不同分子分型膀胱癌的臨床特征及預(yù)后

鄭榮魏，趙益華，黃偉，蔣旭敏，黃偉平

（1.樂清市人民醫(yī)院 泌尿外科，浙江 溫州 325600；2.溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 泌尿外科，浙江溫州 325015）

膀胱癌為臨床常見惡性腫瘤，2018 年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示全球膀胱癌新增患者數(shù)為54.9393萬，死亡人數(shù)達(dá)19.9922萬，男性發(fā)病率高于女性，男女比例約為3:1[1]。膀胱癌嚴(yán)重威脅著人民的生命健康，其診治研究一直是學(xué)界關(guān)注的重點(diǎn)問題。近年來，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展及各種生物檢測技術(shù)在臨床中的應(yīng)用，從基因分子角度分析膀胱癌成為學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)問題，從分子分型角度分析膀胱癌有望明確肌層浸潤性膀胱癌和非肌層浸潤性膀胱癌

的分子機(jī)制、預(yù)測患者對治療藥物的反應(yīng)性、評估預(yù)后[2]。然而目前我國缺乏膀胱癌分子分型相關(guān)研究。細(xì)胞分裂周期相關(guān)因子3（cell division cycle associated protein 3，CDCA3）為SCF復(fù)合體（SKPl-CULl-F-BOX protein complex）的重要組成部分，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂環(huán)節(jié)，并破壞有絲分裂的抑制酶[3]。王芹等[4]研究發(fā)現(xiàn)CDCA3 過表達(dá)會促進(jìn)細(xì)胞周期DNA合成前期（G1）向DNA合成期（S）轉(zhuǎn)化，促進(jìn)細(xì)胞增殖和分化，參與口腔癌的形成和發(fā)展。金鵬等[5]研究發(fā)現(xiàn)CDCA3 低表達(dá)可使非小細(xì)胞肺癌周期停止，進(jìn)而提升化療敏感性，有助于優(yōu)化患者的臨床治療效果。近年來有研究[6]證實(shí)腫瘤細(xì)胞中有CDCA3高表達(dá)現(xiàn)象，故CDCA3被視為細(xì)胞周期調(diào)節(jié)劑，其表達(dá)水平與惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)。但是目前缺乏膀胱癌與CDCA3 關(guān)系的研究。因此，筆者認(rèn)為有必要對CDCA3 分子分型與膀胱癌患者臨床特征及預(yù)后關(guān)系展開研究分析。

1 資料和方法

1.1 一般資料以美國癌癥基因組圖譜（the Cancer Genome Atlas，TCGA）數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，下載膀胱癌CDCA3 基因表達(dá)譜和相關(guān)病例的資料信息，數(shù)據(jù)庫網(wǎng)址為:“https://cancergenome.nih.gov”。共下載147例膀胱癌患者數(shù)據(jù)資料，其中男101例，女46例；年齡27～81歲，平均（58.7±6.9）歲。

篩選納入標(biāo)準(zhǔn):①CDCA3檢測資料完整；②臨床相關(guān)資料數(shù)據(jù)完整；③完成3年隨訪，且隨訪數(shù)據(jù)完整。篩選排除標(biāo)準(zhǔn):①臨床資料及相關(guān)檢查數(shù)據(jù)缺失；②未接受3年隨訪，或隨訪數(shù)據(jù)殘缺。

1.2 方法

1.2.1 CDCA3基因表達(dá)與膀胱癌臨床特征及預(yù)后關(guān)系分析:篩選下載的膀胱癌數(shù)據(jù)集GSE13507中的膀胱癌所有相關(guān)數(shù)據(jù)資料。將患者的CDCA3表達(dá)水平由低到高排列，確定CDCA3水平中位數(shù)，將低于中位數(shù)的樣本設(shè)置為CDCA3低表達(dá)組（74例），將高于中位數(shù)的樣本設(shè)置為CDCA3高表達(dá)組（73例），展開對比研究分析。

1.2.2 CDCA3 作用機(jī)制分析:進(jìn)行基因集富集分析（gene set enrichment analysis，GSEA）[7]，以GSEA3.0系統(tǒng)分析CDCA3表達(dá)對多種生物通路基因集造成的影響。應(yīng)用默認(rèn)加權(quán)富集統(tǒng)計(jì)分析方法，將GSEA網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)基因集為對照基因集，置換500次。

