【摘要】 上尿路尿路上皮癌包括腎盂癌和輸尿管癌，在泌尿系腫瘤中相對少見，目前對尿路上皮癌的研究主要集中于膀胱癌，而對上尿路尿路上皮癌的研究較少；傳統(tǒng)的上尿路尿路上皮癌診斷主要依賴于經(jīng)尿道輸尿管鏡組織活檢，然而經(jīng)尿道輸尿管鏡組織活檢屬侵襲性操作，不僅增加患者痛苦和誘發(fā)血尿，還明顯增加膀胱內(nèi)尿路上皮癌的復發(fā)率；隨著分子生物學的發(fā)展，無創(chuàng)的尿液標記物用于診斷泌尿系腫瘤成為近年來研究的熱點，本文就尿液標記物在上尿路尿路上皮癌中的應用及進展做一綜述。

【關(guān)鍵詞】 尿液標記物 上尿路尿路上皮癌 膀胱癌 分子生物學

Research Progress on the Application of Urinary Biomarkers in the Diagnosis of Upper Tract Urothelial Carcinoma/HUANG Xiaolong， HU Daorong， CHEN Xue， PAN Juncheng. //Medical Innovation of China， 2023， 20（25）： -184

[Abstract] Upper tract urothelial carcinoma includes renal pelvis and ureteral carcinoma，which is relatively rare in urinary tumors. At present， the study of urothelial carcinoma mainly focuses on bladder cancer， and the research on upper tract urothelial carcinoma is relatively few. The traditional diagnosis of upper tract urothelial carcinoma mainly relies on transurethral ureteroscopic tissue biopsy. However， transurethral ureteroscopic tissue biopsy is an invasive operation that not only increases patient pain and induced hematuria， but also significantly increases the recurrence rate of urothelial carcinoma in the urinary bladder. With the development of molecular biology， non-invasive urine biomarkers for the diagnosis of urinary tract tumors become a research hotspot in recent years. This article reviews the application of urinary biomarkers in upper tract urothelial carcinoma.

[Key words] Urinary biomarkers Upper tract urothelial carcinoma Urothelial carcinoma of the bladder Molecular biology

First-author's address： People's Hospital of Chongqing Hechuan， Chongqing 401520， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2023.25.042

上尿路尿路上皮癌（upper tract urothelial carcinoma，UTUC）包括腎盂癌和輸尿管癌，是一種起源于尿路上皮的多源性惡性腫瘤，具有侵襲性強、復發(fā)率高、生存預后較差等特點，在泌尿系統(tǒng)腫瘤中相對少見，歐美國家的報道中UTUC的發(fā)病率僅占全部尿路上皮癌的5%～10%[1]，而UTUC在中國人群中的發(fā)病率稍高，2018年UTUC診治專家共識中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明其占尿路上皮癌的9.3%～29.9%，平均為17.9%，并且我國診斷的UTUC患者的病理級別分期往往較高，肌層浸潤率和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率也均高于歐美國家患者人群[2]。由于UTUC與膀胱尿路上皮癌（urothelial carcinoma of the bladder，UCB）在病理學上同屬于尿路上皮癌，具有相似的組織學和形態(tài)學外觀，目前對于UTUC的診治較大程度上仍參照UCB的診治方案執(zhí)行。隨著對UTUC研究的不斷深入，越來越多的證據(jù)表明UTUC相對于UCB具有其獨特的分子生物學特性，從胚胎學起源來看，上尿路與膀胱的尿路上皮細胞來源于不同的胚層，也因此決定了各自的解剖基礎(chǔ)和生理功能不一樣[3]；Sfakianos等[4]在研究中指出UTUC和UCB兩者之間的基因組存在較大差異，兩者在治療策略上也應該不同；在臨床病理方面，UTUC的侵襲性往往高于UCB，預后也通常較差，進而也提示UTUC和UCB是兩種不同的疾病表型[5]。

