现代泌尿外科杂志 "#' 年 '' 月第 "" 卷第 '' 期而浸润型膀胱癌的治疗金标准仍是根治性膀胱切除 根治性膀胱切除术后生活质量明显下降 影响膀胱癌的预后因素复杂 除肿瘤分类分期 转移 治疗方式等 也受肿瘤基因 表皮生长因子受体 单核苷酸多态性和 $-& 等因素影响 随着分子靶向治疗在肿瘤疾病

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1 ' 临床研究 ( 基因对膀胱癌患者的临床意义 基于, 数据集的分析尹晓红 '" 刘小平 ' 罗先武 " 孟详喻 ' 曾宪涛 ' 王行环 ' ' 武汉大学中南医院循证与转化医学中心 武汉大学循证与转化医学中心 湖北武汉 1## '" 武汉大学健康学院护理学系 湖北武汉 1## ' 武汉大学中南医院泌尿外科 湖北武汉 1## ' * # "#( 2$ " 3 & 3 "!',! 3 5 -? '" 0 *? ' 0*:? 8 " 6-? ' 36-? ' &-? ' ' / (62 ) 3 4 ( * 2 / (62 ) * 2 1## '" 7 (-.( 4. * 2 1## ' 7 (* 3 4 ( * 2 1## '/ () *(, &,1 "!& # - "! #, &,1 "!& # ( 1 " " ",1!!& # - ",1 &, " " =####"=####% =### =####' "!% #####' % #####',1 #, %! ( 1,1 "!!& %" & "" " ", * " "!, * " "# %% %"",1 " & )!! & # +,-.),1 & " " & 摘要 目的 探讨 )& 0- 基因在膀胱癌患者中的表达情况及与临床病理特征的关系 评价其对膀胱癌患者临床预后的影响 方法 检索并下载 6: 膀胱癌基因表达数据集 分析膀胱癌患者基因表达谱数据及临床信息 明确 )& 0- 基因对膀胱癌患者预后的影响 并通过基因富集分析方法进一步探讨 )& 0- 基因对膀胱癌细胞的具体作用机制 结果 膀胱癌患者中 )& 0- 低表达组膀胱癌患者在肿瘤侵袭程度及 )- 分期方面明显优于 )& 0- 高表达组膀胱癌患者 =# ##'= #<##"=# ##%=#<# 而在年龄 肿瘤恶性等级和肿瘤是否进展的分布方面无明显差异 )& 0- 低表达组患者的肿瘤特异性生存期 # ###' 和总生存期 # ###' 亦均优于 )& 0- 高表达组的患者 提示低表达组患者预后更佳 )& 0- 基因高表达组的膀胱癌样本主要富集在 - 信号通路 ) 9 信号通路 上皮 间质转换 缺氧 炎性应答 )-9-9 信号通路等多种生物学过程 这些通路主要与肿瘤血管细胞生成和肿瘤细胞分化 侵袭和转移相关 结论 )& 0- 基因与膀胱癌多个病理指标相关 可以作为潜在的诊疗膀胱癌患者预后的标志物和治疗肿瘤的靶标 关键词 )& 0- 基因 膀胱癌 临床预后.6& 分析 6: 数据库中图分类号 $ '1 文献标志码 & '# %!% '##% "%' "#' '' ##1 膀胱癌主要为移行上皮来源肿瘤 是我国高发的泌尿系恶性肿瘤之一 其死亡率位于男性恶性肿瘤的 收稿日期 "#' #! '# 修回日期 "#' #% # 基金项目 国家重点研发计划专项基金 - "#'!59/#'#!## 通信作者 王行环 教授 主任医师 博导 6 8 '%! '! 作者简介 尹晓红 '%%1 女 汉族 本科 研究方向为循证泌尿外科学与临床研究 6 '! ' 第! 位 其发生发展主要受环境和遗传因素的影响 目前膀胱癌患者的主要治疗措施为膀胱腔内肿瘤切除 根治性膀胱切除 局部灌注 全身化疗和适形 " 放疗等 尽管膀胱癌的诊疗不断在进步 但部分膀胱癌患者仍会复发甚至转移 导致其预后不良 约 #, 左右的膀胱癌患者复发后进展为浸润型膀胱癌

