（广东医学院附属医院 广东湛江 524000）
[摘要] 膀胱癌是我国常见的泌尿外科尿路上皮肿瘤，其主要治疗手段是经尿道膀胱肿瘤电切术(TURB)及膀胱根治性切除术（RC）辅以术后膀胱药物化疗或全身化疗，但高复发率和较低的术后生存率是一直困扰临床医师及研究人员的难题。近年来，随着肿瘤干细胞的深入研究，其被认为是肿瘤复发和药物抵抗的关键因素，本文就近年来膀胱癌CSCs与化疗抵抗方面的研究进展做一综述。
[关键词] 膀胱癌；肿瘤干细胞；化疗抵抗
膀胱癌是泌尿道恶性肿瘤中仅次于前列腺癌的第2位最常见的恶性肿瘤[1]。经尿道膀胱肿瘤电切术（TURBT）与膀胱根治性切除术(RC)辅以术后化疗药物膀胱灌注是目前膀胱癌最佳的治疗方案，经上述治疗后NMIBC癌患者术后5年生存率可达70%-80%，但5年中肿瘤的复发率却高达50%-90%；而MIBC患者的术后和化疗后5年生存率仅有约5%左右[2]。近年来随着肿瘤干细胞（cancer stem cells，CSCs）研究的深入，CSCs被认为是肿瘤复发及化疗抵抗的关键因素，本文就近年来膀胱癌CSCs与化疗抵抗机制研究新进展做一综述。
1 侧群细胞及ABC蛋白家族
侧群（Side Population, SP）细胞是肿瘤中一小群可以将荧光染料Hoechst33342泵出细胞外而不被染色的细胞，其具有干细胞的特性，被认为是成体干细胞或CSCs。Ning等[3]通过T24细胞系中SP与NSP（非侧群）细胞特性的研究发现，分别与米托蒽醌和丝裂霉素作用后，SP组对两种化疗药物的抵抗性均明显强于NSP组，且SP组ABCG2的呈过表达，提示SP细胞与其化疗抵抗性可能与ABCG2的表达有关。
ABC蛋白家族（ATP-binding cassette Family）中ABCA2, ABCB1, ABCC1和ABCG2是膀胱癌中发现的化疗药物流出泵，参与膀胱癌SP细胞的组成。Hepburn等[4]成功分离了MIBC细胞系（J82、253JB-V）和NMIBC细胞系（RT112、RT4）的SP细胞，在NMIBC细胞系中ABCG2呈高表达，进一步研究发现ABCG2的高表达是决定抗药性和肿瘤复发的关键因素，ABCG2可能成为解决NMIBC耐药性的治疗靶点。
2 Blebbishield肿瘤干细胞紧急保护程序
Blebbishield紧急程序（Blebbishield emergency program）是CSCs被诱导凋亡后自我保护的最后一道防线。Jinesh等[5]在膀胱癌RT4细胞系的研究中首次报道了Blebbishields事件，RT4亲本细胞（RT4P）在顺铂（膀胱癌化疗药物且可诱导细胞DNA损伤及抑制糖代谢途径p70S6K表达）联合氯化锂（GSK-3β抑制剂）和NEAA（p70S6K抑制剂）联合作用诱导细胞DNA损伤后，一部分细胞的凋亡小泡并未形成凋亡小体，反而互相融合成一个保护性结构包绕结构内的细胞核从而使其不被裂解；将RT4P和Blebbisheilds小体提取纯化的RT4P（RT4P-BSE-2）细胞分别于裸鼠皮下注射，观察到RT4P-BSE-2组具有成瘤性，且成瘤速度明显快于RT4P组，并且，Blebbisheilds小体中Sox-2,Nanog,L-myc和Oct4呈高表达，证明其具有干细胞特性，这种保护机制下一部分CSCs得以避免损伤。
3自噬
自噬在抵抗癌症发生和促进癌细胞增殖方面发挥重要作用。自噬作用能够显著抑制AKT通路阻滞剂AZ7328对膀胱癌细胞的细胞毒作用，其可能是促进膀胱癌细胞存活的重要因素[6]；Ojha等[7]发现T24和UM-UC-3细胞系的SP细胞对顺铂、吉西他滨和丝裂霉素表现出更强的抵抗作用，进一步的研究发现，SP组细胞的自噬通量显著高于NSP组，敲除BECN1基因阻滞自噬途经后，SP组的成瘤性降低；分别用顺铂、吉西他滨和丝裂霉素分别处理BECN1敲除的SP细胞组和对照组后，对照组SP细胞表现出更强的药物抵抗性，提示自噬通路阻滞或BCN1基因的下调可以降低膀胱癌SP细胞对化疗药物的抵抗性。
4 CSCs参与肿瘤组织“损伤修复”（Wnt，Hh信号通路与PGE2）
在人体组织的整个生理活动中都发生着连续的由新细胞增值分化来代替、填补死亡细胞（包括程序性和药物及外界因素诱导）的过程，这一过程现被具有多向分化能力和自我更新能力的干细胞来解释。
4.1 Wnt，Hh信号通路与膀胱癌耐药和肿瘤复发
