肾癌分子标志物研究进展

李 军，朱国栋

(1.宝鸡市金台医院泌尿外科，陕西宝鸡 721001；2.西安交通大学第一附属医院泌尿外科，陕西西安 710061)

肿瘤分子标志物，即肿瘤组织合成并释放在局部组织或循环中的特异性蛋白及其他小分子物质，或表达水平不正常的蛋白或小分子物质。肿瘤分子标志物可以预测个体罹患肿瘤的风险(风险性标志物)；可以早期筛查个体是否罹患肿瘤或检查术后肿瘤是否复发(早期监测性标志物)；可以预测肿瘤的生物学行为或对某种治疗手段的敏感性(预后性标志物或筛选性标志物)。目前，与肾细胞癌(renal cell carcinoma，RCC)诊断及预后有关的各种不同的分子标志物，已被学者们进行了广泛而深入的研究，按照这些标志物来源的不同，将其粗略划分为：①组织来源的分子标志物；②血液或血清来源的分子标志物；③尿液来源的分子标志物。现将这一领域最新的研究结果及进展介绍如下。

1 组织来源的分子标志物

1.1原发肿瘤或/和转移灶中的分子标志物

1.1.1逢希伯-林道基因(Von Hippel-Lindau，VHL) 定位于人类染色体3p抑癌基因VHL的失活，几乎发生于所有罹患肾细胞癌的VHL综合征患者中；更重要的是，在70%的散发性肾透明细胞癌(clear cell RCC，ccRCC)患者中，VHL基因亦处于失活状态[1]。YAO等[2]通过多变量分析发现，VHL基因突变或过度甲基化与临床Ⅰ-Ⅲ期ccRCC患者的肿瘤无进展生存期(progression free survival，PFS)、肿瘤特异性生存期(cancer specific survival，CSS)等密切相关。SCHRAML等[3]通过单变量分析发现，VHL只有功能缺失型突变才与RCC患者的不良预后有关。在监测治疗效果方面，VHL基因突变或启动子甲基化与患者对血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)靶向治疗的反应性成正相关关系；研究显示，存在VHL基因突变或启动子甲基化的RCC患者对VEGF分子靶向治疗药物的客观反应率为48%，而无VHL基因突变或甲基化的患者的客观反应率为35%，两者之间存在统计学差异[4]。

1.1.2缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α，HIF-1α) LIDGREN等[5]通过Western blot法检测66例ccRCC患者肿瘤组织中HIF-1α，结果发现肿瘤组织中HIF-1α高表达，是RCC患者预后良好的独立预测指标；然而该研究团队随后对176例RCC患者，进行了组织芯片研究及多变量分析显示，HIF-1α在预测预后方面的意义并不明显[6]。但另有研究者发现，HIF-1α蛋白可预测已发生转移的RCC患者预后情况，与HIF-1α表达水平较低的RCC患者相比，HIF-1α表达水平较高患者的预后较差[7]。

1.1.3VEGF 多项研究均表明VEGF是一项影响RCC患者预后的独立预测指标，甚至在一些综合了病理分级与临床分期的多变量分析中，依然显示VEGF与RCC患者的预后具有密切的相关性[8-9]。由于VHL基因与HIF-1α的密切联系，VEGF的表达一度被认为是ccRCC患者的绝对特征。然而，一项来源于300例RCC患者的研究数据表明，VEGF在不同病理学类型的RCC患者中并无明显差异[10]。

1.1.4Grawitz 250/碳酸酐酶-9 Grawitz 250(G250)是一种RCC特异性抗体，与碳酸酐酶-9(carbonic anhydrase 9，CAIX)实为同一蛋白质[11]。与正常肾实质组织相比，95%的ccRCC患者G250/CAIX表达阳性[12]。研究发现，原发肿瘤组织及切除的肺转移灶组织中高表达CAIX的晚期ccRCC患者，预后较好；BUI等[13]研究发现CAIX是RCC患者预后的独立预测指标。

1.1.5哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR) mTOR信号通路参与了多种肿瘤的发生及演进。对于RCC患者而言，该通路代表了当前肾癌分子靶向治疗的第二大选择靶点，即mTOR特异性抑制剂，替西罗莫司以及依维莫司[14]。一项包含375例RCC患者的研究发现，mTOR信号通路下游的一种磷酸化核糖体蛋白S6(pS6)在85%患者的肿瘤组织中呈阳性表达，且在高分期、高分级以及转移性病灶组织中的阳性率更高。多变量分析显示，pS6是预测RCC患者CSS的最强指标[15]。CHO等[16]研究发现，肿瘤组织中pS6染色强度越高的RCC患者，其对替西罗莫司的应答反应越强，所有对替西罗莫司靶向治疗出现客观缓解的患者，其肿瘤组织均高表达pS6。

