張開能 張 濤 柯昌興
膀胱癌是我國泌尿系常見惡性腫瘤之一,其發(fā)生率居我國泌尿系腫瘤首位,居全部惡性腫瘤第9位。據估計,2018年全球膀胱癌的新診斷病例為549393例,死亡病例為199922例[1]。淋巴結轉移是膀胱癌的早期轉移方式,是否發(fā)生轉移在很大程度上決定手術方案并影響患者的預后。在膀胱癌淋巴結轉移時,一些體內的蛋白會出現異常表達,并且蛋白異常表達與淋巴結轉移存在一定的相關性,因此可以評估膀胱癌淋巴結轉移情況。
肌動蛋白相關蛋白2/3復合體亞基2(actin-related protein 2/3 complex subunit 2,ARP2)是肌動蛋白相關蛋白2/3復合物(ARP2/3)家族中的一員[2]。目前已證實ARP2/3復合物可以激活肌動蛋白絲,監(jiān)測和調節(jié)肌動蛋白聚合以及調節(jié)肌動蛋白對胞外信號的反饋。同時,ARP2和ARP3為肌動蛋白提供成核位點并在樹突狀絲狀偽足的形成中起重要作用[3]。腫瘤細胞相關的生物學行為,如增殖、遷移、侵襲等與肌動蛋白骨架和絲狀偽足的形成緊密相關[4]。Xu等[5]選取了288例行根治性膀胱切除術加盆腔淋巴結清掃術的膀胱癌患者樣本,與40對正常膀胱尿路上皮(從距腫瘤至少5cm處獲得)和正常淋巴結進行比較,膀胱癌細胞中陽性表達為33例(77.5%),正常細胞中陽性表達為9例(22.5%),淋巴結陽性的ARP2表達為35例(陽性率為87.5%),通過統(tǒng)計分析表明,ARP2在膀胱癌細胞中的表達比正常細胞高;同時發(fā)現ARP2的表達升高與腫瘤直徑、數量、分級、分期、淋巴結轉移等相關,ARP2的表達在體積大的腫瘤、多發(fā)腫瘤、高級別、晚期腫瘤和淋巴結陽性的膀胱癌中更為常見。
Rauhala等[6]報道,肌動蛋白相關蛋白2/3復合亞基4(actin-related protein 2/3 complex subunit 4,ARPC4)在胰腺癌中明顯上調,而小干擾 RNA(siRNA)介導的ARPC4表達減弱則明顯降低了胰腺癌的浸潤潛力,表明APRC4的高表達與胰腺癌的遷移和侵襲之間存在相關性。Kang等[7]研究證明,ARPC4在胃癌細胞系中過表達,并在體外實驗中促進其遷移和侵襲,提示ARPC4的高表達可促進其轉移,同時提示ARPC4代表了該疾病轉移的潛在生物學標志物。同樣,Su等[8]在RNA干擾研究中表明,ARPC4對于結直腸癌細胞有效遷移是必需的。Xu等[9]研究顯示,膀胱癌組織中 ARPC4 的表達高于正常組織。多元Logistic分析表明,作為危險因素的ARPC4水平與淋巴結轉移有關,并且在膀胱癌組織中表達上調,抑制ARPC4 表達可顯著減弱膀胱癌細胞的增殖、遷移和侵襲。ARPC4對于促進膀胱癌淋巴結轉移有相關性,ARPC4的水平可能預測膀胱癌淋巴結轉移的可能性大小,抑制ARPC4的表達可能對于膀胱癌淋巴結轉移有效,可能是下一個治療膀胱癌的研究方向。
多形性腺瘤基因家族包括 PLAG1、PLAGL1和PLAGL2[10]。多形性腺瘤基因蛋白2(polymorphic adenoma gene-like protein 2,PLAGL2)在大部分腫瘤組織中均過表達,如肺癌、胃癌、大腸腺癌和前列腺癌[11,12]。Qu等[13]通過免疫組化的方式分析了膀胱尿路上皮癌、伴淋巴結轉移和癌旁膀胱組織,得出膀胱尿路上皮癌和伴有淋巴結轉移PLAGL2過表達,且伴有淋巴結轉移的PLAGL2最高。PLAGL2的過表達還與轉移、預后以及術后的復發(fā)呈正比。PLAGL2與腫瘤的直徑、分期、分級、多樣性也有關。最后Qu等[13]研究結果表明,PLAGL2可作為盆腔淋巴結轉移的獨立預測因子,PLAGL2也可以用作膀胱癌患者無復發(fā)和整體 5 年生存的預測指標。目前PLAGL2在膀胱癌的相關研究文獻較少,需要大量的研究結果驗證。若證實可獨立預測膀胱癌術前淋巴結轉移情況,那么對于術前前瞻性評估淋巴結轉移情況、預后及術后復發(fā)情況都有很大的幫助。
