雄激素受体在膀胱癌中表达及价值——基于TCGA数据库分析*

吴鹏飞 郭长城 姚旭东

同济大学附属第十人民医院（上海 200072）

膀胱癌是泌尿系统常见的恶性肿瘤，全世界大约每年新发429 800 例，死亡165 000例[1]。尽管近10年诊疗技术在不断提高，但是膀胱癌的治疗及预后并未取得明显的改善[2]。膀胱癌男性多发，男性发病率为女性的3倍[3]。研究显示，暴露于工作环境的化学物质，如石棉、联苯胺、矿物或润滑油是公认的膀胱癌的危险因素[4]，且这些因素可能与膀胱癌的发病性别差异相关，然而除去这些因素，膀胱癌的男性发病率仍然是女性的3～4倍[5]。这提示我们性激素及性激素信号通路在膀胱癌的发病及进展中扮演着重要的角色。近年来雄激素受体（AR）在膀胱癌的研究中越来越受到重视。然而AR途径是否发挥主要作用目前仍有争论[6]。Miyamoto等[7]研究显示AR可以促进膀胱癌的发生发展。Mashhadi等[8]研究显示AR的表达与肿瘤分期和分级呈正相关，AR阳性肿瘤的预后比AR阴性的肿瘤差。这项研究还报道AR阳性与转移有关。国内学者荆翌峰等研究显示，AR阳性表达的膀胱癌细胞经雄激素刺激后，细胞发生明显的上皮-间质转化，细胞侵袭力明显增强。利用雄激素受体拮抗剂氟他胺或者siRNA将AR沉默可消除这一效应。雄激素可激活Wnt蛋白主导的信号通路，并经该通路的介导，上调上皮间质转化（epithelial mesenchymal transition EMT）相关转录因子Slug的表达，后者是AR介导膀胱癌EMT的关键分子[9]。然而，一些研究显示，实际上AR表达量随病情和病程的进展而降低，提示AR的低表达与病情的进展和侵袭有关[10-12]。因此，AR在膀胱癌中所扮演的角色需要进一步明确。本文拟通过TCGA数据库评价AR在膀胱癌中的表达情况及其与膀胱癌分级分期的关系。

资料与方法

一、数据库

从肿瘤基因图谱TCGA数据库获取膀胱癌患者432例，其中男性314例，女性118例。获取有效的AR表达患者422例。每个患者的临床信息包括肿瘤分期、转移及生存情况同样从TCGA数据库获得并进行分析。AR的蛋白表达情况及相应患者的信息也从TCGA数据库中获取。

二、AR表达与临床分期

根据患者的临床分期和转移情况对患者进行分组，通过GraphPad prism软件进行绘图分析。

三、生存分析

根据患者AR表达情况将患者分为高表达AR组和低表达AR组，通过GraphPad prism软件或Xena（http：//xena.ucsc.edu/）获得生存曲线。

结 果

一、AR在膀胱癌中及正常组织中的表达情况

我们通过firebrowse（http：//firebrowse.org/）软件分析了膀胱癌组织和癌旁正常组织中的AR表达情况，结果显示相对于癌旁正常组织，AR在膀胱癌肿瘤组织中明显低表达（图1）。

二、AR表达与膀胱癌患者预后情况

AR的mRNA表达水平及432例相对应患者的随访情况从TCGA中获取，通过UCSC Xena（http：//xena.ucsc.edu/）对数据进行分析。所有病例以AR表达中间值分为AR低表达组和AR高表达组，根据患者的死亡时间做生存曲线。结果显示AR高表达组患者死亡率较低表达组为高，但无统计学差异（P=0.72）（图2A）。进一步我们通过性别差异做生存曲线，结果显示男性314例，女性118例，而女性的预后更差，但仍无显著性统计学差异（P=0.47）（图2B）。

