研究背景:膀胱尿路上皮癌（BUC）是泌尿生殖系统最常见的恶性肿瘤,外科切除结合放疗或化学疗法已应用于BUC治疗。然而,接受积极治疗的患者仍然面临着容易复发,预后差,生存率低和生活质量差的现状。因此,寻找新的有效的治疗靶点是紧迫而重要的。脯氨酸3-羟化酶家族成员4（P3H4）最初被鉴定为与缔合复合体（SC）相关的蛋白质,P3H4基因与人类癌症密切相关,但是P3H4基因与膀胱尿路上皮癌的关系目前尚不确定。目的:本课题旨在研究P3H4在膀胱癌中的作用以及影响其表达的调控机制。方法:本课题基于TCGA数据库中408例膀胱癌及19例正常组织样本的表达数据,利用T-test检验观察癌症相对于正常样本间P3H4基因表达差异情况。基于TCGA膀胱癌样本表达数据及临床信息,利用单因素及多因素cox回归分析,观察P3H4基因表达与生存时间之间的相关性。利用log-rank检验方法,观察低风险组和高风险组间生存差别,并绘制K-M生存曲线。通过在线数据和免疫组化分析检测P3H4在BC组织中的表达模式。其次,通过CCK8,集落形成,流式细胞术,Tranwell和划痕法检查了低P3H4表达对BC细胞生物学功能的影响。建立异种移植裸鼠模型以检测P3H4的敲低对体内BC生长的影响。从机制上讲,通过数据库预测了与P3H4启动子结合的转录因子。通过qRT-PCR,western blot和荧光素酶报告系统确定直接结合P3H4启动子的转录因子,并筛选结合位点。最后,进行了拯救实验以评估调节P3H4表达的转录因子对BC细胞生物学功能的影响。结果:相对于正常样本,在膀胱癌疾病样本中,P3H4基因显著高表达。相对于乳头状膀胱癌样本,在非乳头状膀胱癌样本中,P3H4基因显著高表达。相对低等级的膀胱癌样本,在高等级（Stage Ⅲ/Ⅳ）样本中,P3H4基因显著高表达。相对于淋巴结未转移膀胱癌样本,在淋巴结转移样本中,P3H4基因显著高表达。利用单因素cox分析,我们计算膀胱癌样本中P3H4基因表达与患者总生存之间的相关性,结果显示P3H4基因表达与膀胱癌患者的生存时间显著相关（P=0.0006）。HR＞1表明P3H4为危险因素,其高表达与患者的差预后相关。利用多因素cox分析,我们观察各个临床变量与患者总生存之间的相关性,并计算P3H4基因能否作为独立的预后因素预测膀胱癌患者的生存。结果显示,患者stage分期以及P3H4基因表达均与膀胱癌患者的生存时间显著相关（P＜0.05）。此外,在矫正年龄,性别,分期等临床因素后,P3H4基因表达仍然与患者预后显著相关,说明P3H4可以作为独立的预后因素对患者的生存进行预测。在P3H4基因表达较高的高风险组中,患者的总生存时间显著低于低风险患者组（log-rank p=0.0067）,说明P3H4基因表达可作为生存预测的指标。通过数据库分析和免疫组化结果,初步明确了膀胱癌组织中P3H4mRNA和蛋白异常高表达。进一步敲减P3H4基因可以使膀胱癌细胞株EJ和T24细胞周期停滞在G1期,从而抑制细胞增殖,但是对细胞凋亡没有影响。此外,P3H4的敲低还通过抑制EMT过程来阻止EJ和T24细胞的迁移和侵袭。异种移植裸鼠模型还显示,P3H4基因敲低抑制了皮下膀胱肿瘤的生长。这些结果表明P3H4基因可能在膀胱进展中发挥原癌基因功能。进一步探究其分子机制发现,转录因子ETV4可以调节EJ和T24细胞中的P3H4基因转录。ETV4可以直接结合P3H4基因的启动子区域并调节其转录活性。结论:本课题通过生信分析证实在膀胱癌疾病样本中,P3H4基因显著高表达,且P3H4可以作为独立的预后因素对患者的生存进行预测。通过体内和体外进行实验确定了 P3H4基因在膀胱癌中的作用,发现P3H4基因可能在膀胱进展中发挥原癌基因功能。其分子机制为,转录因子ETV4可以直接结合P3H4基因的启动子区域并调节其转录活性。