VHL綜合征相關腎透明細胞癌的診斷與治療

玄 磊，朱英杰，陳 沖，李升先,王春喜

(吉林大學第一醫院 泌尿外科,吉林 長春130021)

VHL綜合征是一種可引起多種良惡性腫瘤的遺傳性疾病，每36000人中就有一人罹患該病。該病是由VHL基因無法正常表達引起的。VHL基因是一種抑癌基因,定位于染色體3p25-26。本文闡述了關于VHL綜合征相關腎透明細胞癌的診斷治療方法。

1 VHL綜合征

1.1VHL綜合征是一種由VHL抑癌基因的突變引起的累及多器官的顯性遺傳病，影響包括中樞神經系統、腎臟、胰腺、腎上腺及生殖系統。最常見的VHL相關腫瘤是腦、脊柱、視網膜的血管母細胞瘤，腎上腺嗜鉻細胞瘤和副神經節瘤，腎透明細胞癌、胰腺囊腫及神經內分泌腫瘤。其他還包括淋巴瘤和附睪及闊韌帶的乳頭狀囊腺瘤等。VHL綜合征的患病率為1/36000，呈顯性遺傳，65歲以上攜帶VHL綜合征致病基因的人群中有90%表現出各種相關疾病，20歲以上的攜帶者接近50%有相關臨床表現[1]。VHL綜合征患者的預期壽命在40-52歲，男性的平均年齡為59.4歲，而女性是則為48.4歲[2]。其中透明細胞癌和中樞神經系統腫瘤是該病的主要致死原因。

1.2VHL綜合征遺傳學特征VHL基因位于人類3號染色體(3p25-p26)的短臂上，含有3個外顯子，表達pVHL(VHL蛋白)。pVHL存在于細胞核和細胞質中。pVHL在這兩個區室之間的轉運對于pVHL的功能來說非常重要。該蛋白有兩種亞型：pVHL30和pVHL19。 pVHL30由213個氨基酸組成。而pVHL19由160個氨基酸組成，這是因為在蛋白翻譯的過程中VHL基因外顯子的第54個密碼子表達為起始密碼子，所以pVHL19缺少了前53個密碼子[3]。這兩種蛋白在抑制癌癥的發生發展中都起著重要的作用。VHL基因的失活導致了pVHL30和pVHL19無法正常表達，細胞無法運行相應的抑癌機制，進一步表現為VHL綜合征。 VHL基因的失活機制主要包括基因突變，雜合性缺失和甲基化。大多數VHL綜合征患者的起病來源于家族遺傳，患者群體中有20%的患者是非家族遺傳來源的單發個體[4]。

1.3VHL基因作用機制現有的文獻證實了VHL基因表達的pVHL通過降解HIF來抑制其致癌作用的分子學機制。pVHL首先與ElonginB，ElonginC，Cul2及Rbx1E-3泛素連接酶復合物復合形成E-3泛素連接酶復合物。在正常氧含量環境下，HIFα可被三種脯氨酰羥基化，然后被上述泛素連接酶復合物泛素化，接著泛素化的HIF-α被泛素-蛋白酶降解[5]。但在低氧狀態下，HIFα的羥基化反應被抑制。HIF-α轉而進入細胞核內與HIF-β結合并介導一系列含缺氧反應單元(HRE)的基因的表達[6]。血管內皮生長因子(VEGF)、葡萄糖轉運因子-1(GLUT-1)、轉化生長因子-α(TGF-α)等基因的調節區域中均存在和與HRE相類似的 HIF結合位點。VHL基因失活后，其引導的HIF降解通路失活，HIF水平升高。造成VEGF，GLUT-1和TGF-α的表達增多，這些因子與血管生長，細胞周期，細胞凋亡等生理過程及腫瘤的發生發展密切相關[7,8]。HIF是由不穩定的α和穩定的β亞基組成的異二聚體轉錄因子。有3種已知的人類HIF-α基因。在某些情況下，HIF-1α和HIF-2α可能是相互拮抗的。HIF-3α可能參與了控制HIF-1α活性的反饋機制[9]。有研究發現腎癌細胞內可見能使HIF1α失活的包括錯義突變在內的基因突變。雖然這種突變較罕見，但當進一步實驗中，即在HIF1α的基因突變的腎癌細胞中引入野生型HIF1α基因后可抑制此種腎癌細胞的增殖能力。這表明HIF1α對于腎癌細胞來說是作為一種抑癌因子存在的。而HIF2α在VHL綜合征相關腎癌的發病中起著重要的作用。