1.2活检组织中的肾癌分子标志物

1.2.1G250/CAIX CAIX在ccRCC肿瘤组织中特异性高表达，其阳性率为95%，通过对ccRCC、乳头状RCC及良性肾组织，细针穿刺活检标本的CAIX的RNA转录水平进行比较分析，发现CAIX对RCC诊断的阳性预测值及阴性预测值分别为100%和45%[17]。与此类似的是，对22例患者肾脏细针穿刺活检标本的免疫组织化学染色结果表明，ccRCC与良性肾组织在CAIX表达水平上存在显著差异[18]。

1.2.2白细胞分化抗原70(cluster of differentiation 70，CD70) CD70是一种属于肿瘤坏死因子超家族的Ⅱ型跨膜蛋白，在实体肿瘤免疫逃逸过程中发挥重要效应。在一项纳入41例RCC患者的研究中，JUNKER等[19]通过免疫组织化学检测法发现CD70在ccRCC患者肿瘤组织中表达的阳性率为100%，其余病理类型的RCC组织中CD70的阳性率较低，另外，所有正常组织的CD70染色均为阴性。

1.2.3乳头状RCC的特异性分子标志物 PERRET等[20]发现细胞角蛋白7和黏蛋白1在1型肾乳头状RCC组织中的阳性率高于2型乳头状RCC(84%、76%vs. 32%、28%)，但p53在2型乳头状RCC组织中的阳性率高于1型肾乳头状RCC(36%vs.12%)。

1.2.4嫌色细胞癌及肾脏嗜酸细胞瘤的特异性分子标志物 YAMAZAKI等[21]报道，所有的肾脏嫌色细胞癌均为KIT阳性，但ccRCC及正常肾脏组织并不能检测到KIT基因的表达。PAN等[22]对379例患者的良性及恶性肾肿瘤组织进行的研究，也再次印证了上述结果，他们发现，KIT与肾脏嫌色细胞癌及嗜酸细胞瘤密切相关，其阳性表达率分别为83%及71%，但在其他病理类型的肾肿瘤未能检出。KRUGER等[23]进一步证实了这一结果，并建议将KIT染色作为一个补充诊断标准，用来鉴别嫌色细胞癌与其他病理类型的肾细胞癌。

上皮细胞黏附分子(epithelial cell adhesion molecule，EpCAM)在肿瘤组织中呈阳性，不仅提示ccRCC患者的预后良好，在鉴别肾脏嫌色细胞癌及嗜酸细胞瘤上，也具有重要的参考价值。WENT等[24]发现EpCAM在肾脏嫌色细胞癌组织中呈现大范围的强阳性表达，阳性率为90%；而在肾脏嗜酸细胞瘤组织中，仅个别单细胞或小簇细胞呈弱阳性。

KAUFFMANN等[25]对152例RCC患者的肿瘤组织标本进行分析发现，肾脏嫌色细胞癌患者Kangai 1(KAI-1)的阳性率为87%，而嗜酸细胞瘤阳性率仅为7%，仅1例ccRCC患者低表达KAI-1，乳头状细胞癌患者均为KAI-1阴性。KAI-1用于鉴别肾脏嫌色细胞癌的灵敏度和特异度分别为90%及83%。KLATTE等[26]报道了通过检测是否存在染色体Y和1p的伴随缺失，来鉴别男性患者罹患肾脏嫌色细胞癌或ccRCC，研究发现约62.5%的男性嗜酸细胞瘤患者被检出染色体Y和1p的伴随缺失，而所有的嫌色细胞癌患者的染色体并无上述伴随缺失。

黏着斑蛋白是116 ku的组织源性分子标志蛋白，是一种细胞骨架蛋白兼黏着斑组成蛋白。其表达水平在ccRCC患者的肿瘤组织中较低，被认为是肾脏集合管癌及嫌色细胞癌的特异性分子标志物。有研究显示，所有肾脏嫌色细胞癌以及集合管癌患者的肿瘤组织均表达粘着斑蛋白，所有的ccRCC患者均无表达[27]。

2 血液及血清中的分子标志物

2.1G250和/或CAIXMCKIERNAN等[28]通过RT-PCR技术，对局限性RCC患者、良性肾肿瘤患者及健康志愿者外周血标本中CAIX的mRNA表达进行检测后发现，CAIX在ccRCC患者中的表达阳性率为86%，肾良性疾病患者中的表达阳性率为0%，在健康志愿者中的表达阳性率为1.8%；进而对上述41例RCC患者进行随访，发现CAIX阴性和CAIX阳性RCC患者的5年PFS分别为88%和40%[29]。

2.2VEGF研究发现，血清高水平VEGF对RCC患者的临床分期、病理分级及总生存期(overall survival，OS)预测价值较高，尤其对预测pT3b-c及临床1～3期RCC患者的预后较为可靠；围手术期血清高水平VEGF与患者肿瘤病理分级较高、肿瘤直径较大、血管侵犯、CSS较短有关[30-31]。一项针对302例接受细胞因子治疗的RCC患者的多变量研究发现，治疗前外周血高水平VEGF是影响患者OS及PFS的独立预后因素。另一项来自TARGET临床试验的生物分子标志物研究显示，安慰剂组患者血清高水平VEGF与患者PFS较短有关[32]。

