雄激素受體在膀胱癌中表達及價值
——基于TCGA數(shù)據(jù)庫分析*

吳鵬飛 郭長城 姚旭東

同濟大學附屬第十人民醫(yī)院（上海 200072）

膀胱癌是泌尿系統(tǒng)常見的惡性腫瘤，全世界大約每年新發(fā)429 800 例，死亡165 000例[1]。盡管近10年診療技術(shù)在不斷提高，但是膀胱癌的治療及預(yù)后并未取得明顯的改善[2]。膀胱癌男性多發(fā)，男性發(fā)病率為女性的3倍[3]。研究顯示，暴露于工作環(huán)境的化學物質(zhì)，如石棉、聯(lián)苯胺、礦物或潤滑油是公認的膀胱癌的危險因素[4]，且這些因素可能與膀胱癌的發(fā)病性別差異相關(guān)，然而除去這些因素，膀胱癌的男性發(fā)病率仍然是女性的3～4倍[5]。這提示我們性激素及性激素信號通路在膀胱癌的發(fā)病及進展中扮演著重要的角色。近年來雄激素受體（AR）在膀胱癌的研究中越來越受到重視。然而AR途徑是否發(fā)揮主要作用目前仍有爭論[6]。Miyamoto等[7]研究顯示AR可以促進膀胱癌的發(fā)生發(fā)展。Mashhadi等[8]研究顯示AR的表達與腫瘤分期和分級呈正相關(guān)，AR陽性腫瘤的預(yù)后比AR陰性的腫瘤差。這項研究還報道AR陽性與轉(zhuǎn)移有關(guān)。國內(nèi)學者荊翌峰等研究顯示，AR陽性表達的膀胱癌細胞經(jīng)雄激素刺激后，細胞發(fā)生明顯的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化，細胞侵襲力明顯增強。利用雄激素受體拮抗劑氟他胺或者siRNA將AR沉默可消除這一效應(yīng)。雄激素可激活Wnt蛋白主導(dǎo)的信號通路，并經(jīng)該通路的介導(dǎo)，上調(diào)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial mesenchymal transition EMT）相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子Slug的表達，后者是AR介導(dǎo)膀胱癌EMT的關(guān)鍵分子[9]。然而，一些研究顯示，實際上AR表達量隨病情和病程的進展而降低，提示AR的低表達與病情的進展和侵襲有關(guān)[10-12]。因此，AR在膀胱癌中所扮演的角色需要進一步明確。本文擬通過TCGA數(shù)據(jù)庫評價AR在膀胱癌中的表達情況及其與膀胱癌分級分期的關(guān)系。

資料與方法

一、數(shù)據(jù)庫

從腫瘤基因圖譜TCGA數(shù)據(jù)庫獲取膀胱癌患者432例，其中男性314例，女性118例。獲取有效的AR表達患者422例。每個患者的臨床信息包括腫瘤分期、轉(zhuǎn)移及生存情況同樣從TCGA數(shù)據(jù)庫獲得并進行分析。AR的蛋白表達情況及相應(yīng)患者的信息也從TCGA數(shù)據(jù)庫中獲取。

二、AR表達與臨床分期

根據(jù)患者的臨床分期和轉(zhuǎn)移情況對患者進行分組，通過GraphPad prism軟件進行繪圖分析。

三、生存分析

根據(jù)患者AR表達情況將患者分為高表達AR組和低表達AR組，通過GraphPad prism軟件或Xena（http：//xena.ucsc.edu/）獲得生存曲線。

結(jié) 果

一、AR在膀胱癌中及正常組織中的表達情況

我們通過firebrowse（http：//firebrowse.org/）軟件分析了膀胱癌組織和癌旁正常組織中的AR表達情況，結(jié)果顯示相對于癌旁正常組織，AR在膀胱癌腫瘤組織中明顯低表達（圖1）。

二、AR表達與膀胱癌患者預(yù)后情況

AR的mRNA表達水平及432例相對應(yīng)患者的隨訪情況從TCGA中獲取，通過UCSC Xena（http：//xena.ucsc.edu/）對數(shù)據(jù)進行分析。所有病例以AR表達中間值分為AR低表達組和AR高表達組，根據(jù)患者的死亡時間做生存曲線。結(jié)果顯示AR高表達組患者死亡率較低表達組為高，但無統(tǒng)計學差異（P=0.72）（圖2A）。進一步我們通過性別差異做生存曲線，結(jié)果顯示男性314例，女性118例，而女性的預(yù)后更差，但仍無顯著性統(tǒng)計學差異（P=0.47）（圖2B）。

