膀胱癌相关分子生物学研究现状

葛仙伟，黄后宝

（1.皖南医学院研究生学院，安徽 芜湖 241000；2.皖南医学院弋矶山医院泌尿外科）

综述讲座

膀胱癌相关分子生物学研究现状

葛仙伟1，黄后宝2△

（1.皖南医学院研究生学院，安徽 芜湖 241000；2.皖南医学院弋矶山医院泌尿外科）

膀胱癌；生物学分子；研究进展

膀胱癌是泌尿生殖系统最常见的恶性肿瘤之一，据最新研究资料显示，2014年，美国74690例新发膀胱癌患者中有15580例患者因膀胱癌死亡[1]。我国膀胱癌的发病率较低于欧美国家，但近几年也呈逐年上升的趋势[2]。膀胱癌中非肌层浸润性膀胱癌预后较好，切除原发灶后，患者存活期较长；但肌层浸润性膀胱癌患者预后很差，约有50%的肌层浸润性膀胱癌患者在确诊后3年内发生转移和死亡。而在新发膀胱癌患者中，非肌层浸润性膀胱癌仅占5%，且有一部分随时间的推移有发展为肌层浸润性膀胱癌的可能；另外，非肌层浸润性膀胱癌复发率较高，患者术后需行膀胱药物灌注治疗，使得膀胱癌成为治疗花费最高的恶性肿瘤之一[3-5]。本文对近年来与膀胱癌诊断及预后相关的分子标志物的研究进展进行综述，以期为临床膀胱癌的治疗和预后判断提供依据。

1 miRNAs

MicroRNAs(miRNAs)是近些年发现的一种普遍存在于多细胞生物染色体区域中的非编码小RNA，miRNAs在细胞核内由RNA聚合酶指导转录产生为初始转录产物，然后经过胞核和胞质内多步骤加工成熟，成熟的miRNAs被整合于RNA诱导沉默复合物并诱发靶基因转录后沉默[6]。据不完全统计，miRNAs调节人类1/3基因的翻译[7]。目前，miRNAs的作用机制尚不明确、统一。金向宇等[8]提出，在肺癌细胞的凋亡中，miRNAs可能通过抑制Bcl-2和C-MYC

基因，上调p53基因起作用。但更多的研究认为，zs主要通过与靶基因的非翻译区(3’UtR)结合，从而引导沉默复合体(RISC)表达，使靶基因mRNA降解和抑制蛋白质的翻译起作用。且近年来，越来越多的学者研究发现，miRNAs在肿瘤及肿瘤旁组织中的表达存在明显差异，肿瘤组织中miRNAs的表达明显低于肿瘤旁组织。因此提示，miRNAs表达可能与肿瘤的发生发展有关，可能在肿瘤细胞的增殖、凋亡、侵袭和肿瘤血管形成等一系列生化过程中起一定作用。上述研究提示，分析、测定膀胱癌组织中特定的miRNAs水平，可能有助于膀胱癌的早期诊断。

1.1 miR-214 miR-214位于人1号染色体长臂(1q24.3)的Dnm3基因内，非编码小RNA，是miRNA家族中的一个重要分子[9]，具有一定的肿瘤特异性，在不同的肿瘤中，miR-214的表达情况不同。Schwarzenbach等[10]研究发现，乳腺癌患者血清中miR-214呈低表达，而且miR-214的表达量与淋巴结转移有关。Shih等[11]发现，肝细胞癌患者miR-214低表达，且与复发及预后不良密切相关。同样，Zhou等[12]也发现，miR-214与食管癌的病理分级、tNM分期及淋巴结转移相关，在食管鳞癌中呈低表达。

