浸润与非浸润性膀胱癌中细胞起源的比较

摘要

目的 鉴定膀胱癌的细胞起源,阐明膀胱组织中具有干细胞特性的细胞异常分化引起癌变的机制。方法 依托深圳市罗湖医院集团罗湖人民医院泌尿外科于2018年收集膀胱癌前病变组织（Ta）1例和肌层浸润性膀胱癌组织（T2期以上）2例,制作石蜡组织切片并培养原代细胞。利用t-SNE算法,对肌层浸润性膀胱癌（MIBC）和非肌层浸润性膀胱癌（NMIBC）样本RNA表达谱进行无监督聚类后；在GO数据库中对差异基因进行通路注释；使用方差分析对MIBC进程中的分化特征进行研究。在肿瘤组织石蜡切片染色和膀胱癌细胞株中进行初步验证,并通过分化抑制剂进行干预。结果 通过聚类分析发现膀胱上皮分化相关的基因表达方面,MIBC和NMIBC有区别。利用GO数据库对筛选出的1 502个基因进行通路注释,找到差异表达基因中与干性、癌症转移、分化、尿路上皮相关的标志物（P＆0.01）；随着膀胱癌进展,干性相关标志物CD29、CD90、CD166、癌胚抗原（CEA）和细胞角蛋白5（CK5）的表达水平逐渐下降,而上皮细胞标志物细胞角蛋白18（CK18）逐渐升高（t＝3.170,P＆0.05）。免疫荧光检测结果显示,比较NMIBC细胞株RT4,MIBC细胞株5637细胞的肿瘤相关标志物（ABCG2）、干细胞相关的基因（BMI1）、尿路上皮基底层标志物（KRT5）表达增加,分布范围更广泛。免疫组织化学染色结果表明,与癌旁组织比较,随着MIBC的进展,上皮分化标志物尿溶蛋白3B（UPK3B）、分化相关标志物酪氨酸磷酸酶受体C（PTRPC）表达强度升高,分布范围逐渐扩大；与干细胞特性相关的基因（CD90、CEA1）表达强度下降,分布范围逐渐缩小。尿路上皮分化抑制剂处理两种膀胱癌细胞株后,实时定量PCR检测干性相关的基因,处理后的UM-UC-3细胞中各干性相关基因的表达有不同程度的升高（t＝3.650,P＆0.01）,而RT4细胞处理前后则差异无统计学意义（t＝2.050,P＆0.05）。结论 MIBC的进展是一个分化的过程,其肿瘤细胞处于低分化状态,这可能成为膀胱内的组织干细胞作为MIBC起源细胞的证据。