膀胱癌尿液腫瘤標(biāo)志物的現(xiàn)狀和研究進(jìn)展

吳亦碩 姜昊文 丁強(qiáng)

（復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院泌尿外科 上海 200040）

在世界范圍，膀胱癌的發(fā)病以男性為主，其發(fā)病率居男性腫瘤發(fā)病率的第7位，死亡率居男性腫瘤的第9位，男性發(fā)病率是女性的14倍[1]。目前，膀胱癌診斷的主要手段為影像學(xué)檢查、膀胱鏡檢查和尿脫落細(xì)胞學(xué)檢查。但影像學(xué)檢查無法進(jìn)行明確診斷，膀胱鏡檢查屬有創(chuàng)操作，尿脫落細(xì)胞學(xué)檢查的靈敏度低，而膀胱腫瘤具有高復(fù)發(fā)率的特點(diǎn)，患者需要長(zhǎng)期膀胱鏡檢查或尿脫落細(xì)胞學(xué)檢查隨訪監(jiān)測(cè)，腫瘤的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)較重。尿液標(biāo)本的獲取途徑較容易，因此，通過尿液標(biāo)本獲得膀胱癌的早期診斷及隨訪檢測(cè)方法是眾多研究者追求的目標(biāo)。一個(gè)好的膀胱癌尿液腫瘤標(biāo)志物應(yīng)當(dāng)具有高靈敏度、高特異度、相對(duì)經(jīng)濟(jì)、可以長(zhǎng)期隨訪的特點(diǎn)并能最大限度減少患者的創(chuàng)傷。目前，已有很多膀胱腫瘤標(biāo)志物被發(fā)現(xiàn)并用于臨床。本文就這些膀胱腫瘤標(biāo)志物的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進(jìn)展作一綜述。

1 主要的膀胱癌尿液腫瘤標(biāo)志物

1.1 膀胱腫瘤抗原

最初對(duì)膀胱腫瘤抗原（bladder tumor antigen, BTA）的檢測(cè)是通過乳膠凝集試驗(yàn)，檢測(cè)尿液中腫瘤細(xì)胞在生長(zhǎng)過程中由于基底膜水解產(chǎn)生的基底膜抗原。但任何能引起細(xì)胞破壞的疾病均會(huì)影響這一試驗(yàn)的特異度，如膀胱炎等，此外該試驗(yàn)對(duì)于非基層浸潤(rùn)性膀胱癌的靈敏度也相對(duì)較低。因此，后來出現(xiàn)了第二代膀胱腫瘤抗原檢測(cè)試驗(yàn)，包括BTA stat和BTA TRAK，這兩種方法是BTA的改進(jìn)方法，可通過單克隆抗體的方法檢測(cè)尿液中的補(bǔ)體因子H相關(guān)蛋白來診斷膀胱腫瘤。補(bǔ)體因子H能和人類的上皮、內(nèi)皮、基底膜以及一些腫瘤細(xì)胞結(jié)合，并對(duì)補(bǔ)體的激活有保護(hù)作用，研究認(rèn)為腫瘤細(xì)胞能直接釋放補(bǔ)體因子H進(jìn)入尿液[2]。

BTA stat屬于定性試驗(yàn)，通過膠體金免疫層析法來進(jìn)行檢測(cè)，其靈敏度在低級(jí)別膀胱癌中較低，而在高級(jí)別膀胱癌中較高。總體的靈敏度約56.0%，特異度約50.0%～70.0%[3]。但該試驗(yàn)的特異度受到膀胱灌注化療藥物的影響，如絲裂霉素，卡介苗等[4]。

BTA TRAK屬于定量酶聯(lián)免疫試驗(yàn)，其靈敏度同樣在低級(jí)別膀胱癌中較低。總體靈敏度約57.0%～83.0%，特異度約50.0%～90.0%[5-6]。

總的來說，膀胱腫瘤抗原較尿脫落細(xì)胞學(xué)檢查具有較高的靈敏度，但其特異度相對(duì)較低。同時(shí)，在膀胱癌患者的隨訪中，膀胱腫瘤抗原并不能替代膀胱鏡檢查，但可以起到篩選高危人群的作用。