关于膀胱癌时miR-214表达的变化情况，学者们也进行了相关研究。Zhang等[13]从2种膀胱癌细胞株中筛选miR-214以确定miR-214是否在膀胱癌细胞中表达，然后再在一组独立的192例膀胱癌术前患者、80例术后患者及169例正常患者的样本尿中检测miR-214的表达情况，发现miR-214可由膀胱肿瘤细胞株分泌，膀胱癌患者术前尿中miR-214的检测量很低，但术后尿中的检测量显著升高。miR-214少量表达与膀胱癌的级别、淋巴转移及非肌层浸润性膀胱癌病程长短密切相关。另外，尿液miR-214的可检测量可作为肌层浸润性膀胱癌患者术后总生存（OS）和无复发生存（RFS）独立的预后指标[13]。Zhang等[14]发现，miR-214在胰腺癌中高表达，且影响胰腺癌细胞对吉西他滨的敏感性，导致耐受。Penna等[15]指出，miR-214在黑色素瘤中高表达，并可通过调节功能基因tFAP2C、ItGA3及多种细胞表面分子的表达,促进肿瘤细胞的迁徙、侵袭和转移。膀胱癌中miR-214高表达能否与相关化疗药物起促进作用目前尚无相关报道。

1.2 miRNA-100 miRNA-100也是miRNA家族的重要成员之一，非编码小RNA。有研究表明，miRNA-100的表达与食管鳞状细胞癌和结肠癌密切相关，在癌细胞中低表达，影响癌的侵袭和迁移，并且其表达决定着肿瘤的发展和预后[16]。Xu等[17]选用10例膀胱癌标本进行了20张miRNA芯片实验，在扩大后的膀胱癌样本量中运用qRt-PCR技术，对miRNA芯片实验筛选出的表达差异microRNA进行验证，结果显示,在膀胱癌中稳定且显著表达差异的10个microRNA中，miRNA-100降低最显著。miRNA-100具有抑制细胞增殖和迁徙，诱导细胞周期停滞，抑制肿瘤细胞在体内的增殖作用。上述研究结果提示，监测膀胱癌中miRNA-100的表达，可能为临床膀胱癌的诊断、预后及治疗提供新的思路和方法。

2 Long noncoding RNAs（长链非编码RNA）

Long noncoding RNAs(lncRNAs)即长链非编码RNA，是在真核生物中新发现的一种长度大于200nt的非编码RNA分子，包括增强子RNA、基因间转录本及与其它转录本同向或反向重叠的转录本[18-19]。lncRNAs具有mRNA的结构特征(帽式结构和poly A尾巴)，但无编码蛋白质的功能，人们首次对lncRNAs的研究是从小鼠cDNA文库的大规模测序开始的[20-21]。根据转录基因与邻近的蛋白编码基因的位置，人们将lncRNA分为正义、反义、双向、基因内和基因间等5种类型[22]。lncRNA序列保守性较差，仅在RNA的二级结构和启动子区有进化保守性，且lncRNA表达具有组织特异性和时空特异性[23-25]。在细胞中,lncRNA可与染色质重构蛋白复合物PRC或其它染色质修饰复合物结合，引起染色体重构，从而导致细胞的分化、凋亡、衰老等，诱导肿瘤发生[26]。同时，lncRNA还可使正义链启动子区组蛋白H3K27发生甲基化，进而抑制p21的转录导致肿瘤发生[27]。

2.1 lncRNAs-n336928 lncRNA-n336928(noncode database ID:n336928)是长链非编码RNA的一员（长链非编码RNA-n336928），有研究证实其表达高低与膀胱癌发生发展及膀胱癌患者的预后、生存期密切相关。Chen等[28]利用qRt-PCR技术检测了95例膀胱癌患者癌组织及邻近癌旁非癌组织中lncRNAs的表达，发现lncRNA-n336928在癌组织中的表达显著高于癌旁组织，其表达与膀胱肿瘤的分期和组织学分级呈正相关关系。Chen等[28]用Kaplan meier生存分析得出，低表达incRNA-n336928的膀胱癌患者总体生存时间明显高于incRNA-n336928高表达患者，认为incRNA -n336928是膀胱癌患者总生存期的一个独立预后因子，incRNA-n336928高表达与膀胱癌的发展密切相关。因此，incRNA-n336928有望成为膀胱癌诊断和预后判断新的生物学标志物。