2 现代泌尿外科杂志 "#' 年 '' 月第 "" 卷第 '' 期而浸润型膀胱癌的治疗金标准仍是根治性膀胱切除 根治性膀胱切除术后生活质量明显下降 影响膀胱癌的预后因素复杂 除肿瘤分类分期 转移 治疗方式等 也受肿瘤基因 表皮生长因子受体 单核苷酸多态性和 $-& 等因素影响 随着分子靶向治疗在肿瘤疾病中成为热点的研究现状的发展 寻找能准确推断治疗效果与生存情况的分子靶点以及如何应用 1 该靶点抑制肿瘤的进展与复发具有重要意义 ) )& 0- 基因也称为. "" 定位于第 '' 号染色体长臂 ''@" " 上 基因全长 1> 由 个外显子和 1 个内含子组成 $-& 全长为 '! 属于微丝连接蛋白家族成员之一 )& 0- 的启动子含有核连接因子 在平滑肌组织中调节相关基因表达 并可能参与上皮细胞间质转换的! 转录调控 )& 0- 通过与细胞骨架中的肌动蛋白结合 参与平滑肌细胞骨架重组和血管重构及调节 有研究认为 细胞骨架结构和功能改变与肿瘤细胞形成及迁移密切相关 )& 0- 在多种肿瘤疾病中表达异常 目前多个研究报道 )& 0- 在多种肿瘤疾病中表达异常并可能与肿瘤的癌变或转移进展有 密切联系 本研究将通过膀胱癌基因表达数据集 分析 )& 0- 基因对膀胱癌患者预后的影响 以评价 )& 0- 是否可作为膀胱癌的诊疗标志物 并进一步探究该基因的功能与机制 以其为后续研究提供线索和思路 资料与方法 资料来源 通过 -/ 的 6: 数据库中下载膀胱癌患者的基因表达谱数据集.6' # % 和.6 '! 1 '# '' 两组数据集分别采用 公司的!2" # 和 &( ( 公司的 4 *' +0*." 基因芯片进行杂交.6' # 数据集中共包含 " 例基因表达数据 其中! 例正常对照组织 癌旁组织 例 志愿者正常组织 '# 例 '! 例膀胱肿瘤组织 并包含肿瘤患者的年龄 性别 肿瘤侵袭程度 肿瘤恶性等级 肿瘤是否进展 )- 分期以及肿瘤特异性生存期和总生存期等临床资料.6 '! 1 数据集包含 % 例膀胱肿瘤样本 数据筛选和临床相关性研究.6' # 和.6 '! 1 附带翔实的临床信息 可进行进一步回顾性分析和生存分析等研究 其中临床资料缺失的样本被排除 按 )& 0- 表达水平的中位数将以上两个数据集的膀胱癌样本分为 )& 0- 低表达组和 )& 0- 高表达组 基因集富集分析 将.6 '! 1 数据集中的膀胱癌样本根据 )& 0-"# 1 表达值的中位数分为 )& 0- 高表达组和 )& 0- 低表达组 采用.6&" # 版本进行基因集富集分析.6& 以 > 基因集作为参考基因集 按 ( 8 的方法 每次分析置换次数 '### 次 以 # # 97$( 2 # " 使用基因集富集分析法 分析 )& 0- 基因的表达水平对各种生物通路可能的作用机制 统计学处理 根据研究性质不同 在回顾性分析中 组间比较采用四格联列表法行 " 检验 使用 法对 )& 0- 低表达和高表达组膀胱癌患者的肿瘤特异性生存期和总生存期进行分析 本文中所有绘图及统计处理软件均采用 + + # 软件完成 以 # # 为差异有统计学意义 结 果 '% ( 基因与膀胱癌患者的临床病理相关性 如表 ' 所示 膀胱癌患者中 )& 0- 高表达组膀胱癌患者在肿瘤侵袭程度及 )- 分期方面明显劣于 )& 0- 