膀胱癌肿瘤干细胞增殖的影响因素研究进展

李红琼，奎敬跃，王群，孙雨欣，施鸿金，付什，王剑松，王海峰

1 昆明医科大学第二附属医院泌尿外科 云南省泌尿外科研究所，昆明650101；2 通海县人民医院泌尿外科

膀胱癌来源于膀胱黏膜上皮细胞及组成膀胱的各种组织，是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一［1-2］。随着医学研究技术的不断发展，膀胱癌的治疗研究不断趋于精准化、个性化。肿瘤干细胞是肿瘤细胞中的一个亚群，通过对称或不对称的细胞分裂进行自我更新或分化，参与肿瘤发生、细胞增殖、转移扩散和肿瘤复发过程，具有自我更新、多系分化、耐药的特征［3］。膀胱癌肿瘤干细胞（BCSCs）是膀胱癌组织中具有多向分化潜能的肿瘤细胞，被认为是膀胱癌发病的起始细胞［4］。研究认为，BCSCs与膀胱癌的发生、发展、复发等有着密切关联，关于BCSCs增殖影响因素的研究也逐渐增多。认识BCSCs增殖的影响因素及相关作用机制将有益于膀胱癌的靶向治疗。现就BCSCs增殖影响因素的相关研究进行综述，为针对BCSCs的靶向治疗研究提供理论依据。

1 促进BCSCs增殖的因素

1.1 不良生活方式 与膀胱癌相关性最强的危险因素是吸烟［5］。有学者通过建立体外吸烟模型，获取不同的香烟烟雾混悬液处理BCSCs，发现吸烟能够促进BCSCs的增殖，其机制可能为激活Sonic Hedgehog信号通路，促进BCSCs干性及上皮—间质转化［6］。Sonic Hedgehog信号通路是Hedgehog信号通路中的一种，激活该通路将引起多种恶性肿瘤的发生和发展［7］。建议并帮助患者戒烟、远离二手烟是治疗膀胱癌的一项重要任务。

1.2 促进BCSCs增殖的相关基因 研究显示，B细胞特异性莫洛尼鼠白血病病毒插入位点1基因（Bmi1）能够维持肿瘤干细胞的关键功能［8］。ZHU等［9］用siRNA沉默了Bmi1表达，发现BCSCs增殖减弱，认为阻断Bmi1表达是抑制BCSCs增殖的一种作用机制。

1.3 促进BCSCs增殖的相关蛋白及酶 转化生长因子β（TGF-β）是一种多效细胞因子，对肿瘤有双重作用：在肿瘤早期具有抑癌作用，在肿瘤晚期具有促癌作用［10］。研究者通过N-丁基-N-2-羟基丁基亚硝胺诱导膀胱癌变后有条件地敲除小鼠模型中的Tgfbr4，发现TGF-β信号的阻断可以抑制BCSCs增殖，使用TGF-β受体1特异性抑制剂治疗后抑制了膀胱癌肿瘤的生长，因此认为TGF-β能够促进BCSCs增殖［11］。已有研究表明炎症蛋白前列腺素E2（PGE2）能够促进干细胞的增殖［12］。Syntenin-1蛋白可通过调节PGE2受体促进小鼠结直肠癌干细胞扩增［13］。直到KURTOVA等［14］首次提出了BCSCs可能响应化疗诱导的损伤而积极增殖的概念，其通过体内外研究发现，虽然化疗可有效诱导细胞凋亡，但PGE2释放会促进邻近的BCSCs再增殖。该结果也为膀胱癌患者化疗效果不佳或化疗后复发提供了一种解释，中和PGE2抗体或使用抑制性药物塞来西布可能有助于抑制这一作用。角蛋白6B基因位于染色体12q13，其编码的蛋白是Ⅱ型角蛋白家族中的一员，属于高分子量角蛋白。研究表明，角蛋白6B在脑肿瘤干细胞中高表达［15］。刘璐等［16］的体外实验结果显示，角蛋白6B在BCSCs中可高度表达，并且促进BCSCs的增殖，而角蛋白6B低表达有助于改善膀胱癌患者生存情况。S100A4蛋白是S100蛋白家族成员之一，S100A4表达水平与肿瘤转移的进展密切相关［17］。ZHU等［18］研究发现，S100A4的表达与BCSCs的增殖呈正相关，其可能是通过激活IKK/核因子（NF）-κB信号通路来增强BCSCs的增殖能力。NF-κB在免疫、应激反应、细胞凋亡和分化中起重要作用并被认为是肿瘤发生发展过程的关键参与者［19］。泛素偶联酶9（UBC9）是一种独特的SUMO E2偶联酶，其在多种肿瘤细胞中表达，在调节膀胱癌炎症信号转导中起着重要作用［20］。HUANG等［20］通过敲低UBC9发现BCSCs样群体形成增加，认为机制可能是CD44在UBC9敲低后上调并与IL-6呈正相关，而IL-6的高表达激活炎症和肿瘤干细胞，促进肿瘤进展。研究表明，丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶是一种三聚体全酶，能有效抑制肿瘤活性［21］。蛋白磷酸酶抑制分子（CIP2A）是一种具有促进肿瘤细胞增殖、锚定性细胞生长和抗凋亡能力的癌蛋白［22］。研究发现，CIP2A在膀胱癌细胞中表达增高，具有促癌作用，沉默CIP2A可抑制BCSCs的增殖、侵袭能力和生长速度，从而抑制膀胱癌进展，机制可能与抑制血管内皮生长因子、NF-κB表达有关［23］。王春燕等［24］通过中核素标记相对和绝对定量技术检测发现，蛋白激酶1（RIPK1）是BCSCs与膀胱癌细胞的差异表达酶，沉默RIPK1能够抑制BCSCs增殖，可能是RIPK1参与了转录因子NF-κB的活化［25］。硬脂酰辅酶A去饱和酶1（SCD）被发现在膀胱肿瘤中高表达，SCD抑制剂和SCD基因干扰有助于抑制BCSCs增殖［26］。CXCR2在肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭等过程中起重要作用［27］。李顺来等［28］研究发现趋化因子受体2（CXCR2）在BCSCs中高表达，下调CXCR2表达可以抑制BCSCs的增殖、侵袭、转移能力，促进细胞凋亡，可能是通过作用于凋亡相关蛋白FOXO1A、Bcl-2和侵袭转移相关蛋白MMP-2、MMP-9实现的。后续可以通过尝试调控以上多种蛋白的表达进而达到治疗膀胱癌的目的。

