膀胱癌腫瘤干細(xì)胞增殖的影響因素研究進(jìn)展

李紅瓊，奎敬躍，王群，孫雨欣，施鴻金，付什，王劍松，王海峰

1 昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院泌尿外科 云南省泌尿外科研究所，昆明650101；2 通海縣人民醫(yī)院泌尿外科

膀胱癌來源于膀胱黏膜上皮細(xì)胞及組成膀胱的各種組織，是泌尿系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤之一［1-2］。隨著醫(yī)學(xué)研究技術(shù)的不斷發(fā)展，膀胱癌的治療研究不斷趨于精準(zhǔn)化、個(gè)性化。腫瘤干細(xì)胞是腫瘤細(xì)胞中的一個(gè)亞群，通過對(duì)稱或不對(duì)稱的細(xì)胞分裂進(jìn)行自我更新或分化，參與腫瘤發(fā)生、細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移擴(kuò)散和腫瘤復(fù)發(fā)過程，具有自我更新、多系分化、耐藥的特征［3］。膀胱癌腫瘤干細(xì)胞（BCSCs）是膀胱癌組織中具有多向分化潛能的腫瘤細(xì)胞，被認(rèn)為是膀胱癌發(fā)病的起始細(xì)胞［4］。研究認(rèn)為，BCSCs與膀胱癌的發(fā)生、發(fā)展、復(fù)發(fā)等有著密切關(guān)聯(lián)，關(guān)于BCSCs增殖影響因素的研究也逐漸增多。認(rèn)識(shí)BCSCs增殖的影響因素及相關(guān)作用機(jī)制將有益于膀胱癌的靶向治療?，F(xiàn)就BCSCs增殖影響因素的相關(guān)研究進(jìn)行綜述，為針對(duì)BCSCs的靶向治療研究提供理論依據(jù)。

1 促進(jìn)BCSCs增殖的因素

1.1 不良生活方式 與膀胱癌相關(guān)性最強(qiáng)的危險(xiǎn)因素是吸煙［5］。有學(xué)者通過建立體外吸煙模型，獲取不同的香煙煙霧混懸液處理BCSCs，發(fā)現(xiàn)吸煙能夠促進(jìn)BCSCs的增殖，其機(jī)制可能為激活Sonic Hedgehog信號(hào)通路，促進(jìn)BCSCs干性及上皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化［6］。Sonic Hedgehog信號(hào)通路是Hedgehog信號(hào)通路中的一種，激活該通路將引起多種惡性腫瘤的發(fā)生和發(fā)展［7］。建議并幫助患者戒煙、遠(yuǎn)離二手煙是治療膀胱癌的一項(xiàng)重要任務(wù)。

1.2 促進(jìn)BCSCs增殖的相關(guān)基因 研究顯示，B細(xì)胞特異性莫洛尼鼠白血病病毒插入位點(diǎn)1基因（Bmi1）能夠維持腫瘤干細(xì)胞的關(guān)鍵功能［8］。ZHU等［9］用siRNA沉默了Bmi1表達(dá)，發(fā)現(xiàn)BCSCs增殖減弱，認(rèn)為阻斷Bmi1表達(dá)是抑制BCSCs增殖的一種作用機(jī)制。

