尿路上皮癌 (UC) 是泌尿生殖系統最常見的惡性腫瘤之一，包含上尿路上皮癌和膀胱癌。雖然都起源于尿路上皮細胞，但上尿路上皮癌惡性程度更高，診斷時60%的患者已經發生肌層浸潤，而膀胱癌患者發生肌層浸潤的比例僅15-25%。越來越多的證據表明DNA甲基化與腫瘤的進展緊密相關。肌層浸潤和非肌層浸潤的膀胱癌具有不同的DNA甲基化模式，同時與臨床預后相關。然而，與膀胱癌相比，上尿路上皮癌的甲基化分析及圖譜研究仍然欠缺。另外，上尿路上皮癌和膀胱癌之間DNA甲基化層面的對比將有助于尿路上皮癌的診斷、預測及治療。中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）慈維敏團隊與北京大學第一醫院周利群、李學松團隊合作，深入解析上尿路上皮癌和膀胱癌的表觀基因組特征和圖譜，進一步鑒定出不同的DNA甲基化亞型，探索腫瘤的潛在風險分層，并探究DNA甲基轉移酶抑制劑藥物在尿路上皮癌細胞系中的療效及作用靶點。相關研究成果以“DNA methylation subtypes guiding prognostic assessment and linking to responses the DNA methyltransferase inhibitor SGI-110 in urothelial carcinoma”為題，于2022年7月18日發表在BMC Medicine 雜志。

　　該研究收集了上尿路上皮癌旁組織、上尿路上皮癌和膀胱癌組織共49例。通過整合全基因組甲基化和轉錄組數據，發現上尿路上皮癌和膀胱癌的DNA甲基化圖譜非常相似，通過對腫瘤的DNA甲基化模塊進行非負矩陣分類鑒定出兩種與預后相關的亞型（Methy-High和Methy-Low），并通過86例上尿路上皮癌及411例TCGA膀胱癌兩個公共數據集進行了驗證。其中，Methy-High亞型是高甲基化，免疫浸潤，耗竭狀態的T細胞和免疫抑制微環境，臨床預后較差。值得一提的是，DNA甲基化亞型是一個新型獨立預后指標。研究還發現，DNA甲基轉移酶抑制劑SGI-110通過上調多種抗腫瘤免疫通路抑制Methy-High 亞型膀胱癌細胞系的遷移和侵襲。

　　以上結果表明，尿路上皮癌具有一個潛在相似的DNA甲基化機制，這為共同管理尿路上皮癌提供了可能性，也為臨床研究提供了預后風險分層的分子分型策略，同時為臨床上使用SGI-110藥物治療尿路上皮癌患者提供了理論機制。

　　中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）慈維敏研究員、北京大學第一醫院泌尿外科周利群教授、李學松教授為本文共同通訊作者。慈維敏課題組博士生李娟、助理研究員梁媛、北京大學第一醫院博士后樊健、博士生徐純如為本文的共同第一作者。該研究得到了國家重點研發計劃、中科院戰略先導科技專項、國家自然科學基金等項目資助。

尿路上皮癌DNA甲基化圖譜及預后分型