低表达组膀胱癌患者 相应的卡方检验 值分别为 =###'=###"=###%= # # 而在年龄 肿瘤恶性等级和肿瘤是否进展的分布方面无明显差异 # # ( 基因表达水平与膀胱癌患者预后的相关性 为明确 )& 0- 基因是否能作为膀胱癌患者预后的评价分子 分析了.6' # 数据集中 )& 0- 低表达组和高表达组膀胱癌患者的肿瘤特异性生存期和总生存期 )& 0- 低表达组患者的肿瘤特异性生存期明显低于 )& 0- 高表达组患者 # ##' 图 '&)& 0- 低表达组患者的总生存期亦明显低于 )& 0- 高表达组患者 #<##' 图 ' 以上结果说明 )& 0- 的高表达可能与膀胱癌患者术后早期复发和早期死亡相关 ( 高表达的基因富集分析 明确 )& 0- 与膀胱癌的临床相关性后 进一步分析 )& 0- 推动肿瘤发展的可能机制 根据 )& 0- 基因表达值的中位数 将.6 '! 1 数据集的 % 例膀胱癌样本分为 )& 0- 高表达组和低表达组 以 > 基因集作为参考基因集对 )& 0- 进行.6& 分析 如表 " 所示 )& 0- 基因高表达组膀胱癌样本主要富集在细胞间连接 - 通路 凝血过程 肌肉发生 凋亡 低氧状态 紫外线反应 上皮

3 "# 间质转换 $&. 通路 补体 血管生成 4 ) 9 通路 干扰素 反应以及雄激素反应等生物通路 炎症反应 0".)&) 通路 )-9 通路 0! 学过程 提示 )& 0- 可能通过以上生物学过程影 &.)&) 通路 干扰素 反应 移植物排斥反应 响膀胱癌进展 表 ( 基因表达水平与膀胱癌患者临床病理特征的相关性 例, 临床参数 例数 低表达 = " )& 0- 高表达 = " 值 值 年龄 岁 " ' 1 # '1" "% ' "' % ''' " '!!1 # "! 性别 %" # #1 男 ' "! % 女 # '#'" " "#"1 # ) 分期 ) "1 ' "' %! " )' # 1 1 1" ' )" ' '"'1! '%"" ) '%! # '1'! )1 '' "" 1 %'# - 分期 -# '1% %%! # 1 -' - '!! ' '! ' 1! # ##" # ##% 分期!! # # # ' '% %" ' '' "! " 肿瘤分级 1! # #! 低级别 '# # 1!! 高级别!# "1"% "!1 是否进展 否 '1!% 1 '! 是 ' ' ' ' "'! # %"# # 图 ( 低表达和高表达膀胱癌患者肿瘤特异性生存期 和总生存期 比较

4 现代泌尿外科杂志 "#' 年 '' 月第 "" 卷第 '' 期 "' 表, 分析 ( 基因高表达样本富集基因集 基因集 数目 富集分数 校正后 名义 值 错误发现率 细胞连接 '% A#!!" A' % # ##' # ### - 信号通路 "% A# '% A' # ##' # ##' 凝血过程 ' A# '% A' " # ##' # ### 肌肉生成 '%! A#!1 A' # # ##' # ##' 细胞凋亡 ' % A#! A' # ##' # ##' 低氧 ' A#! A' # ##' # ##' 紫外线反应 ' A#!11 A' "% # ##' # ##' 上皮 间质转换 '%" A# A' #% # ##' # ##" $&. 信号通路通路 '%" A# #" A' " # ##' # ##1 补体 '%" A#! ' A' 1 # ##' # ## 血管生成 1 A#!' A' 1! # ##" # ## 4 信号通路 A#! # A'!