CT泌尿系統(tǒng)成像（computed tomography urography，CTU）對UTUC的診斷具有較高的敏感度（92%～96%）和特異度（95%～99%），目前被視為首選的影像學檢查手段[6]。CTU的定位性診斷聯(lián)合經(jīng)尿道輸尿管鏡下組織活檢是以往診斷UTUC的主要推薦策略；然而，已有研究表明根治術(shù)前的經(jīng)尿道輸尿管鏡檢可使術(shù)后膀胱內(nèi)腫瘤復發(fā)的概率升高17.2%～38.8%[7]；而且輸尿管鏡檢后將使輸尿管及周圍組織滲出水腫，增加后期根治性手術(shù)難度[8]；一些微小癌或原位癌在內(nèi)鏡下尚且難以發(fā)現(xiàn)；加之經(jīng)尿道輸尿管鏡活檢屬侵襲性檢查，不僅給患者帶來不適和痛苦，還可引起或加重患者的血尿癥狀。因此，近年來對于UTUC患者術(shù)前是否必須行經(jīng)尿道輸尿管鏡檢越來越飽受爭議。而借助無創(chuàng)的尿液標記物來診斷UTUC也越來越成為泌尿外科醫(yī)師關(guān)注的熱點，本文就目前關(guān)于無創(chuàng)的尿液標記物在UTUC診斷中的應用及研究進展進行綜述。

1 尿細胞學檢查

尿細胞學檢查主要通過自然排尿或膀胱沖洗收集尿液標本，經(jīng)顯微鏡觀察分析尿沉積物中細胞的形態(tài)和性質(zhì)，進而做出病理診斷。因其具有取材方便、操作簡單以及對患者無創(chuàng)等優(yōu)點，目前仍作為UTUC的常規(guī)推薦檢查手段。然而因腎盞、腎盂、輸尿管、膀胱及尿道均被覆有尿路上皮，尿液中腫瘤脫落細胞陽性尚不能明確發(fā)生尿路上皮癌的具體部位，因此需結(jié)合上尿路的影像學檢查來提高UTUC的診斷率。有報道稱尿細胞學檢查的假陰性率高達50%～89%，且其診斷的敏感性依賴于腫瘤細胞的惡性程度分級，高級別的尿路上皮癌通常具有較高的敏感性，相反對于低級別尿路上皮癌敏感性往往較低[9-10]，其主要原因可能為分級低的腫瘤細胞分化程度較好，其形態(tài)特征與正常細胞相似度高，鑒別難度較大；此外，尿液標本中癌細胞數(shù)量少、細胞退行性變、合并尿路感染以及檢查人員技術(shù)差異等因素均可能影響尿細胞學檢查的結(jié)果。為了構(gòu)建一套標準化的尿細胞學診斷體系來提高診斷的精準度，由病理醫(yī)師和泌尿外科醫(yī)師組成的巴黎系統(tǒng)工作組發(fā)布的標準化的報告系統(tǒng)自2016年實施以來已得到國際上的廣泛認可，該系統(tǒng)定義了特定的診斷類別和細胞的形態(tài)學標準，使尿細胞學對UTUC的檢測敏感度達71.0%～78.6%，特異度為86%～100%，對提高UTUC的診斷率具有重要價值[11]。Mcintire等[12]的研究報道稱通過Paris System評價可使不典型細胞的診斷率減少55%，可較大程度上減少以往一些模糊概念對診斷結(jié)果的影響。

2 尿液熒光原位雜交技術(shù)（fluorescence in situ hybridization，F(xiàn)ISH）

FISH是利用熒光標記的特異寡聚核苷酸片段作為探針，以檢測尿液標本中脫落細胞染色體3、7、17和9p21的異常，進而對UTUC做出診斷[13]。尿液FISH作為一項無創(chuàng)的檢查手段在膀胱癌的診斷中已得到廣泛應用，因UTUC病理學為尿路上皮癌，且病灶部位也與尿液直接接觸，這也為尿液FISH應用于UTUC的診斷提供了理論基礎(chǔ)。鑒于尿細胞學對低級別的UTUC診斷敏感性較低，而FISH對低級別UTUC的診斷優(yōu)于尿細胞學檢查，F(xiàn)ISH在臨床中也被認為是尿細胞學檢查的補充[14]。國內(nèi)一項納入2 031名UTUC患者的薈萃分析指出，F(xiàn)ISH聯(lián)合尿細胞學檢查診斷UTUC中聯(lián)合組的敏感度[84.0%，95%CI（74.4%，90.5%）]明顯高于尿細胞學組[40.0%，95%CI（33.6%，46.7%）]，而在診斷特異性方面，聯(lián)合組和尿細胞學組無顯著統(tǒng)計學差異[15]。