2 抑制BCSCs增殖的因素

2.1 抑制BCSCs增殖的相关药物 研究发现，阿克拉霉素A在体外和体内均有抑制BCSCs增殖的效应［29］。PGE2促进BCSCs增殖的作用被阐明，后续研究发现，PGE2引起的BCSCs再增殖可以通过PGE2中和抗体和塞来昔布药物介导的PGE2信号转导阻断来消除，且塞来昔布联合治疗有助于增强化疗反应。为了避免服用塞来昔布导致患者出现血栓，学者提出将其与低剂量阿司匹林共同给药，并确认了低剂量阿司匹林能够抗血栓形成且不影响塞来昔布的作用［12］。多项研究表明，二甲双胍具有一定的抗癌效果［30］，研究者建立了N-甲基亚硝基脲诱导的大鼠原位膀胱癌模型，证实二甲双胍能通过COX2/PGE2/STAT3信号通路抑制BCSCs增殖并抑制膀胱癌进展［31］。STAT3信号通路在多种类型肿瘤中异常激活，这种过度激活通常与不良预后有关［32］。苦参碱是一种从中药苦参家族中提取的生物碱，具有优越的抗肿瘤特性，能够促进肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞生长和增殖［33］。研究表明，苦参碱通过作用于miR-17-5p/丝裂原活化蛋白激酶相互作用激酶2（MKNK2）分子轴起到抑制BCSCs增殖和侵袭的作用。miR-17-5p是致癌基因，MKNK2是其候选靶基因，苦参碱通过下调miR-17-5p在BCSCs内的表达，上调MKNK2的表达从而抑制BCSCs增殖［34］。所以，具有抗癌作用的药物也可能抑制BCSCs增殖，在膀胱癌患者接受化疗的同时可以尝试联合应用抗癌作用药物，进一步增强治疗效果。

2.2 抑制BCSCs增殖的基因 miRNA表达失调与各种恶性肿瘤有关，它们充当着肿瘤抑制剂或致癌物的作用。miR-139-5p通过阻断Bmi1表达来阻断BCSCs的增殖，此外，Wnt信号通路和c-MYC基因也被发现是膀胱癌细胞中miR-139-5p的靶标，其中Wnt信号是调节发育和干性的关键信号之一，与恶性肿瘤的发生有关［35-36］。过表达miR-142-3p可显著抑制BCSCs的增殖、转移及体内成瘤能力，该过程可能是miR-142-3p通过负靶向调控S1PR3、下调PI3K/AKT信号通路实现的，其中PI3K/AKT信号通路已被证实在多种肿瘤中异常激活，具有促癌作用［37］。长链非编码RNA（lncRNA）是转录长度超过200 nt的RNA分子，可影响肿瘤形成和发展。MA等［38］研究表明，lnc-DILC是肝癌和结直肠癌重要的肿瘤抑制基因，lnc-DILC在人膀胱癌组织中表达下调，体外研究发现lnc-DILC是一种新型膀胱肿瘤抑制因子，并表明lnc-DILC是通过灭活STAT3信号转导抑制BCSCs增殖的。由此推测抑癌基因及在膀胱癌中表达下调的基因都有可能影响BCSCs的增殖，将相关的信号通路机制串联起来，有助于发现更多、更全的研究资料，为膀胱癌精准治疗提供参考。

2.3 抑制BCSCs增殖的天然成分 绿茶的主要成分表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）被证实可抑制人类肿瘤干细胞自我更新和表达［27］。SUN等［40］的研究发现EGCG能够抑制膀胱癌肿瘤球体的形成，EGCG可使Sonic hedgehog信号通路功能下调，从而抑制BCSCs中增殖相关蛋白表达，促进BCSCs凋亡。

近年来，关于BCSCs靶向治疗的探索仍在不断进行，研究者多集中于BCSCs的标志物及信号转导通路上，研究影响其增殖的相关因素也是一条探索之路。上述研究发现的影响BCSCs增殖的因素有望作为BCSCs靶向治疗及相关研究的切入点，但在应用之前还需通过反复实验来确定其安全性和有效性。此外肿瘤相关蛋白、基因及BCSCs与膀胱癌细胞的差异表达蛋白、具有抗癌作用的药物等也是研究者可以考虑的方向。