì)內(nèi)多步驟加工成熟，成熟的miRNAs被整合于RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合物并誘發(fā)靶基因轉(zhuǎn)錄后沉默[6]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，miRNAs調(diào)節(jié)人類1/3基因的翻譯[7]。目前，miRNAs的作用機(jī)制尚不明確、統(tǒng)一。金向宇等[8]提出，在肺癌細(xì)胞的凋亡中，miRNAs可能通過(guò)抑制Bcl-2和C-MYC

基因，上調(diào)p53基因起作用。但更多的研究認(rèn)為，zs主要通過(guò)與靶基因的非翻譯區(qū)(3’UtR)結(jié)合，從而引導(dǎo)沉默復(fù)合體(RISC)表達(dá)，使靶基因mRNA降解和抑制蛋白質(zhì)的翻譯起作用。且近年來(lái)，越來(lái)越多的學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，miRNAs在腫瘤及腫瘤旁組織中的表達(dá)存在明顯差異，腫瘤組織中miRNAs的表達(dá)明顯低于腫瘤旁組織。因此提示，miRNAs表達(dá)可能與腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，可能在腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡、侵襲和腫瘤血管形成等一系列生化過(guò)程中起一定作用。上述研究提示，分析、測(cè)定膀胱癌組織中特定的miRNAs水平，可能有助于膀胱癌的早期診斷。

1.1 miR-214 miR-214位于人1號(hào)染色體長(zhǎng)臂(1q24.3)的Dnm3基因內(nèi)，非編碼小RNA，是miRNA家族中的一個(gè)重要分子[9]，具有一定的腫瘤特異性，在不同的腫瘤中，miR-214的表達(dá)情況不同。Schwarzenbach等[10]研究發(fā)現(xiàn)，乳腺癌患者血清中miR-214呈低表達(dá)，而且miR-214的表達(dá)量與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。Shih等[11]發(fā)現(xiàn)，肝細(xì)胞癌患者miR-214低表達(dá)，且與復(fù)發(fā)及預(yù)后不良密切相關(guān)。同樣，Zhou等[12]也發(fā)現(xiàn)，miR-214與食管癌的病理分級(jí)、tNM分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)，在食管鱗癌中呈低表達(dá)。

關(guān)于膀胱癌時(shí)miR-214表達(dá)的變化情況，學(xué)者們也進(jìn)行了相關(guān)研究。Zhang等[13]從2種膀胱癌細(xì)胞株中篩選miR-214以確定miR-214是否在膀胱癌細(xì)胞中表達(dá)，然后再在一組獨(dú)立的192例膀胱癌術(shù)前患者、80例術(shù)后患者及169例正?；颊叩臉颖灸蛑袡z測(cè)miR-214的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)miR-214可由膀胱腫瘤細(xì)胞株分泌，膀胱癌患者術(shù)前尿中miR-214的檢測(cè)量很低，但術(shù)后尿中的檢測(cè)量顯著升高。miR-214少量表達(dá)與膀胱癌的級(jí)別、淋巴轉(zhuǎn)移及非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌病程長(zhǎng)短密切相關(guān)。另外，尿液miR-214的可檢測(cè)量可作為肌層浸潤(rùn)性膀胱癌患者術(shù)后總生存（OS）和無(wú)復(fù)發(fā)生存（RFS）獨(dú)立的預(yù)后指標(biāo)[13]。Zhang等[14]發(fā)現(xiàn)，miR-214在胰腺癌中高表達(dá)，且影響胰腺癌細(xì)胞對(duì)吉西他濱的敏感性，導(dǎo)致耐受。Penna等[15]指出，miR-214在黑色素瘤中高表達(dá)，并可通過(guò)調(diào)節(jié)功能基因tFAP2C、ItGA3及多種細(xì)胞表面分子的表達(dá),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的遷徙、侵襲和轉(zhuǎn)移。膀胱癌中miR-214高表達(dá)能否與相關(guān)化療藥物起促進(jìn)作用目前尚無(wú)相關(guān)報(bào)道。

