端粒酶活性异常见于膀胱癌和其他一些泌尿生殖系统肿瘤。在之前的研究中，我们对97名膀胱癌患者的全基因组和转录组进行了测序。我们在这些患者中发现了端粒酶逆转录酶(TERT)表达上调以及TERT启动子的体细胞突变，尽管这些突变仅得到相对少量测序读数的支持。为了分析TERT启动子体细胞突变对泌尿生殖系统癌发生的可能作用，我们通过Sanger测序筛选了302例泌尿生殖系统癌患者的TERT基因启动子体细胞突变。

我们发现，43%(302例中的130例)的泌尿生殖肿瘤在TERT启动子中出现体细胞突变，并且这些突变的频率在不同类型的肿瘤之间差异很大。膀胱癌和肾盂癌的TERT启动子体细胞突变分别为55.6%和63.7%。在肾细胞癌和肾上腺肿瘤中，TERT启动子的突变频率较低(分别为8.3%和4.8%)。相比之下，在睾丸癌或前列腺癌患者中没有检测到突变。在我们检测的样本中，g.c r5: 1,295,228g >A和g.c r5: 1,295,250g >A基因组位置的两个突变热点(分别对应于-124G>A和-146G>A)尤为常见。此外，我们还在膀胱癌患者中发现了另外两种低频突变。

我们的研究结果对泌尿生殖系统癌症的诊断具有重要意义：突变热点周围的目标基因组区域(约20个碱基对)可以通过单次聚合酶链反应(PCR)扩增轻松获得，使得在常规临床环境中检测体细胞突变成为可能。然而，由于Sanger测序的灵敏度较低，需要开发更灵敏的方法(如PCR扩增后超深度测序)来检测尿液中脱落细胞的体细胞突变，以达到无创诊断的目的。

为了评估TERT启动子突变的潜在功能后果，我们将-124G>A和-146G>A突变引入T24膀胱癌细胞系，然后检测这些突变引起的功能变化。实时PCR和免疫印迹法(Western blot)分析结果显示，在携带-124G>A或-146G>A突变等位基因的膀胱癌细胞中，TERT表达水平显著不受调节(n = 3;p < 0.01)。通过染色免疫沉淀实验，我们发现-124G> a和-146G> a突变强烈增强了突变体T24细胞中TERT启动子与禽红母细胞病病毒E26癌基因同源物1(Ets1)的结合，从而增强了TERT的表达(n = 3; p < 0.01)。在伤口愈合实验中，我们观察到与野生型对照相比，-124G> a和-146G> a细胞的伤口愈合显著促进(n = 3; p < 0.01)。该结果表明，TERT启动子的-124G>A和-146G>A突变均可增强膀胱癌细胞的运动性。我们的体外功能研究表明，TERT启动子突变是驱动突变，对TERT的表达有显著影响，从而影响癌细胞的移动性。

然后，我们通过主要关注膀胱癌来分析TERT突变的临床相关性。在相关研究中，我们发现TERT启动子突变在肌肉侵袭性肿瘤中比在非肌肉侵袭性肿瘤中更普遍，并且在肿瘤晚期(T2-4)的膀胱癌患者中比在肿瘤低期(Ta或T1)的膀胱癌患者中更普遍。50岁以上患者的TERT启动子突变频率明显高于50岁(含)以下的患者。Kaplan-Meier生存分析显示，TERT突变患者的生存率明显低于未发生TERT突变的患者(p < 0.001)。

以上发现表明，监测尿端粒酶活性或检测体细胞突变对这些高危人群有益，需要在更大的患者队列中进行更广泛的回顾性和前瞻性研究，以评估TERT突变的临床应用。

先前的研究表明，其他肿瘤抑制(或促进)基因和途径的缺陷可能影响人类肿瘤中端粒酶的活性。为了研究TERT与其他可能导致泌尿生殖系统癌症发生的基因或途径之间的可能关系，我们分析了TERT启动子突变与先前报道的膀胱癌中经常发生其他基因突变的共现性和互斥性。我们观察到TERT启动子突变和TP53/RB1失活体细胞突变显著共存(优势比:4.07; p = 0.01)。

TERT启动子突变和TP53/RB1失活体细胞突变的显著共现性表明，它们可能共同参与膀胱癌的发生和发展。TP53参与监测端粒和DNA的完整性，TP53基因的失活突变或缺失总是与染色体不稳定有关。TERT和TP53基因突变的共现性，表示TERT基因突变也可能与染色体不稳定有关的可能性。然后，我们根据之前研究的全基因组测序数据计算染色体不稳定性(CIN)评分，发现TERT启动子突变的肿瘤的CIN评分明显大于未TERT启动子突变的肿瘤(p = 0.02)。这一结果与之前报道的TERT在稳定肿瘤基因组中发挥重要作用一致，提出了携带TERT启动子突变的祖肿瘤细胞可能通过稳定受损肿瘤基因组而进化为优势克隆的可能性。

总的来说，我们在300多个泌尿生殖肿瘤中筛选了TERT核心启动子内的体细胞突变，并确定了几个高频突变热点，这些突变热点可能有助于区分某些泌尿生殖肿瘤亚型的起源。然而，启动子突变只是导致TERT激活的多种潜在机制之一，其他分子变化，如表观遗传失调，仍有待进一步研究。