在很多文獻中,亮蛋白(leupaxin,LPXN)與幾種惡性腫瘤有很大的關聯(lián)性,如LPXN在前列腺癌中表達,并有助于調節(jié)癌細胞的黏附和侵襲,LPXN與腫瘤的增殖、遷徙、侵襲和血管生成也有關。Teng等[14]收集了196個石蠟切片用于免疫組化分析,收集了60對速凍膀胱癌和正常尿路上皮標本,并通過EDU標記、流式細胞學分析、Transwell侵襲試驗、質粒,慢病毒感染和轉染、實時定量PCR和腫瘤異種移植等實驗,在73.3%(44/60)的病例中發(fā)現LPXN mRNA表達增加。蛋白質印跡分析表明,LPXN表達在膀胱癌組織中被上調;LPXN表達與膀胱癌患者的晚期腫瘤分期、淋巴結轉移和臨床預后不良有關, LPXN促進了體內和體外膀胱癌細胞的增殖、遷移和侵襲。此外還發(fā)現了LPXN的過表達激活PI3K/AKT信號通路,導致膀胱癌增殖和侵襲增強。雖然對于LXPN在腫瘤中的研究較多,但目前對于LPXN 在膀胱癌的研究較少,對于如何上調LXPN的分子機制還未闡明。LXPN的發(fā)現,可能作為一個生物學標志物來評估腫瘤的轉移及預后,也可能作為一個潛在的治療靶點。
目前緊密連接蛋白(tight junction protein 1,TJP1)在膀胱癌發(fā)病機制中仍不太清楚。有研究報道,與鄰近的正常組織比較,癌組織中的TJP1下調,包括乳腺癌、腸癌、肺癌和肝細胞癌[15,16]。因此,TJP1通常被認為是腫瘤抑制因子,TJP1的高表達與預后呈正相關。Tsai等[17]通過統(tǒng)計分析得出TJP1的高表達與淋巴結轉移不良顯著相關,并且TJP1在膀胱癌伴淋巴結轉移較膀胱癌未伴淋巴結轉移的表達高;在收集人類兩類膀胱癌細胞系T24和RT4細胞系中,統(tǒng)計分析得出TJP1在T24細胞中的mRNA和蛋白表達水平均高于RT4細胞,在侵襲實驗中發(fā)現,T24細胞系比RT4細胞系具有更強的侵襲性,提示TJP1對于膀胱癌的轉移和侵襲是有促進作用的;在敲低后,發(fā)現T24細胞的侵襲性、增殖及集落形成減弱;還首次報道m(xù)iR-455-TJP1軸功能障礙與膀胱癌細胞的轉移和生長有關。但是目前對于TJP1在膀胱癌中的具體機制仍不是十分清楚,關于TJP1在膀胱癌中的研究較少。
Xie等[18]通過體內、體外實驗,得出聚嘧啶束結合蛋白1(polypyrimidine tract binding protein 1,PTBP1)在膀胱癌臨近的正常組織、膀胱癌淋巴結陰性、膀胱癌淋巴結陽性到膀胱癌出現淋巴結轉移,其表達是逐漸上升的;并且PTBP1的表達水平還與淋巴結轉移狀態(tài)、腫瘤分期、組織分級及預測不良預后呈正相關。在敲低PTBP1的表達后,抑制衰老相關分泌表型的促腫瘤作用,PTBP1表達的下調并沒有增加腫瘤形成的風險,而是增加了患者的存活率,降低了腫瘤的形成[19]。雖然關于PTBP1在腫瘤研究報道很多,但目前關于PTBT1在膀胱癌淋巴結中的轉移機制仍然是未知的。
人類基因組中基因的轉錄產物大部分是非編碼RNAs,而非編碼RNAs按照片段的大小分為短鏈和長鏈,短鏈中包含short-interfering RNAs(siRNAs)、microRNAs(miRNAs)和PIWI-interacting RNAs(piRNAs)。piRNA 結合argonaute蛋白的PIWI(P-element-inducedwimpy testis)蛋白亞家族發(fā)揮作用,piRNA與生殖干細胞干性的維持、配子形成、胚胎發(fā)育等生殖事件和多種疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關[20]。目前,人類 PIWI家族成員包括 PIWIL1、PIWIL2、PIWIL3和PIWIL4。