不同分子分型膀胱癌的临床特征及预后

郑荣魏，赵益华，黄伟，蒋旭敏，黄伟平

（1.乐清市人民医院 泌尿外科，浙江 温州 325600；2.温州医科大学附属第一医院 泌尿外科，浙江温州 325015）

膀胱癌为临床常见恶性肿瘤，2018 年统计数据显示全球膀胱癌新增患者数为54.9393万，死亡人数达19.9922万，男性发病率高于女性，男女比例约为3:1[1]。膀胱癌严重威胁着人民的生命健康，其诊治研究一直是学界关注的重点问题。近年来，随着分子生物学的发展及各种生物检测技术在临床中的应用，从基因分子角度分析膀胱癌成为学界关注的热点问题，从分子分型角度分析膀胱癌有望明确肌层浸润性膀胱癌和非肌层浸润性膀胱癌

的分子机制、预测患者对治疗药物的反应性、评估预后[2]。然而目前我国缺乏膀胱癌分子分型相关研究。细胞分裂周期相关因子3（cell division cycle associated protein 3，CDCA3）为SCF复合体（SKPl-CULl-F-BOX protein complex）的重要组成部分，能够诱导细胞进入有丝分裂环节，并破坏有丝分裂的抑制酶[3]。王芹等[4]研究发现CDCA3 过表达会促进细胞周期DNA合成前期（G1）向DNA合成期（S）转化，促进细胞增殖和分化，参与口腔癌的形成和发展。金鹏等[5]研究发现CDCA3 低表达可使非小细胞肺癌周期停止，进而提升化疗敏感性，有助于优化患者的临床治疗效果。近年来有研究[6]证实肿瘤细胞中有CDCA3高表达现象，故CDCA3被视为细胞周期调节剂，其表达水平与恶性肿瘤的发生、发展有关。但是目前缺乏膀胱癌与CDCA3 关系的研究。因此，笔者认为有必要对CDCA3 分子分型与膀胱癌患者临床特征及预后关系展开研究分析。

1 资料和方法

1.1 一般资料以美国癌症基因组图谱（the Cancer Genome Atlas，TCGA）数据库为基础，下载膀胱癌CDCA3 基因表达谱和相关病例的资料信息，数据库网址为:“https://cancergenome.nih.gov”。共下载147例膀胱癌患者数据资料，其中男101例，女46例；年龄27～81岁，平均（58.7±6.9）岁。

筛选纳入标准:①CDCA3检测资料完整；②临床相关资料数据完整；③完成3年随访，且随访数据完整。筛选排除标准:①临床资料及相关检查数据缺失；②未接受3年随访，或随访数据残缺。

1.2 方法

1.2.1 CDCA3基因表达与膀胱癌临床特征及预后关系分析:筛选下载的膀胱癌数据集GSE13507中的膀胱癌所有相关数据资料。将患者的CDCA3表达水平由低到高排列，确定CDCA3水平中位数，将低于中位数的样本设置为CDCA3低表达组（74例），将高于中位数的样本设置为CDCA3高表达组（73例），展开对比研究分析。

1.2.2 CDCA3 作用机制分析:进行基因集富集分析（gene set enrichment analysis，GSEA）[7]，以GSEA3.0系统分析CDCA3表达对多种生物通路基因集造成的影响。应用默认加权富集统计分析方法，将GSEA网站数据库中的相关基因集为对照基因集，置换500次。

1.3 观察指标详细记录所有患者的临床相关资料，包括性别、年龄、肿瘤数量、肌层浸润情况、TNM分期、临床分期、肿瘤转移情况、肿瘤分化程度，并统计所有患者的3年随访情况，计算1年、3年复发率及病死率。对比不同CDCA3基因表达组患者的临床病理特征、预后，分析CDCA3 表达与膀胱癌临床特征及预后的关系。

1.4 统计学处理方法以SPSS23.0软件对147例膀胱癌患者的数据进行分析。计量资料以±s 表示，2组间比较采用独立样本t 检验，计数资料采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同CDCA3 基因表达组患者临床特征对比

CDCA3高表达组肌层浸润患者比例、高级别T分期及N分期、肿瘤转移患者比例均高于CDCA3 低表达组，而肿瘤分化程度低于CDCA3 低表达组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。详见表1。

表1 不同CDCA3 基因表达组患者临床特征对比[例（%）]

2.2 不同CDCA3基因表达组患者预后对比截止3年随访结束时，73例患者存活，总生存率为49.66%，CDCA3 低表达组患者的平均生存时间为（51.74±5.61）月；CDCA3 高表达组患者的平均生存时间为（41.01±2.36）月，高表达组患者的生存时间短于低表达组（t=12.912，P＜0.001）。

2.2.1 复发率对比:CDCA3高表达组1年、3年复发率均高于CDCA3低表达组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 不同CDCA3基因表达组患者复发情况对比[例（%）]

2.2.2 生存率对比:CDCA3高表达组1年、3年生存率均低于CDCA3低表达组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表3和图1。

表3 不同CDCA3基因表达组患者生存情况对比[例（%）]

