腎癌分子標(biāo)志物研究進展

李 軍，朱國棟

(1.寶雞市金臺醫(yī)院泌尿外科，陜西寶雞 721001；2.西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿外科，陜西西安 710061)

腫瘤分子標(biāo)志物，即腫瘤組織合成并釋放在局部組織或循環(huán)中的特異性蛋白及其他小分子物質(zhì)，或表達水平不正常的蛋白或小分子物質(zhì)。腫瘤分子標(biāo)志物可以預(yù)測個體罹患腫瘤的風(fēng)險(風(fēng)險性標(biāo)志物)；可以早期篩查個體是否罹患腫瘤或檢查術(shù)后腫瘤是否復(fù)發(fā)(早期監(jiān)測性標(biāo)志物)；可以預(yù)測腫瘤的生物學(xué)行為或?qū)δ撤N治療手段的敏感性(預(yù)后性標(biāo)志物或篩選性標(biāo)志物)。目前，與腎細胞癌(renal cell carcinoma，RCC)診斷及預(yù)后有關(guān)的各種不同的分子標(biāo)志物，已被學(xué)者們進行了廣泛而深入的研究，按照這些標(biāo)志物來源的不同，將其粗略劃分為：①組織來源的分子標(biāo)志物；②血液或血清來源的分子標(biāo)志物；③尿液來源的分子標(biāo)志物。現(xiàn)將這一領(lǐng)域最新的研究結(jié)果及進展介紹如下。

1 組織來源的分子標(biāo)志物

1.1原發(fā)腫瘤或/和轉(zhuǎn)移灶中的分子標(biāo)志物

1.1.1逢希伯-林道基因(Von Hippel-Lindau，VHL) 定位于人類染色體3p抑癌基因VHL的失活，幾乎發(fā)生于所有罹患腎細胞癌的VHL綜合征患者中；更重要的是，在70%的散發(fā)性腎透明細胞癌(clear cell RCC，ccRCC)患者中，VHL基因亦處于失活狀態(tài)[1]。YAO等[2]通過多變量分析發(fā)現(xiàn)，VHL基因突變或過度甲基化與臨床Ⅰ-Ⅲ期ccRCC患者的腫瘤無進展生存期(progression free survival，PFS)、腫瘤特異性生存期(cancer specific survival，CSS)等密切相關(guān)。SCHRAML等[3]通過單變量分析發(fā)現(xiàn)，VHL只有功能缺失型突變才與RCC患者的不良預(yù)后有關(guān)。在監(jiān)測治療效果方面，VHL基因突變或啟動子甲基化與患者對血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)靶向治療的反應(yīng)性成正相關(guān)關(guān)系；研究顯示，存在VHL基因突變或啟動子甲基化的RCC患者對VEGF分子靶向治療藥物的客觀反應(yīng)率為48%，而無VHL基因突變或甲基化的患者的客觀反應(yīng)率為35%，兩者之間存在統(tǒng)計學(xué)差異[4]。

1.1.2缺氧誘導(dǎo)因子-1α(hypoxia inducible factor-1α，HIF-1α) LIDGREN等[5]通過Western blot法檢測66例ccRCC患者腫瘤組織中HIF-1α，結(jié)果發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中HIF-1α高表達，是RCC患者預(yù)后良好的獨立預(yù)測指標(biāo)；然而該研究團隊隨后對176例RCC患者，進行了組織芯片研究及多變量分析顯示，HIF-1α在預(yù)測預(yù)后方面的意義并不明顯[6]。但另有研究者發(fā)現(xiàn)，HIF-1α蛋白可預(yù)測已發(fā)生轉(zhuǎn)移的RCC患者預(yù)后情況，與HIF-1α表達水平較低的RCC患者相比，HIF-1α表達水平較高患者的預(yù)后較差[7]。

1.1.3VEGF 多項研究均表明VEGF是一項影響RCC患者預(yù)后的獨立預(yù)測指標(biāo)，甚至在一些綜合了病理分級與臨床分期的多變量分析中，依然顯示VEGF與RCC患者的預(yù)后具有密切的相關(guān)性[8-9]。由于VHL基因與HIF-1α的密切聯(lián)系，VEGF的表達一度被認(rèn)為是ccRCC患者的絕對特征。然而，一項來源于300例RCC患者的研究數(shù)據(jù)表明，VEGF在不同病理學(xué)類型的RCC患者中并無明顯差異[10]。