1.2 細(xì)胞核基質(zhì)蛋白22

核基質(zhì)蛋白是細(xì)胞核內(nèi)的一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)蛋白，是細(xì)胞核內(nèi)的結(jié)構(gòu)支架，參與DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和基因表達(dá)調(diào)控等。目前已發(fā)現(xiàn)4種核基質(zhì)蛋白與膀胱癌相關(guān)，其中細(xì)胞核基質(zhì)蛋白22(nuclear matrix protein 22,NMP22）是唯一經(jīng)過美國(guó)食品藥品管理局（FDA）批準(zhǔn)并應(yīng)用于臨床檢測(cè)的核基質(zhì)蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，NMP22水平在膀胱癌的患者尿液中顯著升高。一項(xiàng)較早的報(bào)道顯示，用NMP22作為膀胱腫瘤電切術(shù)后的隨訪指標(biāo)，當(dāng)閾值為10 U/ml時(shí)，其靈敏度為70.0%，特異度為79.0%[7]。一項(xiàng)包括2 871例T1或者Ta期膀胱癌患者隨訪的多中心研究顯示，NMP22的診斷效果受膀胱癌分級(jí)和分期不同的影響。對(duì)于所有泌尿上皮癌、3級(jí)及以上泌尿上皮癌、2期及以上泌尿上皮癌，NMP22的曲線下面積分別為0.735，0.806和0.864。總體靈敏度和特異度分別為57.0%和81.0%[8]。另一項(xiàng)將NMP22作為篩查指標(biāo)的研究包括1 331名無膀胱癌相關(guān)病史的人群，結(jié)果顯示NMP22的靈敏度為55.7%，特異度為85.7%。另外還有研究表明，當(dāng)結(jié)合膀胱鏡檢與NMP22時(shí)，檢查的靈敏度較單做膀胱鏡檢有一定的提高，能發(fā)現(xiàn)少數(shù)膀胱鏡檢漏診的膀胱癌患者[9]。

總的來說，NMP22試驗(yàn)較尿脫落細(xì)胞學(xué)檢查具有較高的靈敏度以及相近的特異度，但尿路感染可能會(huì)引起NMP22試驗(yàn)假陽性。

1.3 膀胱癌特異度核基質(zhì)蛋白

核基質(zhì)蛋白家族中，膀胱癌特異度核基質(zhì)蛋白4（bladder cancer specific nuclear matrix protein 4, BLCA-4）僅在泌尿上皮癌細(xì)胞系中可檢測(cè)到表達(dá)，而在正常細(xì)胞系中未發(fā)現(xiàn)表達(dá)，并且研究表明BLCA-4在腫瘤發(fā)生的早期就開始表達(dá)[10-11]。在一項(xiàng)包含55名膀胱癌患者和51名非膀胱癌患者的尿液標(biāo)本檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，BLCA-4的靈敏度和特異度分別為96.4%和100.0%。但在202名脊髓損傷的患者中，有38名患者的BLCA-4檢測(cè)值超過閾值，并且BLCA-4的水平與脊髓損傷的持續(xù)時(shí)間成正比。對(duì)于這一結(jié)果，研究者認(rèn)為一個(gè)可能的解釋是，脊髓損傷患者長(zhǎng)期留置導(dǎo)尿管是引起膀胱癌的一個(gè)危險(xiǎn)因素。另外，多因素的分析未發(fā)現(xiàn)BLCA-4試驗(yàn)的結(jié)果和尿路感染、膀胱炎及吸煙有關(guān)[12]。

另一項(xiàng)對(duì)于BLCA-1的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)吸光密度閾值為0.025 U時(shí)，25例膀胱癌患者的尿液中20例結(jié)果為陽性，46例包括正常人、前列腺癌或腎癌患者的尿液標(biāo)本中6例結(jié)果為陽性，試驗(yàn)的靈敏度和特異度分別為80.0%和87.0%[13]。

1.4 透明質(zhì)酸和透明質(zhì)酸酶

透明質(zhì)酸(hyaluronic acid, HA）是廣泛分布于人體結(jié)締組織、上皮組織和神經(jīng)組織的一種黏多糖。研究發(fā)現(xiàn)，由于惡性腫瘤細(xì)胞和成纖維細(xì)胞之間的相互作用，引起透明質(zhì)酸在腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)液中表達(dá)水平升高[14]。透明質(zhì)酸在惡性腫瘤中所起的作用包括促進(jìn)細(xì)胞的遷移、黏附和增殖等。除了膀胱癌外，透明質(zhì)酸在肺癌、結(jié)腸癌和乳腺癌的細(xì)胞系中均可升高[15]。尿液透明質(zhì)酸水平通過酶聯(lián)免疫法測(cè)得。一項(xiàng)較早的研究包括144份人尿液標(biāo)本，結(jié)果顯示透明質(zhì)酸檢測(cè)膀胱癌的靈敏度和特異度分別為92.0%和93.0%。值得一提的是，透明質(zhì)酸在低級(jí)別膀胱癌中具有較高的靈敏度[16]。