% # ### # #'' 炎症反应 ' % A# ## A'! % # #'# # #' 0".)&) 信号通路 ' " A# % A'!1 # ##! # #"' )-9 信号通路 ' A#!% A'! # #'# # #"# 0! &.)&) 信号通路 A#!% A'!'1 # #'" # #" 干扰素 反应 ' A#! A'!# # #'# # #" 移植排斥反应 '%' A# 1 A' # #! # #1 ) 9 信号通路 # A# A' # # # # 干扰素 反应 A#!' A' #1 # #1 # #! 雄激素反应 %1 A# 11 A' 11 # # # #% 讨 论本研究通过分析膀胱癌患者基因表达谱 发现 )& 0- 基因低表达组患者的肿瘤特异性生存期和总生存期均优于高表达组患者 这提示 )& 0- 高表达可能与膀胱癌患者术后早期复发和早期死亡相关 )& 0- 低表达组的肿瘤侵袭程度及 )- 分期上也优于高表达组 这提示 )& 0- 基因可能与膀胱肿瘤的侵袭和转移力度相关 )& 0- 主要表达在成纤维细胞与平滑肌细胞中并定位于细胞骨架器官 在特定条件下促进肌动蛋白交联 参与细胞骨架重构 而细胞骨架结构和功能改变与肿瘤细胞形成及迁移密切相关 且 )& 0- 可在平滑肌分化为干细胞和胚胎血管中参与细胞外基质降解和血管生 '" 成 这将有助于肿瘤细胞的浸润与血管生成 ' 陈雪华等研究表明 )& 0- 在伴有淋巴结转移的胃癌组织中显著高表达 免疫组化验证其主要高表达于胃癌细胞间质中的成纤维细胞 新生血管内皮细胞及胃癌细胞浸润的黏膜肌层中的肌细胞 '1 6- 等研究发现高转移肝癌细胞的 )& 0- 表达显著高于低转移肝癌组 推测 )& 0- 可使 + 表达增加 参与上皮细胞的迁移及伪足小体的形成 改变肿瘤微环境及能量供应情况 促进胃癌细胞的侵袭 迁移及分化 也有相反研究报道 46$ ' 6-/ & 等研究发现骨髓间充质干细胞分化的肝脏肿瘤细胞中 )& 0- 表达降低 可能为抑制肿瘤 '! 生长的因素 56: 等发现结肠癌组织中 )& 0- 的缺失与其肿瘤进展相关 恢复 )& 0- 的表达可抑制结肠肿瘤的生长 这说明该基因在不同组织中所调控的下游分子可能不同 甚至在不同肿瘤中 )& 0- 可能分别激活或者抑制某一条信号通路 通过文献综述 - 信号通路 ) 9 信号通路 间质转换 缺氧 炎性应答 )-9-9 信号通路等 这些通路主要与肿瘤血管细胞生成和肿瘤细胞分化 侵袭和转移相关 - 信号通路能够参与肿瘤血管内皮细胞和周细胞生成 对肿瘤血管的结构和 ' ' 功能有重要调控作用 在肿瘤的进展期 ) 9 信号通路也能通过诱导上皮细胞和纤维母细胞中血管生成因子的表达来促进血管生成 更能够抑制 ) 淋巴细胞活性帮助肿瘤细胞逃避宿主的免疫监视 并

5 "" 诱导细胞外基质的产生而促进肿瘤的侵袭和转 '% "# 移 上皮 间质转换过程同样也参与在肿瘤转移中 肿瘤细胞的转移能力依赖于细胞间连接的丢失和 "' 纤维母细胞特性的获得 此过程为上皮间质转化 缺氧环境是肿瘤的常见特征 并与局部复发和远处转 "" 移相关 * 等研究发现 )& 0- 在肺腺癌细胞缺氧条件下的表达能促进癌细胞的迁移能力 炎性应答介质能诱导 7-& 甲基化 抑癌基因点突变和翻译后修饰等 引起细胞内环境及通路的改变并导致癌症 " 的发生和进展 -9 作为细胞重要转录因子是连接炎症和肿瘤的关键分子 其持续活化可促进淋巴细胞 粒细胞的增生 同样也刺激表达它们受体的肿瘤细胞增生 另一方面可引起 6 9 的高表达 促进 "1 肿瘤组织的血管新生 $6)6- 等研究报道抑制 -9 激活能降低炎症相关小鼠肝癌和结肠癌模 " 型肿瘤发生率 4*&- 等亦发现抑制荷瘤小鼠 -9 的活性 可抑制肿瘤组织的血管新生 降低肿瘤的恶性程度 延长生存期 综上所述 )& 0- 可能为膀胱癌患者预后的不利因素 其通过多种途径来促进肿瘤血管生成以及肿瘤细胞侵袭和转移 进而影响肿瘤患者的临床预后 因此 )& 0- 基因可以作为诊疗膀胱癌的标志物和潜在靶点 本研究的生物信息学结果 为解释 )& 0- 是癌基因还是抑癌基因的争议提供了新的依据 然而 )& 0- 是如何调控这些信号通路的 又是如何在不同组织中具有不同的功能 依然需要更深入的探索 同时需要开展大样本 多中心 结合多因素分析的研究来明确 )& 0- 在膀胱癌预后评价中的作用 参考文献 ' +&- / *& * / / :"#'!1!!1% #' " -&) :-&0/&-/6$ -.) )*)6 / ) +7;$ $ 4 +( "##"' "# 5&3& -.4 5& & 4 6 ( *"#' 7 '# '''' '! 1 0 * //&.34& ( > (. 0? 3 "#' 1!1" " &- ) (. "" > 2. 0? 3 "##! "'' "'! 0-5 */ 4&*0) $ & ( 8 - "##%''%!1 7 :$& : & -6-*) 0 $ :*/4&0+ ) > ( ( 2 6 $ 2+ "#'1''"'1% '! ( ( 2 2 / "#'#% % (6"9' ( 2 2 ( / :"#'#" '!"!!# "!! '# $ 6.)6$ )&50:$ 96 96$ & / ( ( 2 2 > / / $ "#'"' '" ' '' $ 6.)6$ 6$-6$0 600 *-) 2 ('@" / / $ "#'1"# ' ' '" 白霞 张连峰 周琳 等 靶向干扰骨架蛋白 ) 抑制胰腺癌裸鼠移植瘤的生长 中华普通外科杂志 "#' " 1' ' 陈雪华 柯山 李建芳 等 )& 0- 在胃癌组织中的表达及其与转移的关系 上海交通大学学报 医学版 "## " # # '1 6-5;5*&-3$34&- 5 ) 2 ( ( ( "## '! '1 ' ' 46$6-/ &/ &$) -63 :$6-: 46$$6$&/ - ( ( 8 +0.: "#'" 1 1!! '! 56: +&$ (. "" ( / "#'#''!''" ' " % ' 赵星成 - 信号对血管结构和功能的调节及其分子机制研究 7 第四军医大学 "#'1' # ' $4&$7) 4 & ( 7 2/ "##%'!"'%! "# '% 王旭东 战忠利 ) 9 及其受体与肿瘤的研究进展 中国肿瘤临床 "## 1"' '#'! '#"# "# &- 66)6$6-0& :* &-. )6-7+ ) 9 8 ( /+ "#'' '"'""'# "'"# "'./ &/: 600 9$633& / 96. "#' "" *?7:- 034&- $ ) 2 8 "#'11" %' " 刘真 肖斌 毛旭虎 等 炎症与肿瘤的关系研究进展 现代生物医学进展 "##% # %' %1 "1 $6)6-9$6/ &-- 0 $6)6- )9 > ( ( / "##1'' " "%! " 4*&-.$: -.:- 76 *3 &-& > ( ( > ( 2 (2 8( > / $ "###!#'% 1 % 编辑 何宏灵

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