膀胱癌腫瘤干細胞增殖的影響因素研究進展

李紅瓊，奎敬躍，王群，孫雨欣，施鴻金，付什，王劍松，王海峰

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

膀胱癌來源于膀胱黏膜上皮細胞及組成膀胱的各種組織，是泌尿系統最常見的惡性腫瘤之一［1-2］。隨著醫學研究技術的不斷發展，膀胱癌的治療研究不斷趨于精準化、個性化。腫瘤干細胞是腫瘤細胞中的一個亞群，通過對稱或不對稱的細胞分裂進行自我更新或分化，參與腫瘤發生、細胞增殖、轉移擴散和腫瘤復發過程，具有自我更新、多系分化、耐藥的特征［3］。膀胱癌腫瘤干細胞（BCSCs）是膀胱癌組織中具有多向分化潛能的腫瘤細胞，被認為是膀胱癌發病的起始細胞［4］。研究認為，BCSCs與膀胱癌的發生、發展、復發等有著密切關聯，關于BCSCs增殖影響因素的研究也逐漸增多。認識BCSCs增殖的影響因素及相關作用機制將有益于膀胱癌的靶向治療。現就BCSCs增殖影響因素的相關研究進行綜述，為針對BCSCs的靶向治療研究提供理論依據。

1 促進BCSCs增殖的因素

1.1 不良生活方式 與膀胱癌相關性最強的危險因素是吸煙［5］。有學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，發現吸煙能夠促進BCSCs的增殖，其機制可能為激活Sonic Hedgehog信號通路，促進BCSCs干性及上皮—間質轉化［6］。Sonic Hedgehog信號通路是Hedgehog信號通路中的一種，激活該通路將引起多種惡性腫瘤的發生和發展［7］。建議并幫助患者戒煙、遠離二手煙是治療膀胱癌的一項重要任務。

1.2 促進BCSCs增殖的相關基因 研究顯示，B細胞特異性莫洛尼鼠白血病病毒插入位點1基因（Bmi1）能夠維持腫瘤干細胞的關鍵功能［8］。ZHU等［9］用siRNA沉默了Bmi1表達，發現BCSCs增殖減弱，認為阻斷Bmi1表達是抑制BCSCs增殖的一種作用機制。

1.3 促進BCSCs增殖的相關蛋白及酶 轉化生長因子β（TGF-β）是一種多效細胞因子，對腫瘤有雙重作用：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膀胱癌變后有條件地敲除小鼠模型中的Tgfbr4，發現TGF-β信號的阻斷可以抑制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，因此認為TGF-β能夠促進BCSCs增殖［11］。已有研究表明炎癥蛋白前列腺素E2（PGE2）能夠促進干細胞的增殖［12］。Syntenin-1蛋白可通過調節PGE2受體促進小鼠結直腸癌干細胞擴增［13］。直到KURTOVA等［14］首次提出了BCSCs可能響應化療誘導的損傷而積極增殖的概念，其通過體內外研究發現，雖然化療可有效誘導細胞凋亡，但PGE2釋放會促進鄰近的BCSCs再增殖。該結果也為膀胱癌患者化療效果不佳或化療后復發提供了一種解釋，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在腦腫瘤干細胞中高表達［15］。劉璐等［16］的體外實驗結果顯示，角蛋白6B在BCSCs中可高度表達，并且促進BCSCs的增殖，而角蛋白6B低表達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表達水平與腫瘤轉移的進展密切相關［17］。ZHU等［18］研究發現，S100A4的表達與BCSCs的增殖呈正相關，其可能是通過激活IKK/核因子（NF）-κB信號通路來增強BCSCs的增殖能力。NF-κB在免疫、應激反應、細胞凋亡和分化中起重要作用并被認為是腫瘤發生發展過程的關鍵參與者［19］。泛素偶聯酶9（UBC9）是一種獨特的SUMO E2偶聯酶，其在多種腫瘤細胞中表達，在調節膀胱癌炎癥信號轉導中起著重要作用［20］。HUANG等［20］通過敲低UBC9發現BCSCs樣群體形成增加，認為機制可能是CD44在UBC9敲低后上調并與IL-6呈正相關，而IL-6的高表達激活炎癥和腫瘤干細胞，促進腫瘤進展。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）是一種具有促進腫瘤細胞增殖、錨定性細胞生長和抗凋亡能力的癌蛋白［22］。研究發現，CIP2A在膀胱癌細胞中表達增高，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，從而抑制膀胱癌進展，機制可能與抑制血管內皮生長因子、NF-κB表達有關［23］。王春燕等［24］通過中核素標記相對和絕對定量技術檢測發現，蛋白激酶1（RIPK1）是BCSCs與膀胱癌細胞的差異表達酶，沉默RIPK1能夠抑制BCSCs增殖，可能是RIPK1參與了轉錄因子NF-κB的活化［25］。硬脂酰輔酶A去飽和酶1（SCD）被發現在膀胱腫瘤中高表達，SCD抑制劑和SCD基因干擾有助于抑制BCSCs增殖［26］。CXCR2在腫瘤細胞增殖、遷移和侵襲等過程中起重要作用［27］。李順來等［28］研究發現趨化因子受體2（CXCR2）在BCSCs中高表達，下調CXCR2表達可以抑制BCSCs的增殖、侵襲、轉移能力，促進細胞凋亡，可能是通過作用于凋亡相關蛋白FOXO1A、Bcl-2和侵襲轉移相關蛋白MMP-2、MMP-9實現的。后續可以通過嘗試調控以上多種蛋白的表達進而達到治療膀胱癌的目的。