3 尿液DNA甲基化

如今表觀遺傳修飾參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展已得到廣泛認可，DNA甲基化是一種重要而常見的表觀遺傳修飾，已有大量的研究表明DNA甲基化與多種腫瘤有關(guān)，如結(jié)腸癌、肺癌、肝癌、膀胱癌等[16-17]，因而DNA甲基化具有足夠的潛力作為癌癥的篩查標記物?；诮M織免疫學，UTUC病理組織中呈現(xiàn)多基因的甲基化狀態(tài)，如GDF15、TMEFF2、VIM、CDH1、RASSF1A及HSPA2等[18]，再加上UTUC的病變部位與尿液直接接觸，病變的細胞容易脫落釋放至尿液中，因此可將這一理論基礎(chǔ)應用于尿液標本的細胞DNA甲基化檢測。Monteiro-Reis等[19]對22名已診斷UTUC患者的尿液進行GDF15/TMEFF2/VIM甲基化檢測，結(jié)果顯示敏感度達91%，特異度100%。在Guo等[20]開展的一項尿液DNA甲基化診斷尿路上皮癌的研究中，對98名UTUC患者的尿液標本檢測GDF15/TMEFF2/VIM/CDH1/RASSF1A/HSPA2甲基化狀態(tài)，研究結(jié)果也顯示出其診斷準確率（AUC 0.836； NPV 81%）高于FISH（AUC 0.81；NPV 55%）和尿細胞學檢查（AUC 0.56；NPV 36%）。

4 尿游離DNA突變

腫瘤細胞生長速度通常較快，凋亡和壞死細胞數(shù)量也相對較多，因而UTUC患者的尿液中腫瘤脫落細胞濃度往往較高，尿游離DNA主要來源于尿液中脫落細胞崩解所釋放，因而UTUC患者的尿液游離DNA同樣具有腫瘤組織的DNA特性[21]。目前已發(fā)現(xiàn)一些基因突變與UTUC關(guān)系密切，如FGFR3、TP53、TERT、STAG2、KDM6A等在UTUC中突變頻率明顯升高[22-23]，以至尿游離DNA突變有望成為一項新型的UTUC篩查和診斷標記物。Hayashi等[21]對56名局限性UTUC患者的尿液標本進行TERT啟動子和FGFR3 熱點突變檢測，結(jié)果顯示在該研究中22/56檢測到TERT C228T突變（39.3%），4/56檢測到TERT C250T突變（7.1%）和9/56的FGFR3 S249C突變（16.1%），且FGFR3突變僅在≤pT1腫瘤患者中檢測到（陽性預測值：100.0%），聯(lián)合細胞學檢查結(jié)果，敏感度為78.6%，特異度為96.0%。在國內(nèi)一項關(guān)于尿游離DNA突變應用于UTUC診斷的研究中，共納入116名擬診UTUC的患者，術(shù)前均行尿細胞學、FISH檢測及尿游離DNA突變檢測，術(shù)后病檢結(jié)果診斷UTUC共計80例，結(jié)果顯示尿游離DNA突變檢測診斷UTUC的敏感度（92.50%）明顯高于尿脫落細胞學（37.50%）和熒光原位雜交（45.00%）（Plt;0.05 ）；尿游離DNA突變檢測的特異度（94.44%）與尿脫落細胞學（86.11%）、熒光原位雜交（88.89%）比較差異均無統(tǒng)計學意義（Pgt;0.05）[24]。

5 核基質(zhì)蛋白22（NMP22）

NMP22是一種細胞核中起框架作用的結(jié)構(gòu)蛋白，其在尿路上皮癌細胞中的濃度是正常細胞的數(shù)十倍，當尿路上皮癌細胞死亡后可被釋放到尿液中。目前關(guān)于尿液NMP22應用于尿路上皮癌的診斷主要集中于膀胱癌領(lǐng)域，有兩項關(guān)于尿液NMP22診斷UTUC療效的小樣本研究，其結(jié)果顯示該診斷方式的敏感度為70.0%～70.5%，特異度為43.2%～92.0%[25-26]。

6 膀胱腫瘤抗原（bladder tumour antigen，BTA）

BTA是一種人補體因子H相關(guān)蛋白，已被證實由尿路上皮腫瘤細胞產(chǎn)生，目前已被FDA批準為可用于非肌層浸潤性膀胱癌隨訪的尿液標記物[27]。在Walsh等[28]的一項評價尿液BTA對尿路上皮癌診斷價值的研究中，包含27例UTUC患者，研究結(jié)果顯示尿液BTA診斷UTUC的敏感度為82%，特異度為89%。

