膀胱癌尿液肿瘤标志物的研究和应用现状

夜游神

在我国，膀胱肿瘤是泌尿系统最常见的肿瘤，其死亡率为泌尿男生殖系统肿瘤的首位。目前，膀胱癌诊断的主要手段为膀胱镜检查和尿脱落细胞学检查，但由于膀胱镜的有创性以及尿脱落细胞学检查较低的灵敏度，而尿液肿瘤标志物诊断的灵敏度和特异度较高以及其无创性，因此，尿液肿瘤标志物的研究日益受到人们的重视。自上世纪九十年代开始，寻找尿液中生物学标记用于诊断、检测膀胱癌的研究越来越多，新的标志物不断被发现、研究并用于临床。迄今为止，研究及临床应用较为成熟的膀胱癌标志物主要有：尿纤维连接蛋白( FN) 、核基质蛋白22(NMP22) 、膀胱肿瘤抗原(BTA) 、荧光原位杂交( FISH) 、纤维蛋白和纤维蛋白原降解产物( FDP) 等。

一、主要的膀胱癌尿液肿瘤标志物
      1．纤维连接蛋白( fibronectin，FN) ：FN是一种大分子非胶原糖蛋白，分子量约为440 KD，在泌尿系统它只存在于尿路上皮的基底膜及黏膜下层。膀胱癌中基底膜FN均有不同程度的丧失，肿瘤侵犯基底膜以及诱导产生的蛋白酶增加了FN从基底膜中的释放，而使尿中FN的含量上升。自沈周俊等1992年首先在CHINA—JAPAN MEDICAL CONFERENCE上宣读并报道用尿FN诊断膀胱癌以来，许多研究结果都支持该观点，FN已成为一种广为研究的膀胱癌肿瘤标志物。最近，Li 等研究发现，尿FN浓度67．8ug／L为临界值诊断术后膀胱肿瘤残留，灵敏度92％，特异度88％。因此，尿FN不仅可作为膀胱癌的诊断和监测的生物学标志物，还可以作为评价治疗效果的客观指标。沈周俊课题组现已开发出一种快速检测膀胱癌的FN试纸，处于临床检验阶段，相信不久将作为一种快速检测膀胱癌的方法之一。
      2．核基质蛋白22( nuclear matrix protein—22，NMP22)：NMP22为核有丝分裂装置蛋白( NuMAP 238KD) 的一个亚单位。NMP22是核基质的重要组成部分，与DNA的复制、转录、RNA合成，基因表达的调控有关。细胞发生恶变时，核内遗传物质在有丝分裂末期分配极度异常，NuMAP合成激增。尿路上皮肿瘤细胞因凋亡或其他的机制死亡进入尿液释放出NMP22，作为膀胱癌的生物学标志物。1996年，美国食品药物监督局(FDA) 批准了NMP22试剂盒的临床应用，NMP22的检测现已常见用于膀胱癌的检测。2001年，沈周俊课题组分析比较检测了NMP22、流式细胞术( FCM) 、尿脱落细胞学检查诊断膀胱癌的临床价值，结果显示NMP22、FCM、尿脱落细胞诊断膀胱癌的敏感性分别为61．1％、69．4％、18．3％，特异性分别为67．4％、59．2％、100％。Jamshidian等最近研究表明，检测尿液中NMP22对于诊断膀胱癌的敏感性和特异性分别为75．5％、86．7％。Grossman等的临床研究表明，NMP22试纸检测膀胱癌的敏感性和特异性分别为49．5％( 51／103) 、83．7％( 493／565 ) 。
      3．膀胱肿瘤抗原( bladder cancer antigen，BTA) ：膀胱癌细胞会分泌一种水解酶降解基底膜，产生一种高分子复合物，为人补体因子H相关蛋白，即BTA，其在尿中可被检及。而正常的膀胱上皮细胞和其他上皮细胞不分泌水解酶，无BTA产生，因此，BTA可作为膀胱癌尿液肿瘤标志物。BTA的检测主要包括BTA，BTA—stat 和BTA—trak。Budman等实验得出BTA—stat检测膀胱癌的敏感性和特异性为52．5％—78．0％，69．0％—87．1％；BTA—trak检测膀胱癌的敏感性和特异性为51％—100％，73％—92．5％；由于BTA试剂盒快速、方便，可作为膀胱癌的初步筛查手段。
      4． 荧光原位杂交( fluorescence in situ hybridization，FISH) ：FISH的基本原理是将DNA或RNA探针用特殊的核苷酸分子标记，然后将探针直接杂交到染色体或DNA纤维切片上，再用与荧光素分子偶联的单克隆抗体与探针分子特异性结合来检测DNA序列在染色体或DNA纤维切片上的定性、定位、相对定量分析。2005年由美国Vysis公司生产的FISH试剂盒使用荧光素标记的DNA探针，检测尿脱落细胞的第3、7、17号染色体数目的异常和第9号染色体的畸变，从而来检测膀胱癌。最近杨明根等的一项实验表明，FISH试剂盒对于膀胱癌检测的敏感性和特异性分别为74％和88％，而相对于脱落细胞学检查的敏感性和特异性57％和85％，FISH与脱落细胞学检查的特异性相当，而敏感性比尿脱落细胞学高。
      5．纤维蛋白和纤维蛋白原降解产物( fibrin／fibrinogen degradation products ，FDP) ：膀胱癌患者尿液中FDP的含量会有所
增高，通过检测尿液中FDP的含量，可以对膀胱癌进行初步的筛选。Oede等研究显示，FDP检测膀胱癌的敏感性和特异性分别为79％、69％，但在有血尿和泌尿系统炎症时，其假阳性率会增高。
      6．端粒酶( telomerase)：端粒酶是参与真核细胞染色体末端的端粒DNA复制的一种核糖核酸酶，在细胞发生癌变时端粒酶被激活以维持肿瘤细胞不断合成DNA，并且在尿液中各级尿路肿瘤都表达端粒酶活性。Glas 等研究表明，端粒酶检测膀胱癌的敏感性和特异性分别为75％、86％。
      7．透明质酸和透明质酸酶( hyaluronic acid and hyaluronidase) ：透明质酸是组织液的一种成分，它及其降解产物透明质酸酶可促进肿瘤细胞的黏附和迁移。已有研究表明，膀胱癌患者透明质酸的水平明显升高，其促血管形成的小片段也可在膀胱癌患者的尿液中被检测。Hautmann等研究表明，尿液中透明质酸和透明质酸酶检测膀胱癌的敏感性和特异性分别为83．3％、78．1％。
      8．存活素(survivin) ：存活素是一种凋亡抑制基因，在细胞恶变时，存活素表达上调，而在正常分化的成人组织中很少表达。存活素的主要作用是抑制细胞凋亡，促进细胞增殖，并诱导或增强血管发生。Shariat等研究表明，存活素检测膀胱癌的敏感性和特异性分别为64％、93％。
      此外，有研究发现，尿液中的核基质蛋白BCLA-4、Ki 67、P53、细胞角蛋白、微卫星不稳定性、血管内皮生长因子等与膀胱癌有关，有进一步研究的价值。