2 抑制BCSCs增殖的因素

2.1 抑制BCSCs增殖的相關藥物 研究發現，阿克拉霉素A在體外和體內均有抑制BCSCs增殖的效應［29］。PGE2促進BCSCs增殖的作用被闡明，后續研究發現，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的PGE2信號轉導阻斷來消除，且塞來昔布聯合治療有助于增強化療反應。為了避免服用塞來昔布導致患者出現血栓，學者提出將其與低劑量阿司匹林共同給藥，并確認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-甲基亞硝基脲誘導的大鼠原位膀胱癌模型，證實二甲雙胍能通過COX2/PGE2/STAT3信號通路抑制BCSCs增殖并抑制膀胱癌進展［31］。STAT3信號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后有關［32］。苦參堿是一種從中藥苦參家族中提取的生物堿，具有優越的抗腫瘤特性，能夠促進腫瘤細胞凋亡、抑制腫瘤細胞生長和增殖［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miR-17-5p在BCSCs內的表達，上調MKNK2的表達從而抑制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可以嘗試聯合應用抗癌作用藥物，進一步增強治療效果。

2.2 抑制BCSCs增殖的基因 miRNA表達失調與各種惡性腫瘤有關，它們充當著腫瘤抑制劑或致癌物的作用。miR-139-5p通過阻斷Bmi1表達來阻斷BCSCs的增殖，此外，Wnt信號通路和c-MYC基因也被發現是膀胱癌細胞中miR-139-5p的靶標，其中Wnt信號是調節發育和干性的關鍵信號之一，與惡性腫瘤的發生有關［35-36］。過表達miR-142-3p可顯著抑制BCSCs的增殖、轉移及體內成瘤能力，該過程可能是miR-142-3p通過負靶向調控S1PR3、下調PI3K/AKT信號通路實現的，其中PI3K/AKT信號通路已被證實在多種腫瘤中異常激活，具有促癌作用［37］。長鏈非編碼RNA（lncRNA）是轉錄長度超過200 nt的RNA分子，可影響腫瘤形成和發展。MA等［38］研究表明，lnc-DILC是肝癌和結直腸癌重要的腫瘤抑制基因，lnc-DILC在人膀胱癌組織中表達下調，體外研究發現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信號轉導抑制BCSCs增殖的。由此推測抑癌基因及在膀胱癌中表達下調的基因都有可能影響BCSCs的增殖，將相關的信號通路機制串聯起來，有助于發現更多、更全的研究資料，為膀胱癌精準治療提供參考。

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）被證實可抑制人類腫瘤干細胞自我更新和表達［27］。SUN等［40］的研究發現EGCG能夠抑制膀胱癌腫瘤球體的形成，EGCG可使Sonic hedgehog信號通路功能下調，從而抑制BCSCs中增殖相關蛋白表達，促進BCSCs凋亡。

近年來，關于BCSCs靶向治療的探索仍在不斷進行，研究者多集中于BCSCs的標志物及信號轉導通路上，研究影響其增殖的相關因素也是一條探索之路。上述研究發現的影響BCSCs增殖的因素有望作為BCSCs靶向治療及相關研究的切入點，但在應用之前還需通過反復實驗來確定其安全性和有效性。此外腫瘤相關蛋白、基因及BCSCs與膀胱癌細胞的差異表達蛋白、具有抗癌作用的藥物等也是研究者可以考慮的方向。