CPSF3作为膀胱癌新型预后标志物与致癌驱动因子的综合研究

《Hormones & Cancer》：Comprehensive investigation identifies CPSF3 as a novel prognostic and oncogenic biomarker in bladder cancer

本研究针对膀胱癌(BC)患者预后预测标志物匮乏的临床挑战，通过整合TCGA数据库分析与203例患者队列的免疫组化验证，首次系统证实CPSF3高表达与不良总生存期(OS)和无病生存期(DFS)显著相关。研究人员构建的列线图模型显著提升预后预测效能，并通过体内外实验揭示CPSF3通过调控细胞周期G1/S转换（CDK4/CDK6/Cyclin D1轴）促进肿瘤进展的机制，为BC靶向治疗提供新靶点。

　　

膀胱癌(Bladder Cancer, BC)作为全球第十大常见恶性肿瘤，每年新增病例约8.2万例，其临床管理面临严峻挑战。根据肿瘤浸润深度可分为非肌层浸润性膀胱癌(NMIBC)和肌层浸润性膀胱癌(MIBC)，其中MIBC患者标准治疗方案虽为根治性膀胱切除术(RC)，但术后高复发率和进展风险仍导致沉重疾病负担。当前预后评估主要依赖传统临床病理特征，缺乏精准分子标志物，使得个体化治疗策略制定存在盲区。在这一背景下，探索驱动BC进展的关键分子机制并发现新型预后生物标志物成为当务之急。

马志洋等研究人员在《Discover Oncology》发表的研究，将目光聚焦于 cleavage and polyadenylation specificity factor 3 (CPSF3)——

这一参与前体信使RNA(pre-mRNA)3'末端切割与多聚腺苷化过程的关键因子。虽然CPSF3在多种癌症中被报道与预后相关，但其在BC中的具体作用和临床价值尚未明确。本研究通过多组学整合分析结合实验验证，系统阐述CPSF3在BC中的表达特征、预后价值及生物学功能。

研究人员采用多层次技术路线验证科学假设：基于TCGA-BLCA数据库的412例样本进行生物信息学挖掘；收集上海交通大学医学院附属瑞金医院203例BC患者组织芯片进行免疫组化(IHC)验证；通过RNA测序(RNA-seq)筛选差异表达基因(DEGs)并开展京都基因与基因组百科全书(KEGG)和基因集富集分析(GSEA)；选用T24/UMUC3膀胱癌细胞系进行小干扰RNA(siRNA)敲低实验，采用CCK-8法、克隆形成实验、流式细胞术评估细胞增殖、克隆形成能力与细胞周期分布；最后通过裸鼠皮下移植瘤模型进行体内功能验证。

3.1 CPSF3在BC中表达上调且与临床特征相关

TCGA数据分析显示CPSF3在33种癌症组织中普遍上调，在BC组织中表达显著高于癌旁组织(p<0.001)。瑞金医院队列IHC结果验证这一趋势，癌组织H-score评分显著升高(p<0.0001)，且肌层浸润病例表达高于非肌层浸润病例。细胞实验证实5种BC细胞系中CPSF3 mRNA和蛋白表达均高于正常尿路上皮细胞SV-HUC-1。

3.2 CPSF3基因突变特征分析

cBioPortal数据库显示BC中CPSF3变异频率位居第二，以扩增突变为主。表达量与拷贝数变异(CNV)呈正相关，与甲基化水平负相关。突变图谱揭示CPSF3高表达组TP53等基因突变频率更高，提示其与基因组不稳定性关联。

3.3 CPSF3与免疫浸润相关性

单细胞RNA测序分析发现CPSF3在肿瘤微环境(TME)中高表达于Tprolif细胞等免疫细胞。免疫细胞浸润分析显示其与Tγδ细胞、Th2细胞浸润正相关，与浆细胞样树突状细胞(pDC)、CD8⁺T细胞等负相关。值得注意的是，CPSF3表达与CD274(PD-L1)等免疫检查点分子显著正相关，提示其可能影响免疫治疗应答。

3.4 高CPSF3表达预示不良预后

TCGA与瑞金队列均证实高表达患者总生存期(OS)和无病生存期(DFS)显著缩短(p<0.01)。多因素Cox回归确定CPSF3为独立预后因素，据此构建的列线图模型在训练集与验证集中均显示优异预测效能(OS的C-index=0.776/0.794)，显著优于传统pTNM分期模型。

3.8 CPSF3敲低抑制BC细胞增殖与体内成瘤

siRNA敲低CPSF3后，T24/UMUC3细胞增殖与克隆形成能力显著减弱。裸鼠移植瘤实验证实干扰组肿瘤体积显著减小(p<0.001)，且不影响小鼠体重，表明CPSF3沉默可特异性抑制肿瘤生长。

3.9 CPSF3调控细胞周期进程

RNA测序与GSEA分析显示CPSF3高表达表型显著富集于细胞周期通路。流式细胞术证实敲低引起G1期阻滞与S期减少。机制层面，western blotting检测到CDK4、CDK6和Cyclin D1蛋白表达下调，揭示CPSF3通过调控G1/S转换关键节点促进肿瘤增殖。

本研究通过多维度证据链确立CPSF3作为BC新型预后生物标志物与致癌驱动因子的双重价值。其临床意义在于将CPSF3整合至预后模型可显著提升现有分层体系的精准度，而机制研究揭示的细胞周期调控功能为开发靶向疗法提供理论依据。值得注意的是，CPSF3与免疫微环境及检查点分子的关联提示其可能参与免疫调节，这为联合免疫治疗提供新思路。尽管研究存在单中心队列样本量有限等局限性，但综合生物信息学、临床样本验证与实验探索的研究策略，为BC精准医疗提供了新的分子靶点与决策工具。