1.2 miRNA-100 miRNA-100也是miRNA家族的重要成員之一，非編碼小RNA。有研究表明，miRNA-100的表達(dá)與食管鱗狀細(xì)胞癌和結(jié)腸癌密切相關(guān)，在癌細(xì)胞中低表達(dá)，影響癌的侵襲和遷移，并且其表達(dá)決定著腫瘤的發(fā)展和預(yù)后[16]。Xu等[17]選用10例膀胱癌標(biāo)本進(jìn)行了20張miRNA芯片實(shí)驗(yàn)，在擴(kuò)大后的膀胱癌樣本量中運(yùn)用qRt-PCR技術(shù)，對(duì)miRNA芯片實(shí)驗(yàn)篩選出的表達(dá)差異microRNA進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果顯示,在膀胱癌中穩(wěn)定且顯著表達(dá)差異的10個(gè)microRNA中，miRNA-100降低最顯著。miRNA-100具有抑制細(xì)胞增殖和遷徙，誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯，抑制腫瘤細(xì)胞在體內(nèi)的增殖作用。上述研究結(jié)果提示，監(jiān)測(cè)膀胱癌中miRNA-100的表達(dá)，可能為臨床膀胱癌的診斷、預(yù)后及治療提供新的思路和方法。

2 Long noncoding RNAs（長(zhǎng)鏈非編碼RNA）

Long noncoding RNAs(lncRNAs)即長(zhǎng)鏈非編碼RNA，是在真核生物中新發(fā)現(xiàn)的一種長(zhǎng)度大于200nt的非編碼RNA分子，包括增強(qiáng)子RNA、基因間轉(zhuǎn)錄本及與其它轉(zhuǎn)錄本同向或反向重疊的轉(zhuǎn)錄本[18-19]。lncRNAs具有mRNA的結(jié)構(gòu)特征(帽式結(jié)構(gòu)和poly A尾巴)，但無(wú)編碼蛋白質(zhì)的功能，人們首次對(duì)lncRNAs的研究是從小鼠cDNA文庫(kù)的大規(guī)模測(cè)序開始的[20-21]。根據(jù)轉(zhuǎn)錄基因與鄰近的蛋白編碼基因的位置，人們將lncRNA分為正義、反義、雙向、基因內(nèi)和基因間等5種類型[22]。lncRNA序列保守性較差，僅在RNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)和啟動(dòng)子區(qū)有進(jìn)化保守性，且lncRNA表達(dá)具有組織特異性和時(shí)空特異性[23-25]。在細(xì)胞中,lncRNA可與染色質(zhì)重構(gòu)蛋白復(fù)合物PRC或其它染色質(zhì)修飾復(fù)合物結(jié)合，引起染色體重構(gòu)，從而導(dǎo)致細(xì)胞的分化、凋亡、衰老等，誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生[26]。同時(shí)，lncRNA還可使正義鏈啟動(dòng)子區(qū)組蛋白H3K27發(fā)生甲基化，進(jìn)而抑制p21的轉(zhuǎn)錄導(dǎo)致腫瘤發(fā)生[27]。

2.1 lncRNAs-n336928 lncRNA-n336928(noncode database ID:n336928)是長(zhǎng)鏈非編碼RNA的一員（長(zhǎng)鏈非編碼RNA-n336928），有研究證實(shí)其表達(dá)高低與膀胱癌發(fā)生發(fā)展及膀胱癌患者的預(yù)后、生存期密切相關(guān)。Chen等[28]利用qRt-PCR技術(shù)檢測(cè)了95例膀胱癌患者癌組織及鄰近癌旁非癌組織中l(wèi)ncRNAs的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)lncRNA-n336928在癌組織中的表達(dá)顯著高于癌旁組織，其表達(dá)與膀胱腫瘤的分期和組織學(xué)分級(jí)呈正相關(guān)關(guān)系。Chen等[28]用Kaplan meier生存分析得出，低表達(dá)incRNA-n336928的膀胱癌患者總體生存時(shí)間明顯高于incRNA-n336928高表達(dá)患者，認(rèn)為incRNA -n336928是膀胱癌患者總生存期的一個(gè)獨(dú)立預(yù)后因子，incRNA-n336928高表達(dá)與膀胱癌的發(fā)展密切相關(guān)。因此，incRNA-n336928有望成為膀胱癌診斷和預(yù)后判斷新的生物學(xué)標(biāo)志物。

