曾憲濤，劉小平，曹 越，尹曉紅，王行環(huán),2

(武漢大學(xué)中南醫(yī)院：1.循證與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心，2.泌尿外科，湖北武漢 430071)

膀胱癌(bladder cancer，BC)是泌尿系統(tǒng)常見(jiàn)的第2位惡性腫瘤，是男性第6位、女性第11位常見(jiàn)的惡性腫瘤[1-2]。隨著人口的老年化，BC的發(fā)病率逐年升高。起源于尿路上皮的惡性腫瘤是BC最常見(jiàn)的惡性腫瘤。在新診斷的BC中約有70%的患者為表淺BC，表淺BC的首先治療方案是經(jīng)尿道膀胱腫瘤電切術(shù)(transurethral resection of bladder tumor，TURBT)治療，雖然其5年生存率近70%，但仍有40%～80%的表淺BC患者在行TURBT后12月內(nèi)疾病復(fù)發(fā)，且近30%的患者復(fù)發(fā)為浸潤(rùn)性BC。此外，約20%～25%的BC為浸潤(rùn)性BC，根治性膀胱切除術(shù)聯(lián)合盆腔淋巴結(jié)清掃術(shù)是治療肌層浸潤(rùn)性BC的首選措施，但BC根治術(shù)后，患者生活質(zhì)量極差。同時(shí)，浸潤(rùn)性BC患者的5年生存率僅為5%左右[3-5]。鑒于BC患者較差的臨床預(yù)后，尋找新的分子標(biāo)記物，對(duì)于BC患者的危險(xiǎn)分層和臨床預(yù)后具有重要意義。

作為JmjC結(jié)構(gòu)域蛋白家族成員之一，JMJD5(又被稱之為KDM8)，有研究表明JMJD5基于可參與細(xì)胞周期及甲基化的調(diào)節(jié)，同時(shí)JMJD5也參與體內(nèi)多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展[6]。然而目前鮮有基于JMJD5對(duì)于BC患者臨床預(yù)后的研究，本研究將分析JMJD5基因與BC患者的臨床分期、分級(jí)及預(yù)后的關(guān)系，并探討其相應(yīng)的作用機(jī)制。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源 本研究所使用的數(shù)據(jù)均來(lái)自于GEO(gene expression omnibus)數(shù)據(jù)庫(kù)下載的BC基因表達(dá)數(shù)據(jù)集。GSE13507[7-8]包含165例原發(fā)的BC組織。另外，GSE13507數(shù)據(jù)集還附帶了翔實(shí)165例BC患者的年齡、性別、腫瘤類型、疾病分期、分級(jí)、時(shí)候發(fā)生轉(zhuǎn)移及生存期等)。GSE31684[9-10]共包含93例BC患者的臨床樣本，同樣也附帶了翔實(shí)的BC患者的臨床信息(包括BC患者的年齡、性別、組織類型、分級(jí)、分期、以及生存信息等)。

1.2 數(shù)據(jù)分析 以JMJD5在GSE13507和GSE31684兩個(gè)基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)集中表達(dá)值的中位數(shù)為分組依據(jù)，此兩個(gè)數(shù)據(jù)集中的BC樣本分為JMJD5低表達(dá)組和JMJD5高標(biāo)組，以此為分組依據(jù)進(jìn)行后續(xù)分析。JMJD5在GSE13507和GSE31684中的所對(duì)應(yīng)的探針號(hào)分別為ILMN_1657838和220070_at。采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較JMJD5在Ta～T1 與T2～T4，高級(jí)別與低級(jí)別以及侵犯肌層與非侵犯肌層的BC患者中的表達(dá)差異，并采用log-rank法比較兩組患者的總生存期有無(wú)差異，生存曲線采用Graphpad 5.0繪制，以P<0.05作為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的判別依據(jù)。使用GSEA 2.2.3軟件進(jìn)行基因富集分析(gene set enrichment analysis，GSEA)[11-12]，以hallmark基因集為參考基因集，置換次數(shù)為1 000次，以P<0.05、假陽(yáng)性率(false discovery rates，F(xiàn)DR)<0.25作為顯著性富集基因集篩選依據(jù)，探討JMJD5對(duì)BC細(xì)胞可能的作用機(jī)制。

2 結(jié) 果

2.1 JMJD5基因與BC患者臨床特點(diǎn)的相關(guān)性 如圖1A所示，JMJD5在分期為Ta～T1的BC患者(n=104)中的表達(dá)水平明顯高于其在分期為T2～T4的BC患者(n=61)(217.5±43.213vs.201.5±41.233，P=0.020 6)；圖1B所示，JMJD5的表達(dá)水平在低級(jí)別BC患者(n=105)中明顯高于高級(jí)別BC患者(n=60)(217.8±45.108vs.200.8±37.181，P=0.014 2)；如圖1C所示，JMJD5的表達(dá)水平在肌層未浸潤(rùn)的BC患者(n=103)中明顯高于肌層浸潤(rùn)的BC患者(n=62)(217.4±43.409vs.201.9±41.044，P=0.025 1)。以上結(jié)果提示JMJD5高表達(dá)BC患者的臨床表型(分期、分級(jí)以及是否浸潤(rùn)肌層)更加優(yōu)越。

