YT521-B同源结构域蛋白1在肌层浸润性膀胱癌中的表达和功能研究

目的:RNA的N6-甲基腺苷(m6A)修饰调节蛋白对肿瘤发生发展发挥重要作用。含YT521-B同源结构域蛋白1(YT521-B homology-domain-containing protein 1,YTHDC1)是m6A核阅读器之一,ultrasensitive biosensors但其在肌层浸润性膀胱癌(muscle-invasive bladder cancer,MIBC)中的作用尚未明确。本研究通过筛选差异表达和预后相关的m6A调节基因,验证YTHDC1的表达情况及分析与临床病理学特征并探索YTHDC1在MIBC的发生发展中可能的作用机制。方法:使用癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)MIBC队列(n=408)评估了已知的m6A调节基因的表达情况及预后分析。采用实时定量聚合酶链反应(q PCR)或免疫组织化学染色(IHC)验证MIBC患者新鲜冷冻标本和福尔马林固定石蜡包埋(formalin fixed paraffin embedded,FFPE)标本以及膀胱癌细胞系T24、UMUC3与正常尿路上皮细胞SV-HUC-1的YTHDC1的表达。通过分析TCGA队列中YTHDC1表达量与MIBC关键的临床病理学特征,探索YTHDC1在MIBC中的潜在生物学功能。在肿瘤细胞层面,通过TCGA数据库RNA-seq数据筛选和qPCR验证YTHDC1敲低后膀胱癌细胞中受调控的靶基因。通过RNAi MAX转染技术敲低膀胱癌细胞中靶基因lncRNA-CYTOR,采用CCK8检测膀胱癌细胞增殖能力,采用Transwell观察敲低后的膀胱癌细胞迁移能力变化。在免疫微环境层面,通过分析TCGA数据数据库中YTHDC1表达量与对应的来自TIMER 2.0数据库的肿瘤免疫细胞浸润水平,并通过分析临床石蜡切片CD68和CD163免疫组化染色阳性的M2巨噬细胞与YTHDC1染色IHC分数验证YTHDC1表达与M2巨噬细胞浸润的关系。此外,在MIBC治疗方面,我们还通过药敏实验检测YTHDC1敲低后膀胱癌细胞对顺铂、甲氨蝶呤、长春新碱、吉西他滨、多柔比星及紫杉醇的敏感性变化。通过分析抗PD-L1免疫治疗临床试验队列IMvigor210(n=298)的转录组数据探索YTHDC1的表达与免疫治疗反应的相关性及预后分析。结果:在TCGA MIBC队列中,32个已知的m6A修饰调节基因仅YTHDC1既在肿瘤组织中表达下调又与预后正相关。在临床样本中,与癌旁组织相比,MIBC肿瘤组织中的YTHDC1表达减少。在细胞水平,膀胱癌细胞系T24和UMUC3与正常尿路上皮细胞SV-HUC-1相比YTHDC1表达均减低。在临床病理学特征方面,YTHDC1下调与Ⅲ/Ⅳ期肿瘤分期、局部淋巴结转移、非乳头状组织学类型和RB1、EDocetaxel生产商RBB2、KMT2A等关键基因突变相关,与远处转移无关。在肿瘤细胞层面,通过分析TCGA数据库RNA-seq数据筛选,和在YTHDC1敲低后膀胱癌细胞中q PCR验证,发现YTHDC1负调控靶基因lncRNA-CYTOR的表达。YTHDC1下调后lncRNA-CYTOR高表达,而敲低lncRNA-CYTOR减弱膀胱癌细胞增殖和迁移能力。免疫微环境层面,发现YTHDC1表达与M2巨噬细胞免疫浸润负相关,可能与免疫抑制调节相关。此外,在治疗方面,敲低YTHDC1使得膀胱癌细胞对甲氨蝶呤、长春新碱及紫杉醇的抗性增加,但对顺铂、吉西他滨及多柔比星杀伤作用无影响。通过分析抗PD-L1免疫治疗的转录组数据发selleck LY2835219现YTHDC1的表达与抗PD-L1免疫治疗反应无相关性,且抗PD-L1免疫治疗并未改善YTHDC1低表达患者的不良预后。以上结果表明MIBC中YTHDC1下调对肿瘤细胞的生物学行为和化疗药物耐药性,以及对免疫微环境都存在影响;其表达水平与MIBC多种重要病理特征呈现显著相关性。因此,YTHDC1可作为潜在的MIBC预后预测因子及治疗靶点。结论1、YTHDC1在MIBC中表达减低,尤其是基底/鳞状细胞亚型,且较低表达水平与不良预后相关。2、YTHDC1调节lncRNA-CYTOR表达,进而影响膀胱癌细胞增殖和迁移能力。3、YTHDC1表达水平与MIBC中M2巨噬细胞浸润呈负相关。4、YTHDC1低表达能诱发膀胱癌细胞对化疗药物甲氨蝶呤、长春新碱及紫杉醇的抗性增加。