2.2 ANRIL ANRIL（Antisense non-coding RNA in the INK4 locus）位于細(xì)胞核內(nèi)，是人Chr9p21上CDKN2A/B基因叢轉(zhuǎn)錄的長(zhǎng)鏈非編碼RNA，與一些疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)表明，ANRIL是乳腺癌、黑色素細(xì)胞瘤、神經(jīng)膠質(zhì)瘤、鼻咽癌、白血病等腫瘤的危險(xiǎn)位點(diǎn)[29]。此外，有研究證實(shí)ANRIL還與膀胱癌、前列腺癌等腫瘤發(fā)病相關(guān)[30]。Hongxue等[31]通過(guò)小干擾RNA和短發(fā)卡RNA沉默ANRIL后，轉(zhuǎn)染到人膀胱癌t24細(xì)胞和EJ細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)敲除ANRIL的細(xì)胞增殖速度降低,凋亡速度加快，且Bcl-2的表達(dá)明顯降低，Bax、胞質(zhì)細(xì)胞色素c、Smac、caspase-3等的表達(dá)顯著增高，但caspase-8沒(méi)有任何變化。上述研究結(jié)果亦在裸鼠的活體實(shí)驗(yàn)中證實(shí)，ANRIL沉默后能抑制EJ細(xì)胞腫瘤基因的表達(dá)；同時(shí)證明，降低ANRIL的表達(dá)能抑制Bcl-2的表達(dá)、提高Bax和caspase-9的表達(dá)，但不影響caspase-8的表達(dá)水平。因此,認(rèn)為ANRIL作為癌基因通過(guò)內(nèi)在的途徑調(diào)節(jié)著膀胱癌細(xì)胞的增殖和凋亡。

3 LPA1

溶血磷脂酸（lysophosphatidic acid1，LPA1）是一種目前在血清中濃度較高，但在其它真核生物組織中的濃度較低的具有生物活性的甘油磷脂[32]。LPA已知有至少6個(gè)高親和力G-蛋白偶聯(lián)受體(偶聯(lián))，以及一個(gè)核受體和過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體c(PPARc)[33]。盡管一些LPA受體大多具有序列同源性，但當(dāng)溶血磷酯酸受體激活時(shí)，它們不同的表達(dá)模式、選擇性激活和多樣的下游效應(yīng)器導(dǎo)致了其廣泛的生物學(xué)效應(yīng)[34]。LPA1參與并影響癌癥的發(fā)病機(jī)制。研究證明，在嚙齒動(dòng)物模型中，藥物性抑制LPA1可改變哺乳動(dòng)物細(xì)胞系的趨化方向，LPA1/LPA3拮抗劑的使用可減少胰腺癌肝、肺、腦等部位的轉(zhuǎn)移[35]。Kataoka等[36]使用實(shí)時(shí)聚合酶鏈反應(yīng)和免疫組織化學(xué)染色檢測(cè)LPA受體在12例膀胱原位癌和t1期癌，以及15例t2-t4期膀胱癌中的表達(dá)情況，結(jié)果顯示，LPA1 mRNA在非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌中的表達(dá)量明顯低于肌層浸潤(rùn)性膀胱癌；同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，LPA1高表達(dá)的位置是肌層浸潤(rùn)性膀胱癌細(xì)胞的細(xì)胞膜。Kataoka等[36]上調(diào)LPA表達(dá)后發(fā)現(xiàn)，膀胱腫瘤t24細(xì)胞侵襲能力明顯增強(qiáng)；同時(shí)，沉默LPA1表達(dá)后，膀胱腫瘤t24細(xì)胞侵襲力隨之降低。上述研究提示，LPA1的表達(dá)與膀胱癌的侵襲能力呈某種線性相關(guān)的聯(lián)系，有望成為臨床上治療浸潤(rùn)性膀胱癌的方向之一。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，分子生物學(xué)參與了腫瘤的發(fā)生與發(fā)展全過(guò)程，已經(jīng)成為當(dāng)今腫瘤屆關(guān)注與研究的熱點(diǎn)，研究腫瘤患者細(xì)胞、組織中特異性的分子生物表達(dá)可能成為對(duì)惡性腫瘤早期診斷、靶向治療及預(yù)后評(píng)估的一種重要方法和思路。目前研究表明，miRNAs、lncRNAs、LPA1等分子在膀胱癌的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用，能在腫瘤細(xì)胞的侵襲、遷移、分化、增殖等多種生物學(xué)功能中起到十分重要的影響作用。雖然我們現(xiàn)在對(duì)miRNAs、lncRNAs、LPA1等在膀胱癌中的作用了解得還不夠全面，但是隨著研究的不斷深入，終將會(huì)給膀胱癌患者的診治帶來(lái)希望。

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R737.14

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1004-6879（2017）04-0329-04

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