透明質(zhì)酸酶（hyaluronidase, HAase）是透明質(zhì)酸的水解酶，透明質(zhì)酸酶在多種腫瘤包括膀胱癌、前列腺癌、乳腺癌和神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤中可出現(xiàn)升高。透明質(zhì)酸酶同樣通過ELISA的方法可以進(jìn)行檢測(cè)。一項(xiàng)包括513份尿液標(biāo)本的研究顯示，其中261份為尿路上皮癌，9份為非尿路上皮癌，243份為正常對(duì)照。用ELISA的方法檢測(cè)透明質(zhì)酸和透明質(zhì)酸酶的表達(dá)，結(jié)果顯示HAase的靈敏度和特異度分別為81.5%和83.8%，當(dāng)結(jié)合透明質(zhì)酸時(shí)，靈敏度和特異度上升至91.2%和84.4%[17]。另一項(xiàng)研究將透明質(zhì)酸和透明質(zhì)酸酶作為膀胱癌患者的隨訪監(jiān)測(cè)指標(biāo)，在70名膀胱癌患者中進(jìn)行了隨訪和檢測(cè)，結(jié)果顯示，HAHAase試驗(yàn)的靈敏度和特異度分別為91.0%和70.0%[18]。

因此，透明質(zhì)酸和透明質(zhì)酸酶的檢測(cè)對(duì)于膀胱癌的診斷及監(jiān)測(cè)具有一定的價(jià)值。

1.5 細(xì)胞角蛋白

細(xì)胞角蛋白(cytokeratin, CK）是細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的纖維蛋白，起著構(gòu)成細(xì)胞骨架的作用。按照不同的分子量，細(xì)胞角蛋白分為Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型又分CK9-CK20等亞型，Ⅱ型分CK1-CK8等亞型。研究發(fā)現(xiàn)CK7、CK8、CK18、CK19、CK20在檢測(cè)膀胱癌復(fù)發(fā)中有一定的幫助。其機(jī)制可能與腫瘤細(xì)胞快速分裂與破碎釋放細(xì)胞角蛋白和角蛋白片段進(jìn)入尿液有關(guān)[19]。

組織多肽抗原（tissue polypeptide antigen, TPA）由3種角蛋白組成，分別為CK8、CK18和CK19[20]，在正常組織和多種腫瘤組織包括乳腺癌、結(jié)腸癌、肺癌、膀胱癌上均有表達(dá)。在一項(xiàng)264名膀胱癌患者的尿液標(biāo)本檢測(cè)中，TPA對(duì)低分期膀胱癌的靈敏度為74.0%，并且在后續(xù)的隨訪中發(fā)現(xiàn)TPA的升高與腫瘤的復(fù)發(fā)和進(jìn)展相關(guān)[21]。一項(xiàng)在112名膀胱癌患者和75名良性泌尿系統(tǒng)疾病患者中結(jié)合多種尿液標(biāo)志物[細(xì)胞角蛋白19片段(CYFRA 21-1），膀胱癌抗原(UBC），TPA和 NMP22]的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)閾值為760.8U/L時(shí)，TPA的靈敏度為80.2%，但其特異度較低，泌尿系統(tǒng)感染等良性疾病會(huì)引起檢測(cè)的假陽性[22]。

組織多肽特異度抗原（tissue polypeptide specific antigen, TPS）是針對(duì)CK18上的M3表位的特異度抗原。一項(xiàng)包括211名患者（56名膀胱癌、36名有膀胱癌病史、44名良性泌尿系統(tǒng)疾病和75名正常對(duì)照）的尿液檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，TPS在膀胱癌患者中顯著升高，且與腫瘤的分期分級(jí)呈正相關(guān)。但同時(shí)TPS在良性泌尿系統(tǒng)疾病中也可檢測(cè)到升高[23]。一項(xiàng)包括355名患者（包括鏡下血尿患者、膀胱癌病史隨訪患者、膀胱癌灌注化療患者、良性泌尿系統(tǒng)疾病患者和正常對(duì)照）的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)TPS閾值為279 U/L時(shí)，靈敏度和特異度分別為64.0%和84.0%，但45.0%的良性泌尿系統(tǒng)疾病患者也同樣檢測(cè)出TPS的升高[24]。