1.3 觀察指標(biāo)詳細(xì)記錄所有患者的臨床相關(guān)資料，包括性別、年齡、腫瘤數(shù)量、肌層浸潤情況、TNM分期、臨床分期、腫瘤轉(zhuǎn)移情況、腫瘤分化程度，并統(tǒng)計(jì)所有患者的3年隨訪情況，計(jì)算1年、3年復(fù)發(fā)率及病死率。對比不同CDCA3基因表達(dá)組患者的臨床病理特征、預(yù)后，分析CDCA3 表達(dá)與膀胱癌臨床特征及預(yù)后的關(guān)系。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法以SPSS23.0軟件對147例膀胱癌患者的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。計(jì)量資料以±s 表示，2組間比較采用獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同CDCA3 基因表達(dá)組患者臨床特征對比

CDCA3高表達(dá)組肌層浸潤患者比例、高級別T分期及N分期、腫瘤轉(zhuǎn)移患者比例均高于CDCA3 低表達(dá)組，而腫瘤分化程度低于CDCA3 低表達(dá)組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。詳見表1。

表1 不同CDCA3 基因表達(dá)組患者臨床特征對比[例（%）]

2.2 不同CDCA3基因表達(dá)組患者預(yù)后對比截止3年隨訪結(jié)束時，73例患者存活，總生存率為49.66%，CDCA3 低表達(dá)組患者的平均生存時間為（51.74±5.61）月；CDCA3 高表達(dá)組患者的平均生存時間為（41.01±2.36）月，高表達(dá)組患者的生存時間短于低表達(dá)組（t=12.912，P＜0.001）。

2.2.1 復(fù)發(fā)率對比:CDCA3高表達(dá)組1年、3年復(fù)發(fā)率均高于CDCA3低表達(dá)組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

表2 不同CDCA3基因表達(dá)組患者復(fù)發(fā)情況對比[例（%）]

2.2.2 生存率對比:CDCA3高表達(dá)組1年、3年生存率均低于CDCA3低表達(dá)組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表3和圖1。

表3 不同CDCA3基因表達(dá)組患者生存情況對比[例（%）]

圖1 2組患者生存曲線

2.3 CDCA3推動膀胱癌發(fā)生與發(fā)展的機(jī)制分析應(yīng)用GSEA對CDCA3對各種生物通路的影響進(jìn)行分析，研究發(fā)現(xiàn)CDCA3高表達(dá)膀胱癌細(xì)胞中富集了G2M檢查點(diǎn)、糖酵解、E2F信號通路、MYC信號通路、MTOR信號通路、PTK通路、PI3K-AKT-mTOR信號通路、有絲分裂紡錘體、去折疊蛋白反應(yīng)、膽固醇蛋白、精子發(fā)生等基因集，提示CDCA3 經(jīng)上述基因集調(diào)控膀胱癌的發(fā)生及發(fā)展。見表4。

3 討論

隨著學(xué)界對膀胱癌認(rèn)識的不斷加深，膀胱癌診斷、治療及預(yù)后評估均取得了一定成果，但是仍未有突破性的進(jìn)展，其主要原因在于學(xué)界對膀胱癌的生物分子機(jī)制不清楚，缺乏分子分型分析，無法充分認(rèn)識膀胱癌[8]。程卓夫等[9]在研究中指出，從腫瘤形態(tài)學(xué)、病理分級角度分析評估膀胱癌雖然能夠在一定程度上了解患者的發(fā)病情況，但無法了解膀胱癌的復(fù)雜生物學(xué)行為，有約36%的患者不能準(zhǔn)確評估病情，導(dǎo)致一些患者無法得到切實(shí)有效的治療，有很高的復(fù)發(fā)、病死風(fēng)險(xiǎn)。楊金成等[10]研究認(rèn)為，膀胱癌的發(fā)生及發(fā)展是一個復(fù)雜的生理過程，其中涉及多種分子通路作用，如在膀胱癌早期多有PTK通路激活參與，而腫瘤惡化發(fā)展過程中則有PI3KAKT-mTOR信號通路作用。諸多研究[11-12]均提示生物分子因素在膀胱癌發(fā)生及發(fā)展中發(fā)揮重要作用，其可能是肌層浸潤性膀胱癌的主要發(fā)生機(jī)制。然而目前關(guān)于膀胱癌的生物分子分型研究較少，對于膀胱癌分子分型與患者的臨床特征、預(yù)后的關(guān)系并不清楚。查閱國內(nèi)外膀胱癌分子分型相關(guān)研究[13-16]發(fā)現(xiàn)目前學(xué)界對CDCA3與惡性腫瘤的關(guān)系問題較為關(guān)注，筆者認(rèn)為CDCA3 可能是膀胱癌發(fā)生及發(fā)展的重要分子機(jī)制?；诖耍P者以147例有詳細(xì)臨床數(shù)據(jù)資料的膀胱癌患者為例，根據(jù)CDCA3 表達(dá)水平對患者進(jìn)行分子分型，探究CDCA3 表達(dá)水平與膀胱癌臨床特征、預(yù)后的關(guān)系及其作用機(jī)制。