7 免疫細胞試驗（immunocyt）

免疫細胞試驗是尿脫落細胞檢測與免疫熒光檢測技術(shù)的結(jié)合，是一種可直接檢測單克隆抗體的免疫細胞化學試驗，能夠有針對性的檢測尿路上皮癌細胞表達的三種特異性抗原，即兩種粘蛋白和一種癌胚抗原（M344，LDQ10和19A11）[27]。目前該檢測手段應用于UTUC診斷的評價僅限于兩項小樣本的單中心研究，結(jié)果顯示其敏感度為55.6%～75.0%，特異度為79.2%～95.0%[29]。然而免疫細胞試驗對實驗設(shè)備、檢測人員技術(shù)等要求相對較高，一定程度上限制了其推廣應用。

8 其他

近年來，尿液標記物在診斷泌尿系腫瘤方面的研究熱度居高不下，國外學者發(fā)現(xiàn)通過5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）誘導的熒光尿細胞學檢測UTUC具有較高的診斷價值[30]，其理論基礎(chǔ)為5-ALA在腫瘤細胞中的含量明顯高于正常細胞，尿液中富含5-ALA的脫落細胞可以被波長為405 nm的藍光激發(fā)并發(fā)出波長為635 nm的紅色熒光，因而通過熒光顯微鏡可以觀察到腫瘤細胞；該研究中共有76例UTUC患者，其結(jié)果顯示該檢測手段的敏感性為90.8%，特異性為96.2%，而傳統(tǒng)的尿細胞學檢查敏感度和特異度分別為71.1%、95.6%。

9 總結(jié)與展望

對于UTUC的診斷現(xiàn)如今仍以內(nèi)鏡檢查和影像學檢查為主，尿液標記物因具有無創(chuàng)性、取樣簡單、可重復性高等優(yōu)勢，目前雖已應用于UTUC的診斷，但受UTUC和UCB同屬尿路上皮癌理念的影響，且UTUC發(fā)病率相對較低，UTUC的診療上仍較大程度上借鑒UCB，因而尿液標記物在UTUC的診斷研究相對較少，且大多數(shù)研究的樣本量都偏??；隨著對UTUC的研究不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)UTUC和UCB的生物學特性和預后并不相同，屬于兩種不同的疾病表型，因而尿液標記物應用于UTUC診斷的大樣本、多中心研究也隨之成為一種迫切需求。此外，由于尿液與UTUC病灶有著直接接觸的密切關(guān)系，尿液中的標記物對于UTUC的診斷有著巨大的研究潛能，相信隨著分子生物學和檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，一些高敏感度、高特異度的尿液標記物今后將會應用于臨床，給患者帶來福音。

參考文獻

[1] SIEGEL R L，MILLER K D，JEMAL A.Cancer statistics，2019[J].CA Cancer J Clin，2019，69（1）：7-34.

[2]方冬，李學松.上尿路尿路上皮癌診斷與治療中國專家共識[J].中華泌尿外科雜志，2018，39（7）：485-488.

[3] JAIN R K，ROSS J S，NECCHI A，et al.Should upper-tract urothelial carcinoma and bladder carcinoma be treated the same or different？[J].Eur Urol Oncol，2021，4（2）：180-181.

[4] SFAKIANOS J P，GUL Z，SHARIAT S F，et al.Genetic differences between bladder and upper urinary tract carcinoma：implications for therapy[J].Eur Urol Oncol，2021，4（2）：170-179.

[5] CHIEN T M，LI C C，LU Y M，et al.The predictive value of systemic immune-inflammation index on bladder recurrence on upper tract urothelial carcinoma outcomes after radical nephroureterectomy[J].J Clin Med，2021，10（22）：5273.

[6] JANISCH F，SHARIAT S F，BALTZER P，et al.Diagnostic performance of multidetector computed tomographic （MDCTU） in upper tract urothelial carcinoma （UTUC）： a systematic review and meta-analysis[J].World J Urol，2020，38（5）：1165-1175.

[7] IZOL V，DEGER M，OZDEN E，et al.The effect of diagnostic ureterorenoscopy on intravesical recurrence in patients undergoing nephroureterectomy for primary upper tract urinary carcinoma[J].Urol Int，2021，105（3-4）：291-297.

[8]張慶云，蒙清貴.上尿路尿路上皮癌診治進展[J].現(xiàn)代泌尿生殖腫瘤雜志，2021，13（3）：185-188.

[9] MIYAKE M，OWARI T，HORI S，et al.Emerging biomarkers for the diagnosis and monitoring of urothelial carcinoma[J].Res Rep Urol，2018，14（10）：251-261.

[10] ZHANG M L，VANDENBUSSCHE C J，HANG J F，et al.A review of urinary cytology in the setting of upper tract urothelial carcinoma[J].J Am Soc Cytopathol，2021，10（1）：29-35.