Wnt和Hh信号通路在维持干细胞特性、组织损伤修复和肿瘤发生中发挥重要作用。Wnt配体参与组成干细胞龛（stem cell niche）从而维持干细胞特性，并在组织或细胞损伤后Wnt配体激活，使干细胞发挥修复作用[8]；Pierzynski等[9]对803例膀胱癌组织及等量正常病例组织中Wnt/β-cantenin信号通路的基因单核酸多态性分析发现，AXIN2：rs12943295（AXIN是降解β-cantenin的主要成分，而其多态性改变可能使这一降解功能被下调或缺失）显著增高了膀胱癌发病风险；泌尿道肿瘤相关基因1(UCA1)在胚胎发育和膀胱癌侵袭发展中发挥重要作用，其可能具有干细胞激活特性，近年来研究发现，UCA1在膀胱癌中的敏感性使其成为可能的膀胱癌的检测标志[10]；Fan等[11]通过检测顺铂化疗后的膀胱癌患者血液中UCA1的表达量发现顺铂治疗后患者血液内UCA1的表达量明显高于未治疗时水平，敲除UCA1基因后，DR-T24组细胞增殖能力降低，TopFlash实验结果提示UCA1基因的过表达可激活Wnt信号通路，而敲除UCA1后，Wnt信号通路受到抑制。以上研究提示，Wnt信号通路的激活可能与UCA1过表达和膀胱癌化疗抵抗性有关。
He等[12]通过对118例膀胱癌肿瘤组织和30例癌旁正常组织中Shh，Ptch1及Gli1（Hh信号 通路相关蛋白）表达量的检测发现Shh，Ptch1及Gli1在膀胱癌组织中表达量明显高于癌旁组织，随访调查发现高表达量的Shh，Ptch1，Gli1的患者五年生存率较对照组明显降低，多因素统计学分析结果显示上述三种Hh信号通路蛋白的高表达是膀胱癌患者预后不良的独立影响因素；Islam等[13]发现Shh信号通路的激活可以上调上皮间质转化（EMT），促进膀胱癌HTB-9细胞系的致瘤作用，qT-PCR及Western-Blot结果表明，处理组细胞中膀胱癌CSCs表面标志物CK5，CK14和CD44的表达量显著增高，约为对照组的2倍，提示Hh通路的激活有激活膀胱癌CSCs干性的作用，可能是临床上膀胱癌化疗后肿瘤复发的关键因素之一。
4.2 COX-2/PGE2通路
在肿瘤化疗后，一些可溶性细胞因子从凋亡的肿瘤细胞中释放出来，这些细胞因子中，有些成分也在组织修复时促进上皮细胞的增殖中发挥重要作用，如前列腺素E2（PGE2）。近期研究发现，PGE2具有促进干细胞扩增和激发干细胞活性的作用[14]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆Thanan等[15]发现膀胱癌细胞核中COX-2（PGE2的生成酶）的过表达与膀胱癌CSCs标志Oct3/4和CD44v6的表达有关，提示COX-2/PGE2通路的作用可能介导CSCs的激活导致膀胱癌的发生和进展；Kurtova等[16]用T24细胞系建立裸鼠异种移植瘤，通过GC化疗方案（吉西他滨联合顺铂）周期性作用后发现，GC组在最初几个周期中对移植瘤具有减瘤作用，然而随着周期继续进行，减瘤效果持续降低，伴随着膀胱癌CSCs标记CK14表达显著增加，然而，联合塞来昔布组阻断COX-2/PGE2通路，化疗周期重复作用后，CK14表达量较单用GC方案明显降低，对肿瘤的减灭作用明显增强，并且显著减少了肺转移灶数量，由此他们推测，COX-2/PGE2通路的激活在膀胱癌化疗时肿瘤对GC联合用药的抵抗作用中发挥了重要作用。
结合Wnt，Hh和Cox-2/PGE2信号通路在膀胱癌组织触发损伤修复及维持干细胞特性的作用，推测其与临床中膀胱癌经多周期循环药物化疗后肿瘤复发之间存在密不可分的联系，为研究膀胱癌CSCs化疗药物抵抗及制定有效的联合化疗方案提供新的研究方向。
6结语
膀胱癌化疗抵抗和复发是临床上亟待解决的问题，CSCs的研究为该课题的研究指定可行的方向。目前，由于膀胱癌CSCs的研究尚处于初步阶段，尚难以分离膀胱癌CSCs具有特异性的表面标志，CSCs与正常干细胞具有很多相似的特性，一些表面标志也相同，在药物靶向治疗时，如何更加有效的作用于靶点成为药物临床应用中需解决的关键问题。
参考文献
[1]Pezaro C et al., Urothelial Cancers: using biology to improve outcomes; Expert Review of Anticancer Therapy; 2012; 12(1):87-98.