图1 2组患者生存曲线

2.3 CDCA3推动膀胱癌发生与发展的机制分析应用GSEA对CDCA3对各种生物通路的影响进行分析，研究发现CDCA3高表达膀胱癌细胞中富集了G2M检查点、糖酵解、E2F信号通路、MYC信号通路、MTOR信号通路、PTK通路、PI3K-AKT-mTOR信号通路、有丝分裂纺锤体、去折叠蛋白反应、胆固醇蛋白、精子发生等基因集，提示CDCA3 经上述基因集调控膀胱癌的发生及发展。见表4。

3 讨论

随着学界对膀胱癌认识的不断加深，膀胱癌诊断、治疗及预后评估均取得了一定成果，但是仍未有突破性的进展，其主要原因在于学界对膀胱癌的生物分子机制不清楚，缺乏分子分型分析，无法充分认识膀胱癌[8]。程卓夫等[9]在研究中指出，从肿瘤形态学、病理分级角度分析评估膀胱癌虽然能够在一定程度上了解患者的发病情况，但无法了解膀胱癌的复杂生物学行为，有约36%的患者不能准确评估病情，导致一些患者无法得到切实有效的治疗，有很高的复发、病死风险。杨金成等[10]研究认为，膀胱癌的发生及发展是一个复杂的生理过程，其中涉及多种分子通路作用，如在膀胱癌早期多有PTK通路激活参与，而肿瘤恶化发展过程中则有PI3KAKT-mTOR信号通路作用。诸多研究[11-12]均提示生物分子因素在膀胱癌发生及发展中发挥重要作用，其可能是肌层浸润性膀胱癌的主要发生机制。然而目前关于膀胱癌的生物分子分型研究较少，对于膀胱癌分子分型与患者的临床特征、预后的关系并不清楚。查阅国内外膀胱癌分子分型相关研究[13-16]发现目前学界对CDCA3与恶性肿瘤的关系问题较为关注，笔者认为CDCA3 可能是膀胱癌发生及发展的重要分子机制。基于此，笔者以147例有详细临床数据资料的膀胱癌患者为例，根据CDCA3 表达水平对患者进行分子分型，探究CDCA3 表达水平与膀胱癌临床特征、预后的关系及其作用机制。

CDCA3为SCF复合体的一个组成部分，被公认为细胞周期调节剂，在肿瘤发生及发展过程中发挥重要作用[17]。项阳[18]以肿瘤生物信息分析证实CDCA3 为致癌基因的驱动基因，其能够通过调控C-末端结构域磷酸酶1（small C-terminal domain phosphatase 1，SCP1）和其周围细胞周期的关系发挥作用，调控肿瘤的发生及发展。BI等[19]则在研究中发现CDCA3能够经HoxB3绑定而激活，促进肿瘤发展恶化。本研究中发现CDCA3高表达组肌层浸润患者比例、T分期和N分期均明显高于CDCA3低表达组，而肿瘤分化程度低于CDCA3低表达组（P＜0.05），也提示CDCA3 表达水平与膀胱癌的恶性程度有关，随着CDCA3表达水平的升高其恶性程度也随之升高。另外本研究也发现CDCA3高表达组患者的转移风险更高，这与何恒晶等[6]的研究结果一致。在CDCA3与膀胱癌预后关系分析中发现CDCA3高表达会增加预后不良风险，患者的复发及病死风险更高。提示CDCA3 基因表达会对患者的生存期造成影响，也表明可以通过CDCA3检测评估患者的预后。将本研究结果与以往研究资料进行综合分析可以发现CDCA3基因表达与膀胱癌临床特点及预后关系密切，CDCA3高表达往往提示肿瘤恶性程度高、转移风险高、预后状况差，患者的总生存期短。因此，临床中可以通过CDCA3 检测对膀胱癌患者进行诊断、评估。

进一步对膀胱癌患者CDCA3高表达作用机制进行分析发现其与G2M检查点、糖酵解、E2F信号通路、MYC信号通路、MTOR信号通路、PTK通路、PI3K-AKTmTOR信号通路、有丝分裂纺锤体、去折叠蛋白反应、胆固醇蛋白、精子发生等基因集有关，CDCA3可能通过调控上述通路刺激肿瘤细胞增殖、分化，促进膀胱癌发生及发展。然而目前尚缺乏关于多种基因通路与膀胱癌的关系研究，因此对于CDCA3 的具体作用机制并不清楚。

综上，CDCA3的表达水平与膀胱癌患者的临床特征、预后情况密切相关，CDCA3高表达患者的TNM分期、临床分期往往较高，而肿瘤分化程度多较低，且多伴有肌层浸润、肿瘤转移，其恶性程度高于CDCA3低表达患者，而预后质量也往往更差，患者有很高的复发及死亡风险。而CDCA3高表达作用机制的发挥与G2M检查点、糖酵解、E2F信号通路、MYC信号通路、MTOR信号通路、PTK通路、PI3K-AKT-mTOR信号通路、有丝分裂纺锤体、去折叠蛋白反应、胆固醇蛋白、精子发生等基因集的调控有关。由此判断CDCA3 可能是膀胱癌的又一生物标志物，有望成为膀胱癌临床诊断、预后评估标志物及治疗新靶点。