1.1.4Grawitz 250/碳酸酐酶-9 Grawitz 250(G250)是一種RCC特異性抗體，與碳酸酐酶-9(carbonic anhydrase 9，CAIX)實為同一蛋白質(zhì)[11]。與正常腎實質(zhì)組織相比，95%的ccRCC患者G250/CAIX表達陽性[12]。研究發(fā)現(xiàn)，原發(fā)腫瘤組織及切除的肺轉(zhuǎn)移灶組織中高表達CAIX的晚期ccRCC患者，預(yù)后較好；BUI等[13]研究發(fā)現(xiàn)CAIX是RCC患者預(yù)后的獨立預(yù)測指標(biāo)。

1.1.5哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR) mTOR信號通路參與了多種腫瘤的發(fā)生及演進。對于RCC患者而言，該通路代表了當(dāng)前腎癌分子靶向治療的第二大選擇靶點，即mTOR特異性抑制劑，替西羅莫司以及依維莫司[14]。一項包含375例RCC患者的研究發(fā)現(xiàn)，mTOR信號通路下游的一種磷酸化核糖體蛋白S6(pS6)在85%患者的腫瘤組織中呈陽性表達，且在高分期、高分級以及轉(zhuǎn)移性病灶組織中的陽性率更高。多變量分析顯示，pS6是預(yù)測RCC患者CSS的最強指標(biāo)[15]。CHO等[16]研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤組織中pS6染色強度越高的RCC患者，其對替西羅莫司的應(yīng)答反應(yīng)越強，所有對替西羅莫司靶向治療出現(xiàn)客觀緩解的患者，其腫瘤組織均高表達pS6。

1.2活檢組織中的腎癌分子標(biāo)志物

1.2.1G250/CAIX CAIX在ccRCC腫瘤組織中特異性高表達，其陽性率為95%，通過對ccRCC、乳頭狀RCC及良性腎組織，細針穿刺活檢標(biāo)本的CAIX的RNA轉(zhuǎn)錄水平進行比較分析，發(fā)現(xiàn)CAIX對RCC診斷的陽性預(yù)測值及陰性預(yù)測值分別為100%和45%[17]。與此類似的是，對22例患者腎臟細針穿刺活檢標(biāo)本的免疫組織化學(xué)染色結(jié)果表明，ccRCC與良性腎組織在CAIX表達水平上存在顯著差異[18]。

1.2.2白細胞分化抗原70(cluster of differentiation 70，CD70) CD70是一種屬于腫瘤壞死因子超家族的Ⅱ型跨膜蛋白，在實體腫瘤免疫逃逸過程中發(fā)揮重要效應(yīng)。在一項納入41例RCC患者的研究中，JUNKER等[19]通過免疫組織化學(xué)檢測法發(fā)現(xiàn)CD70在ccRCC患者腫瘤組織中表達的陽性率為100%，其余病理類型的RCC組織中CD70的陽性率較低，另外，所有正常組織的CD70染色均為陰性。

1.2.3乳頭狀RCC的特異性分子標(biāo)志物 PERRET等[20]發(fā)現(xiàn)細胞角蛋白7和黏蛋白1在1型腎乳頭狀RCC組織中的陽性率高于2型乳頭狀RCC(84%、76%vs. 32%、28%)，但p53在2型乳頭狀RCC組織中的陽性率高于1型腎乳頭狀RCC(36%vs.12%)。

1.2.4嫌色細胞癌及腎臟嗜酸細胞瘤的特異性分子標(biāo)志物 YAMAZAKI等[21]報道，所有的腎臟嫌色細胞癌均為KIT陽性，但ccRCC及正常腎臟組織并不能檢測到KIT基因的表達。PAN等[22]對379例患者的良性及惡性腎腫瘤組織進行的研究，也再次印證了上述結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)，KIT與腎臟嫌色細胞癌及嗜酸細胞瘤密切相關(guān)，其陽性表達率分別為83%及71%，但在其他病理類型的腎腫瘤未能檢出。KRUGER等[23]進一步證實了這一結(jié)果，并建議將KIT染色作為一個補充診斷標(biāo)準(zhǔn)，用來鑒別嫌色細胞癌與其他病理類型的腎細胞癌。

上皮細胞黏附分子(epithelial cell adhesion molecule，EpCAM)在腫瘤組織中呈陽性，不僅提示ccRCC患者的預(yù)后良好，在鑒別腎臟嫌色細胞癌及嗜酸細胞瘤上，也具有重要的參考價值。WENT等[24]發(fā)現(xiàn)EpCAM在腎臟嫌色細胞癌組織中呈現(xiàn)大范圍的強陽性表達，陽性率為90%；而在腎臟嗜酸細胞瘤組織中，僅個別單細胞或小簇細胞呈弱陽性。