圖1 JMJD5 基因表達(dá)與膀胱癌患者臨床分期、分級(jí)、浸潤(rùn)程度的關(guān)系

A：BC臨床分期；B：BC臨床分級(jí)；C:BC浸潤(rùn)程度。

2.2 JMJD5高表達(dá)的BC患者生存期更長(zhǎng) 分析JIMJD5高表達(dá)組和JMJD5低表達(dá)組的BC患者生存期的差異。如圖2A所示，JMJD5高表達(dá)的BC患者腫瘤特異性生存期(cancer specific survival)明顯優(yōu)于JMJD5低表達(dá)者(HR=2.175，95%CI：1.083～4.386，P=0.029)；圖2B所示，JMJD5高表達(dá)組BC患者的總生存期(overall survival)明顯優(yōu)于JMJD5低表達(dá)者(HR= 1.662，95%CI：1.030～2.681，P=0.037)。

圖2 JMJD5表達(dá)水平與膀胱癌患者腫瘤特異性生存期(A)和總生存期(B)的關(guān)系

2.3 JMJD5可能通過(guò)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(endothelial-mesenchymal transition)影響B(tài)C細(xì)胞增殖 為了進(jìn)一步探討JMJD5對(duì)BC細(xì)胞可能的作用機(jī)制，將另一獨(dú)立的BC基因表達(dá)數(shù)據(jù)集GSE31684中的BC樣本按照J(rèn)MJD5的表達(dá)水平的中位值分為JMJD5高表達(dá)組和JMJD5低表達(dá)組，以此為分組依據(jù)進(jìn)行GSEA。如圖3所示，JMJD5低表達(dá)的BC患者主要富集在endothelial-mesenchymal transition(名義P值為0.02，F(xiàn)DR為22.5%)，以上分析提示JMJD5基因可能通過(guò)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(endothelial-mesenchymal transition)影響腫瘤細(xì)胞增殖。

圖3 JMJD5通過(guò)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化影響B(tài)C癌細(xì)胞增殖

3 討 論

BC是一類發(fā)病率高、診斷和治療措施相對(duì)有限、臨床預(yù)后相對(duì)較差的惡性腫瘤[1-3]。目前亟待尋找新分子靶標(biāo)以用于BC患者的診斷危險(xiǎn)分層和靶向治療藥物的開(kāi)發(fā)。

本研究表明，高表達(dá)JMJD5的BC患者的腫瘤分期、分級(jí)以及是否浸潤(rùn)明顯優(yōu)于低表達(dá)JMJD5的BC患者，提示JMJD5基因可能抑制BC細(xì)胞增殖。另一方面，高表達(dá)JMJD5的BC患者的總生存期和腫瘤特異性生存期也明顯優(yōu)于低表達(dá)JMJD5的BC患者，提示JMJD5基因可能BC患者的疾病進(jìn)展密切相關(guān)。

事實(shí)上，已有多篇研究表達(dá)JMJD5參與體內(nèi)多種腫瘤細(xì)胞的發(fā)生和進(jìn)展。WU等[13]的研究表明在肝癌細(xì)胞中下調(diào)JMJD5基因的表達(dá)能夠通過(guò)調(diào)節(jié)CDKN1A686促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖。而ZHAO等[14]的研究表明，在乳腺癌中過(guò)表達(dá)JMJD5可能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移并與乳腺癌患者的不良預(yù)后密切相關(guān)。ZHANG等[15]的研究表明JMJD5可能是結(jié)腸癌發(fā)生發(fā)展的潛在的癌基因。本GSEA結(jié)果表明JIMD5影響腫瘤細(xì)胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)換過(guò)程進(jìn)而影響腫瘤細(xì)胞的增殖?？梢?jiàn)，JMJD5在不同腫瘤細(xì)胞中扮演的角色不盡相同，JMJD5基因具體作用于BC的作用機(jī)制有待進(jìn)一步證實(shí)。

綜上所述，高表達(dá)JMJD5基因的BC患者臨床分期、分級(jí)及是否浸潤(rùn)肌層方面明顯優(yōu)于低表達(dá)JMJD5的BC患者，高表達(dá)JMJD5的BC患者生存期明顯優(yōu)于低表達(dá)JMJD5的BC患者。JMJD5可能通過(guò)影響腫瘤細(xì)胞的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)換過(guò)程抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。

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