1.4VHL綜合征診斷標準Melmon and Rosen于1964年首次提出了診斷VHL的臨床標準。他們將小腦血管母細胞瘤視為VHL綜合征相關腫瘤的標志。當患者同時患有小腦血管母細胞瘤與以下任意疾病既可診斷為VHL綜合征：視網膜血管母細胞瘤，胰腺囊腫，腎臟或附睪異常。當他們認識到這種疾病的遺傳特性時。進一步提出擴大診斷標準，將家族成員中患有樞神經系統成血管細胞瘤并患有上述疾病之一的個體也包含在VHL綜合征臨床診斷標準內。Lamiell等人又對此診斷標準進行了改進。VHL綜合征目前的診斷標準通常由家族遺傳史和臨床表現兩部分組成。臨床表現：①中樞神經系統成血管細胞瘤(包括視網膜血管母細胞瘤)；②內淋巴囊腫瘤(ELST)；③腎細胞癌(RCC)；④嗜鉻細胞瘤，副神經節瘤和/或血管球瘤；⑤神經內分泌腫瘤和(或)胰腺多發囊腫。當患者有符合下列情況時可臨床診斷為VHL綜合征：①至少有兩個中樞神經系統血管母細胞瘤；②至少一種中樞神經系統成血管細胞瘤和上述一種其他表現；③家族中有VHL基因中的致病性突變或明確患有VHL綜合征的一級親屬，并至少有一種上述臨床表現。

隨著基因檢測方面的發展，DNA測序和半定量Souther印跡雜交等技術的成熟，鑒定VHL基因突變的準確率接近100%。臨床上如懷疑患者可能患有VHL綜合征，在獲得其相應的病史和家族史后，應在進行基因檢測前進行臨床檢查。評估可觀測的臨床表現后采集外周血樣用于基因測試。為了識別嵌合體的病例，優選來自受影響的親本的外周血。通過使用Southern印跡檢測法檢測全基因的堿基缺失，Southern印跡檢測聯合熒光原位雜交(FISH)以確認和重復分析基因重排、堿基的缺失。也可通過多重連接探針擴增技術(MLPA)用于檢測堿基的缺失和插入。進行VHL基因的測序，包括編碼外顯子和內含子-外顯子邊界。將序列變異與VHL疾病相關的377種已知基因內突變進行比較。若外周血白細胞中的嵌合體不攜帶致病基因，導致假陰性基因檢測，可利用其他組織進行基因監測[10]。

1.5VHL綜合征臨床表現VHL綜合征患者可有多種臨床表現;明確的家族病史和VHL綜合征相關腫瘤的發現有助于疾病的診斷。 VHL綜合征患者可根據其不同類型的疾病進行分類：①型患者有血管母細胞瘤，患嗜鉻細胞瘤和透明細胞腎癌(ccRCC)的概率較低;2型患者也患有血管母細胞瘤，但合并嗜鉻細胞瘤的可能性也很高。 ②型患者可細分為2A(合并ccRCC的概率低)，2B(合并ccRCC的概率高)和2C型[11]，而諸多疾病中ccRCC惡性程度最高。由此可見，VHL相關腫瘤與泌尿外科息息相關。本文著重討論VHL綜合征相關腎透明細胞癌。其臨床表現和治療方式如下。

2 VHL綜合征相關的腎透明細胞癌

2.1臨床表現VHL綜合征在腎臟可表現為良性腎囊腫和腎細胞癌[12,13],30%的病人患有腎細胞癌[14],且多是VHL患者的首發疾病。此類患者一般在30-40歲時檢出單側或雙側腎細胞癌[15]。晚期患者臨床癥狀主要為腰痛和血尿[12-14]。臨床上患者出現非轉移性雙側腎細胞癌或伴隨其他VHL綜合征相關疾病時應警惕VHL綜合征的可能。