CYFRA21-1是CK19的可溶性片段，一項(xiàng)在58名膀胱癌患者和220名非膀胱癌患者的尿液標(biāo)本檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，CYFRA21-1在腫瘤組患者中顯著高于正常對(duì)照組[25]。一項(xiàng)包括325名患者（包括血尿或尿路刺激癥明顯的患者、膀胱腫瘤電切術(shù)后患者以及正常對(duì)照）的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)閾值為4μg/L時(shí)，CYFRA21-1的靈敏度和特異度分別為79.3%和88.6%[26]。但CYFRA21-1在前列腺增生、尿路感染等患者中也會(huì)升高，當(dāng)作為篩查指標(biāo)時(shí)會(huì)有較高的假陽性率[27]。

尿液膀胱癌抗原試驗(yàn)（UBC test）是通過檢測(cè)尿液中CK8和CK18的表達(dá)來檢測(cè)膀胱癌，分為UBC IRMA和UBCⅡELISA兩種方法。一項(xiàng)在267名患者（包括膀胱癌患者、膀胱癌病史患者、泌尿系統(tǒng)良性疾病患者和正常對(duì)照）中進(jìn)行的UBC IRMA試驗(yàn)結(jié)果顯示，其靈敏度約為81.0%，但在多種良性疾病中假陽性率較高，因此特異度較低[28]。一項(xiàng)在191名有膀胱癌病史的患者中進(jìn)行UBCⅡELISA檢測(cè)，結(jié)果顯示，UBCⅡELISA的靈敏度和特異度分別為20.7%和84.7%。另一項(xiàng)在191名患者（包括膀胱癌患者和正常對(duì)照）的研究中同樣發(fā)現(xiàn)，UBCⅡELISA的靈敏度較低，為46.6%[29]，因此，該試驗(yàn)并不能作為膀胱癌復(fù)發(fā)的監(jiān)測(cè)指標(biāo)。

2 多種膀胱癌腫瘤標(biāo)志物的聯(lián)合試驗(yàn)

一項(xiàng)在267名患者（包括膀胱癌、膀胱癌病史、良性泌尿系統(tǒng)疾病和正常對(duì)照）中檢測(cè)CYFRA 21-1，UBCⅡELISA，TPA和NMP22。結(jié)果顯示，當(dāng)結(jié)合這4個(gè)標(biāo)志物時(shí)，檢測(cè)膀胱癌的靈敏度為91.9%，當(dāng)選擇兩個(gè)標(biāo)志物時(shí)，最佳的組合是NMP22聯(lián)合UBCⅡELISA或者CYFRA 21-1[22]。另一項(xiàng)在187名患者（包括膀胱癌和良性泌尿系統(tǒng)疾病患者）中檢測(cè)CYFRA 21-1，UBCⅡELISA和NMP22，結(jié)果顯示當(dāng)選擇兩個(gè)標(biāo)志物時(shí)，最佳的組合同樣是NMP22聯(lián)合UBCⅡELISA或者CYFRA 21-1，其靈敏度和特異度分別為76.7%和86.9%。因此，通過聯(lián)合2種或以上的標(biāo)志物，可以在很大程度上提高檢測(cè)的靈敏度和特異度。

3 總結(jié)

目前尚無任何一個(gè)尿液蛋白組學(xué)標(biāo)志物能夠替代膀胱鏡檢查在膀胱癌的診斷和監(jiān)測(cè)中的作用，但這些蛋白組學(xué)標(biāo)志物能起到補(bǔ)充膀胱鏡的作用，當(dāng)病灶尚無法通過膀胱鏡看到時(shí)，可能通過尿液標(biāo)志物的檢測(cè)來發(fā)現(xiàn)。進(jìn)一步研究或可發(fā)現(xiàn)靈敏度和特異度更高的膀胱癌尿液腫瘤標(biāo)志物，作為一種無創(chuàng)的檢查手段，膀胱癌尿液腫瘤標(biāo)志物具有很高的研究和臨床價(jià)值。

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