PIWI家族蛋白主要位于細胞質,在多種腫瘤均呈現異常表達,參與調控腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。PIWI家族蛋白在胃癌、精原細胞瘤、胰腺癌、乳腺癌、肝癌、膠質瘤等多種腫瘤均呈現異常表達,且在不同的腫瘤組織中有不同的異常PIWI蛋白亞型的表達。Eckstein等[21]通過對95例肌層浸潤性膀胱癌的標本進行免疫組化染色,對細胞質中的PIWI蛋白進行免疫反應評分,發(fā)現PIWIL1免疫反應評分與淋巴結轉移、PIWIL2染色、CK20染色或GATA3染色呈正相關;同樣PIWIL2蛋白也與淋巴結轉移呈正相關;兩種蛋白的表達與淋巴結轉移、CK20染色、GATA3染色呈正相關;兩種PIWI蛋白的表達水平也存在相關性,此外,與疾病特異性生存率、復發(fā)、ki67/MIB1染色、CK5染色呈負相關。
核受體結合蛋白1(nuclear receptor binding protein 1,NRBP1)是一種廣泛表達的、高度保守的適配蛋白,由人類染色體2p23編碼535aa蛋白。NRBP1在激酶核心中缺乏關鍵的催化殘基,因此被認為是一種假激酶[22]。在不同腫瘤進程中NRBP1所起的承擔不同的作用。小鼠被敲除NRBP1后,其實驗結果認為NRBP1是腸道抑制基因[23];在肺腺癌、某些類型的淋巴瘤和乳腺癌中NRBP1被認為是抑制腫瘤進展的,但是在前列腺癌中的研究表明其作用是相反的[24~26]。Wu等[22]通過對膀胱癌組織進行免疫組化研究發(fā)現,NRBP1在膀胱癌組織中的表達上調,且染色強度明顯強于癌旁組織,表明NRBP1高表達與膀胱癌預后不良有關,同時NRBP1高表達與腫瘤分期及淋巴結轉移相關,但是與性別、年齡、直徑和腫瘤分級無關。其體外實驗表明,NRBP1基因的下調使膀胱癌細胞系的增殖被抑制,從而使細胞凋亡被促進;在體內實驗中,下調的NRBP1使得膀胱癌細胞生長受到抑制。同時Wu等[22]研究表明,NRBP1受到抑制后,與固有凋亡通路相關的標志物表達增強。但目前關于NRBP1在膀胱癌中的具體機制還不清楚,NRBP1是否是膀胱癌的潛在生物學標志物還需要更多的證據去證明。
在正常生理pH值條件下,乳酸不能自由通過細胞膜,其轉運主要依靠單羧酸轉運蛋白(monocarboxylate transporter isoform,MCT)。許多惡性腫瘤的特點是在正常供氧情況下,有氧糖酵解仍是主要方式。乳酸堆積過多會導致細胞內pH值下降,而導致細胞凋亡,為使細胞內乳酸堆積減少,研究發(fā)現,腫瘤細胞內MCT的表達會顯著增強,從而應對乳酸堆積而導致的細胞內酸化[27]。李珊等[28]報道了MCT1和MCT4 在腸癌細胞癌變過程中出現高表達,暗示MCT可能作為腫瘤治療的潛在靶點。在腎透明細胞癌中,MCT1高表達與較差的無進展生存相關。Zhang等[29]選取124例膀胱癌患者標本進行免疫組化染色,有53例(42.7%)患者MCT1表達升高;MCT1的高表達與淋巴結轉移(P=0.022)和遠處轉移相關(P=0.005),MCT1高表達總生存率比低表達短(中位總生存率為36.2個月 vs 51.6個月,P<0.001);通過體外和體內實驗,發(fā)現MCT1的下調抑制了膀胱癌細胞的增殖、遷移和侵襲;MCT1致癌作用是通過影響上皮間質轉化和有氧糖酵解來表現。
膀胱癌即膀胱尿路移行上皮癌,占膀胱惡性腫瘤的首位。目前在運用蛋白異常去評估膀胱癌淋巴結轉移情況研究較少,且研究的病例數較少,但是不能否認的是,作為一種微創(chuàng)、前瞻性的方法去評估淋巴結轉移情況,可以發(fā)現影像學未能發(fā)現的,但是由于檢測樣本均是術后切除的標本,因此具有滯后性,且組織學取材相對較困難,因此在術前的指導意義有限,但對術后治療方式的選擇具有一定的參考價值。