2.2影像學和組織學表現影像學檢查在腎臟疾病的診斷中起著至關重要的作用。通常腎臟病變在最初很長的一段時間內沒有癥狀[4,13,14,16]，在無癥狀階段提前診斷有改善預后的可能。腹部CT是診斷腎臟病變的標準檢查方法[4,14]，可以評價腎臟病變的位置和大小。VHL引起的腎細胞癌一般是腎透明細胞癌，在組織學上與散發腎癌患者基本一致，分期較早。

2.3治療方案腎細胞癌一般在影像學檢查中被發現，直徑小于3 cm一般不需要干預。直徑大于3 cm的腫瘤一般采取腎部分切除術治療。接受腎部分切除術的病人10年生存率高達81%[14]。經皮或腔鏡下射頻消融也可用來治療直徑小于3 cm的腫瘤[17]。術后病人需長期積極隨訪。

因傳統放化療非特異性針對高度增殖的細胞,對腎透明細胞癌治療效果不佳，腎癌晚期的患者可采用基因靶向藥物治療。近年來，腎細胞癌中多種失調的信號傳導途徑已被證實，針對這些通路研究的藥物已在臨床中初步顯示出效果。如根據 VHL-HIF-VEGF途徑下游的組件被受體酪氨酸激酶抑制劑調節的途徑研制的阿昔替尼，卡博替尼，帕唑帕尼，索拉非尼和舒尼替尼；mTOR抑制劑(依維莫司，西羅莫司)則是針對PI3K/Akt/mTOR途徑研制的靶向藥物，其作用為減少HIF蛋白的積累；還包括抗VEGF單克隆抗體抗體(貝伐單抗)[18]。

VHL基因的失活會導致一系列HIF因子的失調。其中HIF1α主要作為腎癌細胞中的腫瘤抑制因子存在[19,20]，HIF2α則對于促進腎腫瘤生長是必要的。因此，HIF2α自然成為與VHL基因相關疾病的重要治療靶標。但HIF2α卻一直與靶向藥物無緣[21]。甚至被一度稱為不可能被靶向的細胞因子。然而近期的研究發現了一種可不影響HIF1α的信號傳導的高選擇性的HIF2α拮抗劑[22]。基于此原理所研制的藥物PT2399，也已在ccRCC細胞系，RCC原位異種移植小鼠模型、VHL基因敲除小鼠模型等實驗中進行了相應的后續實驗[23,24]。HIF2α是癌癥發生中下游靶基因反式激活的關鍵輔助因子。在上述實驗中，PT2399有效地阻斷了3-D培養基中的ccRCC細胞的增殖，腫瘤生長和體內轉移等。更重要的是，與目前的ccRCC靶向藥物(例如舒尼替尼)相比，PT2399表現出了更好的療效以及更高的可耐受性[24]。現在PT2399的類似物PT2385正在Ⅰ期臨床試驗中[25]。要指出的是，并非所有的VHL缺陷型ccRCC細胞系都表現出對PT2399治療的敏感性。也有研究表明p53突變可能與PT2399治療獲得性耐藥有關[23]。

3 疾病的監測

監測腫瘤的進展情況不僅有助于早期發現新發病灶，對于控制無癥狀的小病變也很重要。隨著對疾病臨床特征的了解，影像學技術和治療方法等方面的進步，VHL患者的死亡率有顯著的下降。疾病的監測對腎細胞癌和嗜鉻細胞瘤、血管細胞瘤尤為重要。因為這些腫瘤預后往往很不理想。近年來美國國立衛生研究院，丹麥VHL協調組，VHL患者聯合會等組織已經先后為VHL綜合征患者和疾病基因攜帶者的隨訪監測提出了一系列建議，匯集成指南。包括各年齡階段的復查項目及復查頻率[14]。從優生優育角度，應為已知VHL綜合征患者患有或可能有VHL基因突變的準父母提供產前診斷和遺傳學診斷。 定期的隨訪、監測和早期發現可有效改善VHL綜合征相關疾病的預后，并為此類患者提供生活及醫療方面的建議[14]。