1.3 促進(jìn)BCSCs增殖的相關(guān)蛋白及酶 轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）是一種多效細(xì)胞因子，對(duì)腫瘤有雙重作用：在腫瘤早期具有抑癌作用，在腫瘤晚期具有促癌作用［10］。研究者通過N-丁基-N-2-羥基丁基亞硝胺誘導(dǎo)膀胱癌變后有條件地敲除小鼠模型中的Tgfbr4，發(fā)現(xiàn)TGF-β信號(hào)的阻斷可以抑制BCSCs增殖，使用TGF-β受體1特異性抑制劑治療后抑制了膀胱癌腫瘤的生長，因此認(rèn)為TGF-β能夠促進(jìn)BCSCs增殖［11］。已有研究表明炎癥蛋白前列腺素E2（PGE2）能夠促進(jìn)干細(xì)胞的增殖［12］。Syntenin-1蛋白可通過調(diào)節(jié)PGE2受體促進(jìn)小鼠結(jié)直腸癌干細(xì)胞擴(kuò)增［13］。直到KURTOVA等［14］首次提出了BCSCs可能響應(yīng)化療誘導(dǎo)的損傷而積極增殖的概念，其通過體內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，雖然化療可有效誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，但PGE2釋放會(huì)促進(jìn)鄰近的BCSCs再增殖。該結(jié)果也為膀胱癌患者化療效果不佳或化療后復(fù)發(fā)提供了一種解釋，中和PGE2抗體或使用抑制性藥物塞來西布可能有助于抑制這一作用。角蛋白6B基因位于染色體12q13，其編碼的蛋白是Ⅱ型角蛋白家族中的一員，屬于高分子量角蛋白。研究表明，角蛋白6B在腦腫瘤干細(xì)胞中高表達(dá)［15］。劉璐等［16］的體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，角蛋白6B在BCSCs中可高度表達(dá)，并且促進(jìn)BCSCs的增殖，而角蛋白6B低表達(dá)有助于改善膀胱癌患者生存情況。S100A4蛋白是S100蛋白家族成員之一，S100A4表達(dá)水平與腫瘤轉(zhuǎn)移的進(jìn)展密切相關(guān)［17］。ZHU等［18］研究發(fā)現(xiàn)，S100A4的表達(dá)與BCSCs的增殖呈正相關(guān)，其可能是通過激活I(lǐng)KK/核因子（NF）-κB信號(hào)通路來增強(qiáng)BCSCs的增殖能力。NF-κB在免疫、應(yīng)激反應(yīng)、細(xì)胞凋亡和分化中起重要作用并被認(rèn)為是腫瘤發(fā)生發(fā)展過程的關(guān)鍵參與者［19］。泛素偶聯(lián)酶9（UBC9）是一種獨(dú)特的SUMO E2偶聯(lián)酶，其在多種腫瘤細(xì)胞中表達(dá)，在調(diào)節(jié)膀胱癌炎癥信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起著重要作用［20］。HUANG等［20］通過敲低UBC9發(fā)現(xiàn)BCSCs樣群體形成增加，認(rèn)為機(jī)制可能是CD44在UBC9敲低后上調(diào)并與IL-6呈正相關(guān)，而IL-6的高表達(dá)激活炎癥和腫瘤干細(xì)胞，促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。研究表明，絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶是一種三聚體全酶，能有效抑制腫瘤活性［21］。蛋白磷酸酶抑制分子（CIP2A）是一種具有促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、錨定性細(xì)胞生長和抗凋亡能力的癌蛋白［22］。研究發(fā)現(xiàn)，CIP2A在膀胱癌細(xì)胞中表達(dá)增高，具有促癌作用，沉默CIP2A可抑制BCSCs的增殖、侵襲能力和生長速度，從而抑制膀胱癌進(jìn)展，機(jī)制可能與抑制血管內(nèi)皮生長因子、NF-κB表達(dá)有關(guān)［23］。王春燕等［24］通過中核素標(biāo)記相對(duì)和絕對(duì)定量技術(shù)檢測發(fā)現(xiàn)，蛋白激酶1（RIPK1）是BCSCs與膀胱癌細(xì)胞的差異表達(dá)酶，沉默RIPK1能夠抑制BCSCs增殖，可能是RIPK1參與了轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的活化［25］。硬脂酰輔酶A去飽和酶1（SCD）被發(fā)現(xiàn)在膀胱腫瘤中高表達(dá)，SCD抑制劑和SCD基因干擾有助于抑制BCSCs增殖［26］。CXCR2在腫瘤細(xì)胞增殖、遷移和侵襲等過程中起重要作用［27］。李順來等［28］研究發(fā)現(xiàn)趨化因子受體2（CXCR2）在BCSCs中高表達(dá)，下調(diào)CXCR2表達(dá)可以抑制BCSCs的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移能力，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，可能是通過作用于凋亡相關(guān)蛋白FOXO1A、Bcl-2和侵襲轉(zhuǎn)移相關(guān)蛋白MMP-2、MMP-9實(shí)現(xiàn)的。后續(xù)可以通過嘗試調(diào)控以上多種蛋白的表達(dá)進(jìn)而達(dá)到治療膀胱癌的目的。