[11] BARKAN G A，WOJCIK E M，NAYAR R，et al.The Paris system for reporting urinary cytology：the quest to develop a standardized terminology[J].Adv Anat Pathol，2016，23（4）：193-201.

[12] MCINTIRE P J，SNOW J，ROBINSON B，et al.Improved correlation of urinary cytology specimens using the Paris system in biopsy-proven upper tract urothelial carcinomas[J].Cancer Cytopathol，2018，126（7）：498-504.

[13] GUAN B，DU Y C，SU X H，et al.Positive urinary fluorescence in situ hybridization indicates poor prognosis in patients with upper tract urothelial carcinoma[J].Oncotarget，2018，9（18）：14652-14660.

[14] CHEN Y，TAO B，PENG Y，et al.Utility of fluorescence in situ hybridization（FISH）to sub-classify low-grade urothelial carcinoma for prognostication[J].Med Sci Monit，2017，28（23）：3161-3167.

[15]金泓宇，林天海，王涵，等.熒光原位雜交和細胞學在診斷上尿路尿路上皮癌的效率對比系統(tǒng)評價和薈萃分析[J].臨床泌尿外科雜志，2019，34（2）：88-93.

[16] KOCH A，JOOSTEN S C，F(xiàn)ENG Z，et al.Analysis of DNA methylation in cancer：location revisited[J].Nat Rev Clin Oncol，2018，15（7）：459-466.

[17] NISHIYAMA A，NAKANISHI M.Navigating the DNA methylation landscape of cancer[J].Trends Genet，2021，37（11）：1012-1027.

[18] GALLIOLI A，BOISSIER R，TERRITO A，et al.Towards the future of upper tract urothelial carcinoma surveillance：lessons learnt from bladder cancer urinary biomarkers[J].World J Urol，2019，37（9）：1985-1986.

[19] MONTEIRO-REIS S，LECA L，MAFALDA A，et al.Accurate detection of upper tract urothelial carcinoma in tissue and urine by means of quantitative GDF15，TMEFF2 and VIM promoter methylation[J].Eur J Cancer，2014，50（1）：226-233.

[20] GUO R Q，XIONG G Y，YANG K W，et al.Detection of urothelial carcinoma，upper tract urothelial carcinoma，bladder carcinoma，and urothelial carcinoma with gross hematuria using selected urine-DNA methylation biomarkers：a prospective，single-center study[J].Urol Oncol，2018，36（7）：342.

[21] HAYASHI Y，F(xiàn)UJITA K.Toward urinary cell-free DNA-based treatment of urothelial carcinoma：a narrative review[J].Transl Androl Urol，2021，10（4）：1865-1877.

[22] BAGRODIA A，CHA E K，SFAKIANOS J P，et al.Genomic biomarkers for the prediction of stage and prognosis of upper tract urothelial carcinoma[J].J Urol，2016，195（6）：1684-1689.

[23] SU X，LU X，BAZAI S K，et al.Comprehensive integrative profiling of upper tract urothelial carcinomas[J].Genome Biol，2021，22（1）：7.

[24]王哲，王寧，王靈點，等.尿液基因檢測在上尿路尿路上皮癌早期診斷中價值[J].中華實用診斷與治療雜志，2022，36（4）：334-336.

[25] JOVANOVIC M，SOLDATOVIC I，JANJIC A，et al.Diagnostic value of the nuclear matrix protein 22 test and urine cytology in upper tract urothelial tumors[J].Urol Int，2011，87（2）：134-137.

[26] TODENHOFER T，HENNENLOTTER J，TEWS V，et al.Impact of different grades of microscopic hematuria on the performance of urine-based markers for the detection of urothelial carcinoma[J].Urol Oncol，2013，31（7）：1148-1154.

[27]費城，王濤，邵佳亮，等.尿液診斷膀胱癌的研究進展[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學進展，2021，21（22）：4396-4400.

[28] WALSH I K，KEANE P F，ISHAK L M，et al.The BTA stat test：a tumor marker for the detection of upper tract transitional cell carcinoma[J].Urology，2001，58（4）：532-535.

[29] BIALEK L，BILSKI K，DOBRUCH J，et al.Non-invasive biomarkers in the diagnosis of upper urinary tract urothelial carcinoma—a systematic review[J].Cancers，2022，14（6）：1520.

[30] YAMAMICHI G，NAKATA W，TANI M，et al.High diagnostic efficacy of 5-aminolevulinic acid-induced fluorescent urine cytology for urothelial carcinoma[J].Int J Clin Oncol，2019，24（9）：1075-1080.