图1 AR在膀胱癌肿瘤组织及正常组织中的表达情况

图2 膀胱癌患者预后分析（生存曲线比较）

三、AR的表达与肿瘤的分期及转移情况

我们首先分析了转移性膀胱癌与非转移膀胱癌患者AR的表达情况，结果显示AR在转移性膀胱癌中呈下降趋势，但无明显统计学差异（P=0.1331，图3A），进而我们比较了临床不同分期膀胱癌患者的AR表达，结果显示随着膀胱癌患者的分期升高，AR的表达呈上升趋势， 但无统计学差异。值得注意的是，T4期AR的表达反而呈下降趋势，这可能与T4期样本量较少等因素相关，但具体机制需要进一步研究（图3B）。同样我们比较了男性和女性表达AR的情况，结果显示女性表达AR的量较男性略低，但无统计学差异（P=0.1753，图3C）。最后我们通过TCGA数据库分别获得AR mRNA表达情况和部分患者蛋白情况，对mRNA和蛋白情况做相关性分析，结果显示AR mRNA与蛋白表达呈明显相关性（R=0.704，P＜0.0001，图3D）

图3 AR在不同患者群体的表达情况

讨 论

近年来，一些研究试图确定AR在膀胱癌中的表达，并进一步明确AR表达的差异是否与疾病的发生发展相关。相关研究显示膀胱癌患者组织中可以检测到AR的表达，但是AR表达与患者的预后及肿瘤的分期仍有争议。此外AR在膀胱癌中的作用目前仍不清楚。Mashhadi等[8]研究显示AR的表达与肿瘤分期和分级呈正相关，AR阳性的肿瘤预后比AR阴性的肿瘤差。这项研究还报道AR阳性与转移有关。此外，Miyamoto 等[12]研究发现转移性膀胱癌患者肿瘤组织中AR表达的阳性率高于非转移性肿瘤患者。另外研究报道AR在高侵袭性膀胱癌中的阳性率为15.1%，而在非侵袭性膀胱癌中的阳性率为9%。这些研究提示AR的表达可能与膀胱癌的进展相关[13]。然而相反，其他一些研究显示在膀胱癌中AR的表达与膀胱癌患者的分期及转移呈负相关，提示低表达AR可能与膀胱癌患者的预后不良相关[10,12,14]。另外一项研究显示，虽然在侵袭性肿瘤中AR表达升高较为常见，但其表达并不影响肿瘤复发，也与死亡时间或疾病死亡无关[15]。还有有趣的是一项研究报道在膀胱癌对照组织中均无AR的表达，而肿瘤组织中AR阳性率也只有51%[11]。我们研究显示AR的表达水平与膀胱癌的分期呈现一定的正相关但无统计学差异，而与肿瘤的转移与否并无相关性，且通过AR的表达水平来判断患者的预后仍有一定的局限性。

另外一些研究者同样研究了男女膀胱癌患者中AR的表达情况，结果显示男性膀胱癌患者中AR的表达高于女性膀胱癌患者[16]。然而目前越来越多研究显示AR在男性和女性中的表达基本相似，两者表达水平并无明显差异[8]。我们基于TCGA数据库分析同样发现AR在男性和女性中的表达并无差异，这提示单纯的雄激素受体不能解释膀胱癌男性发病高于女性的原因。目前一种解释是决定男性膀胱癌发病高于女性的是雄激素信号通路，而不是AR的水平[17]。众所周知，男性的雄激素水平远高于女性，尽管雄激素受体的水平相似，但整体雄激素信号通路的活性男性要高于女性，从而解释了膀胱癌男性发病高于女性。

总之，结合目前文献报道及我们基于TCGA的数据分析，AR高表达患者可能预后更差，且AR的表达情况与膀胱癌患者的临床分期有一定的相关性，但在膀胱癌的诊断、预后及分期等方面的价值仍有局限性，而膀胱癌男性高发的原因可能与雄激素信号通路及其他受体有关。