2.2 ANRIL ANRIL（Antisense non-coding RNA in the INK4 locus）位于细胞核内，是人Chr9p21上CDKN2A/B基因丛转录的长链非编码RNA，与一些疾病的发生发展密切相关。全基因组关联研究(GWAS)表明，ANRIL是乳腺癌、黑色素细胞瘤、神经胶质瘤、鼻咽癌、白血病等肿瘤的危险位点[29]。此外，有研究证实ANRIL还与膀胱癌、前列腺癌等肿瘤发病相关[30]。Hongxue等[31]通过小干扰RNA和短发卡RNA沉默ANRIL后，转染到人膀胱癌t24细胞和EJ细胞，发现敲除ANRIL的细胞增殖速度降低,凋亡速度加快，且Bcl-2的表达明显降低，Bax、胞质细胞色素c、Smac、caspase-3等的表达显著增高，但caspase-8没有任何变化。上述研究结果亦在裸鼠的活体实验中证实，ANRIL沉默后能抑制EJ细胞肿瘤基因的表达；同时证明，降低ANRIL的表达能抑制Bcl-2的表达、提高Bax和caspase-9的表达，但不影响caspase-8的表达水平。因此,认为ANRIL作为癌基因通过内在的途径调节着膀胱癌细胞的增殖和凋亡。

3 LPA1

溶血磷脂酸（lysophosphatidic acid1，LPA1）是一种目前在血清中浓度较高，但在其它真核生物组织中的浓度较低的具有生物活性的甘油磷脂[32]。LPA已知有至少6个高亲和力G-蛋白偶联受体(偶联)，以及一个核受体和过氧化物酶体增殖物激活受体c(PPARc)[33]。尽管一些LPA受体大多具有序列同源性，但当溶血磷酯酸受体激活时，它们不同的表达模式、选择性激活和多样的下游效应器导致了其广泛的生物学效应[34]。LPA1参与并影响癌症的发病机制。研究证明，在啮齿动物模型中，药物性抑制LPA1可改变哺乳动物细胞系的趋化方向，LPA1/LPA3拮抗剂的使用可减少胰腺癌肝、肺、脑等部位的转移[35]。Kataoka等[36]使用实时聚合酶链反应和免疫组织化学染色检测LPA受体在12例膀胱原位癌和t1期癌，以及15例t2-t4期膀胱癌中的表达情况，结果显示，LPA1 mRNA在非肌层浸润性膀胱癌中的表达量明显低于肌层浸润性膀胱癌；同时还发现，LPA1高表达的位置是肌层浸润性膀胱癌细胞的细胞膜。Kataoka等[36]上调LPA表达后发现，膀胱肿瘤t24细胞侵袭能力明显增强；同时，沉默LPA1表达后，膀胱肿瘤t24细胞侵袭力随之降低。上述研究提示，LPA1的表达与膀胱癌的侵袭能力呈某种线性相关的联系，有望成为临床上治疗浸润性膀胱癌的方向之一。

4 结语

综上所述，分子生物学参与了肿瘤的发生与发展全过程，已经成为当今肿瘤届关注与研究的热点，研究肿瘤患者细胞、组织中特异性的分子生物表达可能成为对恶性肿瘤早期诊断、靶向治疗及预后评估的一种重要方法和思路。目前研究表明，miRNAs、lncRNAs、LPA1等分子在膀胱癌的发生、发展中起重要作用，能在肿瘤细胞的侵袭、迁移、分化、增殖等多种生物学功能中起到十分重要的影响作用。虽然我们现在对miRNAs、lncRNAs、LPA1等在膀胱癌中的作用了解得还不够全面，但是随着研究的不断深入，终将会给膀胱癌患者的诊治带来希望。

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