[2]Garg, M. (2014). Prognostic and therapeutic applications of the molecular events in clinical management of urothelial carcinoma of bladder. Journal of Experimental and Therapeutic Oncology,10(4), 301–316.
[3]Ning Z F, Huang Y J, Lin T X, et al. Subpopulations of stem-like cells in side population cells from the human bladder transitional cell cancer cell line T24[J]. Journal of International Medical Research, 2009, 37(3): 621-630.
[4]Hepburn AC, Veeratterapillay R, Williamson SC, et al. Side population in human non-muscle invasive bladder cancer enriches for cancer stem cells that are maintained by MAPK signalling. PLoS One 2012; 7 (11): e50690.
[5]Jinesh G G, Choi W, Shah J B, et al. Blebbishields, the emergency program for cancer stem cells: sphere formation and tumorigenesis after apoptosis[J]. Cell Death & Differentiation, 2013, 20(3): 382-395.
[6]Dickstein R J, Nitti G, Dinney C P, et al. Autophagy limits the cytotoxic effects of the AKT inhibitor AZ7328 in human bladder cancer cells[J]. Cancer biology & therapy, 2012, 13(13): 1325-1338.
[7]Ojha R, Jha V, Singh S K, et al. Autophagy inhibition suppresses the tumorigenic potential of cancer stem cell enriched side population in bladder cancer[J]. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular Basis of Disease, 2014, 1842(11): 2073-2086.
[8]Clevers H, Loh K M, Nusse R. An integral program for tissue renewal and regeneration: Wnt signaling and stem cell control[J]. Science, 2014, 346(6205): 1248012.
[9] Pierzynski J A, Hildebrandt M A, Kamat A M, et al. Genetic Variants in the WNT/β-Catenin Signaling Pathway as Indicators of Bladder Cancer Risk[J]. The Journal of urology, 2015.
[10]Zhang Z, Hao H, Zhang C J, et al. [Evaluation of novel gene UCA1 as a tumor biomarker for the detection of bladder cancer][J]. Zhonghua yi xue za zhi, 2012, 92(6): 384-387.
[11]Fan Y, Shen B, Tan M, et al. Long non‐coding RNA UCA1 increases chemoresistance of bladder cancer cells by regulating Wnt signaling[J]. FEBS Journal, 2014, 281(7): 1750-1758.
[12]He H, Chen J, Chen X, et al. Expression of hedgehog pathway components is associated with bladder cancer progression and clinical outcome[J]. Pathology & Oncology Research, 2012, 18(2): 349-355.
[13]Islam S S, Mokhtari R B, Noman A S, et al. Sonic hedgehog (Shh) signaling promotes tumorigenicity and stemness via activation of epithelial‐to‐mesenchymal transition (EMT) in bladder cancer[J]. Molecular carcinogenesis, 2015.
[14]Hoggatt J, Mohammad K S, Singh P, et al. Differential stem-and progenitor-cell trafficking by prostaglandin E2[J]. Nature, 2013, 495(7441): 365-369.
[15]Thanan R, Murata M, Ma N, et al. Nuclear localization of COX-2 in relation to the expression of stemness markers in urinary bladder cancer[J]. Mediators of inflammation, 2012, 2012.
[16]Kurtova A V, Xiao J, Mo Q, et al. Blocking PGE2-induced tumour repopulation abrogates bladder cancer chemoresistance[J]. Nature, 2014.
论文作者:宣自俊, 王坚
论文发表刊物:《医师在线》2016年1月第2期
论文发表时间:2016/5/25
标签：膀胱癌论文; 干细胞论文; 肿瘤论文; 细胞论文; 细胞系论文; 作用论文; 药物论文; 《医师在线》2016年1月第2期论文;