KAUFFMANN等[25]對152例RCC患者的腫瘤組織標(biāo)本進行分析發(fā)現(xiàn)，腎臟嫌色細胞癌患者Kangai 1(KAI-1)的陽性率為87%，而嗜酸細胞瘤陽性率僅為7%，僅1例ccRCC患者低表達KAI-1，乳頭狀細胞癌患者均為KAI-1陰性。KAI-1用于鑒別腎臟嫌色細胞癌的靈敏度和特異度分別為90%及83%。KLATTE等[26]報道了通過檢測是否存在染色體Y和1p的伴隨缺失，來鑒別男性患者罹患腎臟嫌色細胞癌或ccRCC，研究發(fā)現(xiàn)約62.5%的男性嗜酸細胞瘤患者被檢出染色體Y和1p的伴隨缺失，而所有的嫌色細胞癌患者的染色體并無上述伴隨缺失。

黏著斑蛋白是116 ku的組織源性分子標(biāo)志蛋白，是一種細胞骨架蛋白兼黏著斑組成蛋白。其表達水平在ccRCC患者的腫瘤組織中較低，被認(rèn)為是腎臟集合管癌及嫌色細胞癌的特異性分子標(biāo)志物。有研究顯示，所有腎臟嫌色細胞癌以及集合管癌患者的腫瘤組織均表達粘著斑蛋白，所有的ccRCC患者均無表達[27]。

2 血液及血清中的分子標(biāo)志物

2.1G250和/或CAIXMCKIERNAN等[28]通過RT-PCR技術(shù)，對局限性RCC患者、良性腎腫瘤患者及健康志愿者外周血標(biāo)本中CAIX的mRNA表達進行檢測后發(fā)現(xiàn)，CAIX在ccRCC患者中的表達陽性率為86%，腎良性疾病患者中的表達陽性率為0%，在健康志愿者中的表達陽性率為1.8%；進而對上述41例RCC患者進行隨訪，發(fā)現(xiàn)CAIX陰性和CAIX陽性RCC患者的5年P(guān)FS分別為88%和40%[29]。

2.2VEGF研究發(fā)現(xiàn)，血清高水平VEGF對RCC患者的臨床分期、病理分級及總生存期(overall survival，OS)預(yù)測價值較高，尤其對預(yù)測pT3b-c及臨床1～3期RCC患者的預(yù)后較為可靠；圍手術(shù)期血清高水平VEGF與患者腫瘤病理分級較高、腫瘤直徑較大、血管侵犯、CSS較短有關(guān)[30-31]。一項針對302例接受細胞因子治療的RCC患者的多變量研究發(fā)現(xiàn)，治療前外周血高水平VEGF是影響患者OS及PFS的獨立預(yù)后因素。另一項來自TARGET臨床試驗的生物分子標(biāo)志物研究顯示，安慰劑組患者血清高水平VEGF與患者PFS較短有關(guān)[32]。

2.3血清淀粉樣物質(zhì)A(serumamyloidA，SAA) 研究發(fā)現(xiàn)，血清淀粉樣物質(zhì)A(SAA)水平與腫瘤遠處轉(zhuǎn)移有關(guān)，研究發(fā)現(xiàn)，局限性RCC患者及健康對照人群的血清SAA濃度并無顯著差異，但對于合并遠處轉(zhuǎn)移的晚期RCC患者而言，其SAA表達水平可上調(diào)9倍以上，并且認(rèn)為SSA水平是預(yù)測患者OS的獨立預(yù)后因素[33]。

2.4胰島素樣生長因子-1(insulin-likegrowthfactor-1，IGF-1) RASMUSON等[34]對256例RCC患者血清IGF-1的表達進行了檢測，結(jié)果提示血清IGF-1水平與RCC患者的OS呈正相關(guān)關(guān)系。多變量分析顯示，血清IGF-1水平及腫瘤分期是RCC患者OS的獨立預(yù)測指標(biāo)。

2.5鐵蛋白這是一種血清來源的分子標(biāo)志物，最早見于1982年報道[35]，RCC患者的血清鐵蛋白水平升高。雖然低級別(癌細胞核分級Ⅰ、Ⅱ級)與高級別(癌細胞核分級Ⅲ、Ⅳ級)RCC患者的血清鐵蛋白水平并無顯著性差異，但研究認(rèn)為，血清鐵蛋白水平與腫瘤體積以及腫瘤最大徑之間存在正相關(guān)關(guān)系，因此考慮血清鐵蛋白水平與RCC患者的腫瘤臨床分期相關(guān)。