CDCA3為SCF復(fù)合體的一個組成部分，被公認(rèn)為細(xì)胞周期調(diào)節(jié)劑，在腫瘤發(fā)生及發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用[17]。項(xiàng)陽[18]以腫瘤生物信息分析證實(shí)CDCA3 為致癌基因的驅(qū)動基因，其能夠通過調(diào)控C-末端結(jié)構(gòu)域磷酸酶1（small C-terminal domain phosphatase 1，SCP1）和其周圍細(xì)胞周期的關(guān)系發(fā)揮作用，調(diào)控腫瘤的發(fā)生及發(fā)展。BI等[19]則在研究中發(fā)現(xiàn)CDCA3能夠經(jīng)HoxB3綁定而激活，促進(jìn)腫瘤發(fā)展惡化。本研究中發(fā)現(xiàn)CDCA3高表達(dá)組肌層浸潤患者比例、T分期和N分期均明顯高于CDCA3低表達(dá)組，而腫瘤分化程度低于CDCA3低表達(dá)組（P＜0.05），也提示CDCA3 表達(dá)水平與膀胱癌的惡性程度有關(guān)，隨著CDCA3表達(dá)水平的升高其惡性程度也隨之升高。另外本研究也發(fā)現(xiàn)CDCA3高表達(dá)組患者的轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)更高，這與何恒晶等[6]的研究結(jié)果一致。在CDCA3與膀胱癌預(yù)后關(guān)系分析中發(fā)現(xiàn)CDCA3高表達(dá)會增加預(yù)后不良風(fēng)險(xiǎn)，患者的復(fù)發(fā)及病死風(fēng)險(xiǎn)更高。提示CDCA3 基因表達(dá)會對患者的生存期造成影響，也表明可以通過CDCA3檢測評估患者的預(yù)后。將本研究結(jié)果與以往研究資料進(jìn)行綜合分析可以發(fā)現(xiàn)CDCA3基因表達(dá)與膀胱癌臨床特點(diǎn)及預(yù)后關(guān)系密切，CDCA3高表達(dá)往往提示腫瘤惡性程度高、轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)高、預(yù)后狀況差，患者的總生存期短。因此，臨床中可以通過CDCA3 檢測對膀胱癌患者進(jìn)行診斷、評估。

進(jìn)一步對膀胱癌患者CDCA3高表達(dá)作用機(jī)制進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)其與G2M檢查點(diǎn)、糖酵解、E2F信號通路、MYC信號通路、MTOR信號通路、PTK通路、PI3K-AKTmTOR信號通路、有絲分裂紡錘體、去折疊蛋白反應(yīng)、膽固醇蛋白、精子發(fā)生等基因集有關(guān)，CDCA3可能通過調(diào)控上述通路刺激腫瘤細(xì)胞增殖、分化，促進(jìn)膀胱癌發(fā)生及發(fā)展。然而目前尚缺乏關(guān)于多種基因通路與膀胱癌的關(guān)系研究，因此對于CDCA3 的具體作用機(jī)制并不清楚。

綜上，CDCA3的表達(dá)水平與膀胱癌患者的臨床特征、預(yù)后情況密切相關(guān)，CDCA3高表達(dá)患者的TNM分期、臨床分期往往較高，而腫瘤分化程度多較低，且多伴有肌層浸潤、腫瘤轉(zhuǎn)移，其惡性程度高于CDCA3低表達(dá)患者，而預(yù)后質(zhì)量也往往更差，患者有很高的復(fù)發(fā)及死亡風(fēng)險(xiǎn)。而CDCA3高表達(dá)作用機(jī)制的發(fā)揮與G2M檢查點(diǎn)、糖酵解、E2F信號通路、MYC信號通路、MTOR信號通路、PTK通路、PI3K-AKT-mTOR信號通路、有絲分裂紡錘體、去折疊蛋白反應(yīng)、膽固醇蛋白、精子發(fā)生等基因集的調(diào)控有關(guān)。由此判斷CDCA3 可能是膀胱癌的又一生物標(biāo)志物，有望成為膀胱癌臨床診斷、預(yù)后評估標(biāo)志物及治療新靶點(diǎn)。