二、几种主要的膀胱癌尿液肿瘤标志物的比较
      上述主要的肿瘤标志物中，NMP22、BTA、FISH和FDP为FDA所批准的可应用于膀胱癌临床诊断和监测的尿液生物学标记。尿FN为沈周俊等首先研究并发现，尿FN诊断膀胱癌的灵敏度为77％—100％，特异度为87％，阳性检测率为87％。van Rhi jn等总结几种常用的生物学标志物与FN的膀胱癌诊断价值比较见表1。
      由表1可见，与尿脱落细胞学相比，目前其他常用的膀胱癌生物学标志物敏感度虽较脱落细胞学高，但特异度普遍明显偏低，因此还不能取代尿脱落细胞学检查，只有FN达到了较高的灵敏度和特异度，因此尿液FN作为尿液肿瘤标志物检测膀胱癌有很大的应用前景。

      迄今为止，美国食品药物监督局( FDA)批准了BTA—stat 、BTA—trak、UroVysion、ImmunoCyt 等非试纸法的尿生物学标志
物检测方法作为膀胱癌诊断和监测的辅助手段。2008年上市的“NMP22 BladderChek Test ”试纸是英维利斯医疗诊断集团研制成功的产品，为国外专利保护产品，价格昂贵，不适合我国人群的广泛应用。而尿FN标志物是沈周俊首先研究，且目前没有相应的产品问世。目前沈周俊等人已自主研究出一种FN试纸，这种试纸检测尿液诊断膀胱癌不仅准确，而且简单方便，可以作为人群的筛检和门诊的初诊手段。继续完善此原创性研究的膀胱癌诊断新方法，并开发出具有自主知识产权的产品，无疑具有很大的应用价值。沈周俊等人现已致力于FN试纸的临床研究，正努力获得国内的认可和批准。

三、总结
      目前，临床检测膀胱癌的主要手段为膀胱镜检查和尿脱落细胞学检查，但由于膀胱镜检查的有创性和尿脱落细胞学诊断的敏感度较低，因此需要研究一种无创而特异性和敏感度较高的诊断膀胱癌的检查方法。膀胱癌尿液肿瘤标志物的研究无疑为检测膀胱癌提供了新的思路。由于膀胱癌尿液肿瘤标志物检查为一种无创的检查方法，且其检测的敏感度和特异度较高，特别是各种标志物试纸的出现，使膀胱癌的检测更为方便、快捷。而在各种尿液标志物中，尿液肿瘤标志物FN、NMP22等的灵敏度和特异度较高，具有很高的研究和临床应用价值。相信不久的将来，各种标志物试纸将得到认可及临床上的广泛应用。
                                                                                                                       编辑：范伟伟