2.3血清淀粉样物质A(serumamyloidA，SAA) 研究发现，血清淀粉样物质A(SAA)水平与肿瘤远处转移有关，研究发现，局限性RCC患者及健康对照人群的血清SAA浓度并无显著差异，但对于合并远处转移的晚期RCC患者而言，其SAA表达水平可上调9倍以上，并且认为SSA水平是预测患者OS的独立预后因素[33]。

2.4胰岛素样生长因子-1(insulin-likegrowthfactor-1，IGF-1) RASMUSON等[34]对256例RCC患者血清IGF-1的表达进行了检测，结果提示血清IGF-1水平与RCC患者的OS呈正相关关系。多变量分析显示，血清IGF-1水平及肿瘤分期是RCC患者OS的独立预测指标。

2.5铁蛋白这是一种血清来源的分子标志物，最早见于1982年报道[35]，RCC患者的血清铁蛋白水平升高。虽然低级别(癌细胞核分级Ⅰ、Ⅱ级)与高级别(癌细胞核分级Ⅲ、Ⅳ级)RCC患者的血清铁蛋白水平并无显著性差异，但研究认为，血清铁蛋白水平与肿瘤体积以及肿瘤最大径之间存在正相关关系，因此考虑血清铁蛋白水平与RCC患者的肿瘤临床分期相关。

2.6新蝶呤新蝶呤是生物蝶呤合成途径中，蝶啶的中间代谢产物，它是由激活的单核细胞及巨噬细胞合成并分泌的一种反应细胞免疫激活的血清学指标[36]。这一指标，被认为是RCC患者接受免疫治疗，并评价疗效的可能的血清学预测指标[37]。

2.7肿瘤相关胰蛋白酶抑制物(tumor-associatedtrypsininhibitor，TATI) TATI是一种由56个氨基酸残基组成的分泌性多肽，主要作用是抑制胰蛋白酶等多种丝氨酸蛋白酶活性，研究发现TATI是一种血清源性RCC患者的分子标志物。一项研究证实，63例RCC患者在接受根治性肾切除术3～12月后，TATI水平显著降低[38]；另有研究发现，44例RCC患者血清TATI水平显著较高；TATI还可用于RCC患者术后随访的监测[39]。

2.8诱导型一氧化氮合酶(induciblenitricoxidesynthase，iNOS) iNOS是一种血清源性分子标志物，它不仅有助于RCC细胞适应低氧微环境，更可促使癌细胞向静脉内游走，形成癌栓。研究认为，iNOS阳性的合并癌栓的RCC患者的CSS短于iNOS阴性的合并癌栓的RCC患者，体外培养的RCC细胞株A498及A704在低氧状态下，可检测到iNOS的mRNA水平及蛋白质表达[40]。

3 尿液中的分子标志物

3.1尿核基质蛋白22(nuclearmatrixprotein22，NMP-22) 美国FDA早已审批通过NMP-22用于移行细胞癌的筛查；随后研究发现，尿液中NMP-22可能也是RCC患者的理想筛查指标。一项纳入41例RCC患者的研究证实，60%的RCC患者尿液为NMP-22阳性，对照组患者的阳性率仅为13%[41]；另外，OZER等[42]以及HUANG等[43]报道，RCC患者术前尿液NMP-22表达水平显著高于健康志愿者人群，术后RCC患者尿液中NMP-22蛋白可降至对照组水平。但尿液NMP-22对于早期RCC的诊断价值需进一步研究。

3.2尿液中细胞外基质蛋白尿液中常见的细胞外基质蛋白包括：层黏连蛋白、胶原蛋白IV以及纤连蛋白，这些蛋白是正常肾小管上皮合成并分泌的。研究表明，与健康人群相比，上述三种蛋白在RCC患者尿液中的表达水平显著降低、甚至消失，其诊断的敏感度及特异度分别为95%及96%[44]；将来有必要进一步深入研究这些尿液中细胞外基质蛋白对RCC早期诊断的潜在临床价值及意义。

4 总结与展望

迄今为止，对于RCC患者而言，并未找到一种明确有效的分子标志物用于RCC的诊断或监测治疗反应。分子标志物可作为临床重要参数的有益补充，有助于提高RCC患者早期诊断、危险度分层、预测预后以及指导治疗方案的制定，随着肿瘤个体化治疗理念以及精准医学时代的来临，我们应该继续努力探索新的RCC分子标志物或可能的分子标志物组合，以期发现能够准确诊断或预测RCC预后的分子标志物或其组合，进而筛选出那些高危患者，并接受最为有效的治疗手段，以最终延长RCC患者的OS。因此，将来需要更多的前瞻性、多中心、随机对照研究，来进一步探索并筛选出能在临床应用的，用于诊断或预测RCC预后的最佳的分子标志物。

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(编辑 王 玮)