圖1 AR在膀胱癌腫瘤組織及正常組織中的表達情況

圖2 膀胱癌患者預(yù)后分析（生存曲線比較）

三、AR的表達與腫瘤的分期及轉(zhuǎn)移情況

我們首先分析了轉(zhuǎn)移性膀胱癌與非轉(zhuǎn)移膀胱癌患者AR的表達情況，結(jié)果顯示AR在轉(zhuǎn)移性膀胱癌中呈下降趨勢，但無明顯統(tǒng)計學差異（P=0.1331，圖3A），進而我們比較了臨床不同分期膀胱癌患者的AR表達，結(jié)果顯示隨著膀胱癌患者的分期升高，AR的表達呈上升趨勢， 但無統(tǒng)計學差異。值得注意的是，T4期AR的表達反而呈下降趨勢，這可能與T4期樣本量較少等因素相關(guān)，但具體機制需要進一步研究（圖3B）。同樣我們比較了男性和女性表達AR的情況，結(jié)果顯示女性表達AR的量較男性略低，但無統(tǒng)計學差異（P=0.1753，圖3C）。最后我們通過TCGA數(shù)據(jù)庫分別獲得AR mRNA表達情況和部分患者蛋白情況，對mRNA和蛋白情況做相關(guān)性分析，結(jié)果顯示AR mRNA與蛋白表達呈明顯相關(guān)性（R=0.704，P＜0.0001，圖3D）

圖3 AR在不同患者群體的表達情況

討 論

近年來，一些研究試圖確定AR在膀胱癌中的表達，并進一步明確AR表達的差異是否與疾病的發(fā)生發(fā)展相關(guān)。相關(guān)研究顯示膀胱癌患者組織中可以檢測到AR的表達，但是AR表達與患者的預(yù)后及腫瘤的分期仍有爭議。此外AR在膀胱癌中的作用目前仍不清楚。Mashhadi等[8]研究顯示AR的表達與腫瘤分期和分級呈正相關(guān)，AR陽性的腫瘤預(yù)后比AR陰性的腫瘤差。這項研究還報道AR陽性與轉(zhuǎn)移有關(guān)。此外，Miyamoto 等[12]研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移性膀胱癌患者腫瘤組織中AR表達的陽性率高于非轉(zhuǎn)移性腫瘤患者。另外研究報道AR在高侵襲性膀胱癌中的陽性率為15.1%，而在非侵襲性膀胱癌中的陽性率為9%。這些研究提示AR的表達可能與膀胱癌的進展相關(guān)[13]。然而相反，其他一些研究顯示在膀胱癌中AR的表達與膀胱癌患者的分期及轉(zhuǎn)移呈負相關(guān)，提示低表達AR可能與膀胱癌患者的預(yù)后不良相關(guān)[10,12,14]。另外一項研究顯示，雖然在侵襲性腫瘤中AR表達升高較為常見，但其表達并不影響腫瘤復(fù)發(fā)，也與死亡時間或疾病死亡無關(guān)[15]。還有有趣的是一項研究報道在膀胱癌對照組織中均無AR的表達，而腫瘤組織中AR陽性率也只有51%[11]。我們研究顯示AR的表達水平與膀胱癌的分期呈現(xiàn)一定的正相關(guān)但無統(tǒng)計學差異，而與腫瘤的轉(zhuǎn)移與否并無相關(guān)性，且通過AR的表達水平來判斷患者的預(yù)后仍有一定的局限性。

另外一些研究者同樣研究了男女膀胱癌患者中AR的表達情況，結(jié)果顯示男性膀胱癌患者中AR的表達高于女性膀胱癌患者[16]。然而目前越來越多研究顯示AR在男性和女性中的表達基本相似，兩者表達水平并無明顯差異[8]。我們基于TCGA數(shù)據(jù)庫分析同樣發(fā)現(xiàn)AR在男性和女性中的表達并無差異，這提示單純的雄激素受體不能解釋膀胱癌男性發(fā)病高于女性的原因。目前一種解釋是決定男性膀胱癌發(fā)病高于女性的是雄激素信號通路，而不是AR的水平[17]。眾所周知，男性的雄激素水平遠高于女性，盡管雄激素受體的水平相似，但整體雄激素信號通路的活性男性要高于女性，從而解釋了膀胱癌男性發(fā)病高于女性。

總之，結(jié)合目前文獻報道及我們基于TCGA的數(shù)據(jù)分析，AR高表達患者可能預(yù)后更差，且AR的表達情況與膀胱癌患者的臨床分期有一定的相關(guān)性，但在膀胱癌的診斷、預(yù)后及分期等方面的價值仍有局限性，而膀胱癌男性高發(fā)的原因可能與雄激素信號通路及其他受體有關(guān)。