2 抑制BCSCs增殖的因素

2.1 抑制BCSCs增殖的相關(guān)藥物 研究發(fā)現(xiàn)，阿克拉霉素A在體外和體內(nèi)均有抑制BCSCs增殖的效應(yīng)［29］。PGE2促進(jìn)BCSCs增殖的作用被闡明，后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，PGE2引起的BCSCs再增殖可以通過PGE2中和抗體和塞來昔布藥物介導(dǎo)的PGE2信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)阻斷來消除，且塞來昔布聯(lián)合治療有助于增強(qiáng)化療反應(yīng)。為了避免服用塞來昔布導(dǎo)致患者出現(xiàn)血栓，學(xué)者提出將其與低劑量阿司匹林共同給藥，并確認(rèn)了低劑量阿司匹林能夠抗血栓形成且不影響塞來昔布的作用［12］。多項(xiàng)研究表明，二甲雙胍具有一定的抗癌效果［30］，研究者建立了N-甲基亞硝基脲誘導(dǎo)的大鼠原位膀胱癌模型，證實(shí)二甲雙胍能通過COX2/PGE2/STAT3信號(hào)通路抑制BCSCs增殖并抑制膀胱癌進(jìn)展［31］。STAT3信號(hào)通路在多種類型腫瘤中異常激活，這種過度激活通常與不良預(yù)后有關(guān)［32］?？鄥A是一種從中藥苦參家族中提取的生物堿，具有優(yōu)越的抗腫瘤特性，能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤細(xì)胞生長和增殖［33］。研究表明，苦參堿通過作用于miR-17-5p/絲裂原活化蛋白激酶相互作用激酶2（MKNK2）分子軸起到抑制BCSCs增殖和侵襲的作用。miR-17-5p是致癌基因，MKNK2是其候選靶基因，苦參堿通過下調(diào)miR-17-5p在BCSCs內(nèi)的表達(dá)，上調(diào)MKNK2的表達(dá)從而抑制BCSCs增殖［34］。所以，具有抗癌作用的藥物也可能抑制BCSCs增殖，在膀胱癌患者接受化療的同時(shí)可以嘗試聯(lián)合應(yīng)用抗癌作用藥物，進(jìn)一步增強(qiáng)治療效果。

2.2 抑制BCSCs增殖的基因 miRNA表達(dá)失調(diào)與各種惡性腫瘤有關(guān)，它們充當(dāng)著腫瘤抑制劑或致癌物的作用。miR-139-5p通過阻斷Bmi1表達(dá)來阻斷BCSCs的增殖，此外，Wnt信號(hào)通路和c-MYC基因也被發(fā)現(xiàn)是膀胱癌細(xì)胞中miR-139-5p的靶標(biāo)，其中Wnt信號(hào)是調(diào)節(jié)發(fā)育和干性的關(guān)鍵信號(hào)之一，與惡性腫瘤的發(fā)生有關(guān)［35-36］。過表達(dá)miR-142-3p可顯著抑制BCSCs的增殖、轉(zhuǎn)移及體內(nèi)成瘤能力，該過程可能是miR-142-3p通過負(fù)靶向調(diào)控S1PR3、下調(diào)PI3K/AKT信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)的，其中PI3K/AKT信號(hào)通路已被證實(shí)在多種腫瘤中異常激活，具有促癌作用［37］。長鏈非編碼RNA（lncRNA）是轉(zhuǎn)錄長度超過200 nt的RNA分子，可影響腫瘤形成和發(fā)展。MA等［38］研究表明，lnc-DILC是肝癌和結(jié)直腸癌重要的腫瘤抑制基因，lnc-DILC在人膀胱癌組織中表達(dá)下調(diào)，體外研究發(fā)現(xiàn)lnc-DILC是一種新型膀胱腫瘤抑制因子，并表明lnc-DILC是通過滅活STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制BCSCs增殖的。由此推測抑癌基因及在膀胱癌中表達(dá)下調(diào)的基因都有可能影響B(tài)CSCs的增殖，將相關(guān)的信號(hào)通路機(jī)制串聯(lián)起來，有助于發(fā)現(xiàn)更多、更全的研究資料，為膀胱癌精準(zhǔn)治療提供參考。

2.3 抑制BCSCs增殖的天然成分 綠茶的主要成分表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）被證實(shí)可抑制人類腫瘤干細(xì)胞自我更新和表達(dá)［27］。SUN等［40］的研究發(fā)現(xiàn)EGCG能夠抑制膀胱癌腫瘤球體的形成，EGCG可使Sonic hedgehog信號(hào)通路功能下調(diào)，從而抑制BCSCs中增殖相關(guān)蛋白表達(dá)，促進(jìn)BCSCs凋亡。

近年來，關(guān)于BCSCs靶向治療的探索仍在不斷進(jìn)行，研究者多集中于BCSCs的標(biāo)志物及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路上，研究影響其增殖的相關(guān)因素也是一條探索之路。上述研究發(fā)現(xiàn)的影響B(tài)CSCs增殖的因素有望作為BCSCs靶向治療及相關(guān)研究的切入點(diǎn)，但在應(yīng)用之前還需通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)來確定其安全性和有效性。此外腫瘤相關(guān)蛋白、基因及BCSCs與膀胱癌細(xì)胞的差異表達(dá)蛋白、具有抗癌作用的藥物等也是研究者可以考慮的方向。