2.6新蝶呤新蝶呤是生物蝶呤合成途徑中，蝶啶的中間代謝產(chǎn)物，它是由激活的單核細胞及巨噬細胞合成并分泌的一種反應(yīng)細胞免疫激活的血清學(xué)指標(biāo)[36]。這一指標(biāo)，被認(rèn)為是RCC患者接受免疫治療，并評價療效的可能的血清學(xué)預(yù)測指標(biāo)[37]。

2.7腫瘤相關(guān)胰蛋白酶抑制物(tumor-associatedtrypsininhibitor，TATI) TATI是一種由56個氨基酸殘基組成的分泌性多肽，主要作用是抑制胰蛋白酶等多種絲氨酸蛋白酶活性，研究發(fā)現(xiàn)TATI是一種血清源性RCC患者的分子標(biāo)志物。一項研究證實，63例RCC患者在接受根治性腎切除術(shù)3～12月后，TATI水平顯著降低[38]；另有研究發(fā)現(xiàn)，44例RCC患者血清TATI水平顯著較高；TATI還可用于RCC患者術(shù)后隨訪的監(jiān)測[39]。

2.8誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(induciblenitricoxidesynthase，iNOS) iNOS是一種血清源性分子標(biāo)志物，它不僅有助于RCC細胞適應(yīng)低氧微環(huán)境，更可促使癌細胞向靜脈內(nèi)游走，形成癌栓。研究認(rèn)為，iNOS陽性的合并癌栓的RCC患者的CSS短于iNOS陰性的合并癌栓的RCC患者，體外培養(yǎng)的RCC細胞株A498及A704在低氧狀態(tài)下，可檢測到iNOS的mRNA水平及蛋白質(zhì)表達[40]。

3 尿液中的分子標(biāo)志物

3.1尿核基質(zhì)蛋白22(nuclearmatrixprotein22，NMP-22) 美國FDA早已審批通過NMP-22用于移行細胞癌的篩查；隨后研究發(fā)現(xiàn)，尿液中NMP-22可能也是RCC患者的理想篩查指標(biāo)。一項納入41例RCC患者的研究證實，60%的RCC患者尿液為NMP-22陽性，對照組患者的陽性率僅為13%[41]；另外，OZER等[42]以及HUANG等[43]報道，RCC患者術(shù)前尿液NMP-22表達水平顯著高于健康志愿者人群，術(shù)后RCC患者尿液中NMP-22蛋白可降至對照組水平。但尿液NMP-22對于早期RCC的診斷價值需進一步研究。

3.2尿液中細胞外基質(zhì)蛋白尿液中常見的細胞外基質(zhì)蛋白包括：層黏連蛋白、膠原蛋白IV以及纖連蛋白，這些蛋白是正常腎小管上皮合成并分泌的。研究表明，與健康人群相比，上述三種蛋白在RCC患者尿液中的表達水平顯著降低、甚至消失，其診斷的敏感度及特異度分別為95%及96%[44]；將來有必要進一步深入研究這些尿液中細胞外基質(zhì)蛋白對RCC早期診斷的潛在臨床價值及意義。

4 總結(jié)與展望

迄今為止，對于RCC患者而言，并未找到一種明確有效的分子標(biāo)志物用于RCC的診斷或監(jiān)測治療反應(yīng)。分子標(biāo)志物可作為臨床重要參數(shù)的有益補充，有助于提高RCC患者早期診斷、危險度分層、預(yù)測預(yù)后以及指導(dǎo)治療方案的制定，隨著腫瘤個體化治療理念以及精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)時代的來臨，我們應(yīng)該繼續(xù)努力探索新的RCC分子標(biāo)志物或可能的分子標(biāo)志物組合，以期發(fā)現(xiàn)能夠準(zhǔn)確診斷或預(yù)測RCC預(yù)后的分子標(biāo)志物或其組合，進而篩選出那些高?；颊?，并接受最為有效的治療手段，以最終延長RCC患者的OS。因此，將來需要更多的前瞻性、多中心、隨機對照研究，來進一步探索并篩選出能在臨床應(yīng)用的，用于診斷或預(yù)測RCC預(yù)后的最佳的分子標(biāo)志物。

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(編輯 王 瑋)