師 越，董 冬

（天津醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院檢驗科 國家腫瘤臨床醫(yī)學研究中心 天津市“腫瘤防治”重點實驗室天津市惡性腫瘤臨床醫(yī)學研究中心，天津 300060）

腎細胞癌（renal cell carcinoma，RCC）是全球第七大最常見癌癥，占全世界成人惡性腫瘤的2.4%，且發(fā)病率呈逐年上升趨勢[1]。目前，RCC的診斷主要依賴影像學和病理學檢查。但是這些檢查方法均具有明顯缺點：影像學檢查雖然可以檢測到腎臟的占位性病變，但不足以判斷病變的組織學類型；組織病理學檢查屬有創(chuàng)性檢查，需要有嚴格的醫(yī)學指征。此外，影像學和病理學檢查在評估腫瘤的轉(zhuǎn)移風險和疾病的進展，以及在監(jiān)測腫瘤療效方面均沒有太大的應用價值。同其他實體腫瘤不同，目前RCC尚未發(fā)現(xiàn)可適用于臨床的腫瘤標志物，故不利于對高危人群的篩查和疾病的早期診斷。

由于早期RCC缺乏臨床癥狀，30%的患者被診斷時已是疾病中晚期。晚期RCC患者的預后普遍較差，5年總生存率僅為8%[2]。此外，在接受根治性腎切除術后，超過30%的RCC會復發(fā)或轉(zhuǎn)移[2]。在過去的幾年中，針對晚期或轉(zhuǎn)移性腎細胞癌（metastatic renal cell carcinoma，mRCC）患者的治療策略發(fā)展迅速。例如，免疫療法[抗程序性細胞死亡1（programmed death-1，PD-1）抗體納武單抗和抗細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4抗體伊匹單抗][3]、蛋白酶抑制劑[哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）抑制劑依維莫司][4]以及酪氨酸激酶抑制劑（舒尼替尼、索拉非尼、帕唑帕尼和阿西替尼）[5]，均可以使晚期RCC或mRCC患者顯著獲益。然而，這些治療措施均需要一定的免疫學或分子生物學指征，藥物的耐受仍是限制療效的關鍵問題。在這種情況下，迫切需要針對RCC可靠且無創(chuàng)的生物標志物，以進行疾病早期診斷，指導靶向藥物的選擇，監(jiān)測治療效果，發(fā)現(xiàn)并評估藥物耐受情況，以便及時調(diào)整治療方案。

循環(huán)腫瘤DNA（circulating tumor DNA，ctDNA）是存在于血液或體液中由腫瘤細胞衍生出的片段化DNA，是一種特征性的腫瘤生物標志物。通過分析ctDNA的各項特征，可獲得與該腫瘤相關的多方面信息。ctDNA檢測的核心優(yōu)勢在于其能反映整個腫瘤基因組的信息[6-7]，而且具有實時性、易獲得性。因此，近年來在抗擊癌癥中的應用價值受到了極大的關注，但ctDNA在RCC臨床診治中的應用仍處于探索的早期階段。深入研究其臨床應用價值對各個階段的RCC患者均有益，并有助于提供個性化的mRCC治療方案。本綜述對ctDNA在RCC診斷、預后評估、疾病復發(fā)監(jiān)測、治療效果監(jiān)測及獲得性耐藥等方面的臨床研究進展進行介紹。

1 ctDNA含量與片段化

先拋開序列信息不談，RCC患者外周血中ctDNA的含量和片段大小本身就具有一定的臨床應用價值。有研究發(fā)現(xiàn)，mRCC患者外周血中ctDNA的含量與腫瘤負荷相關，在53%的mRCC患者外周血中檢測到了ctDNA，這些患者的腫瘤體積顯著大于未檢測到ctDNA的患者[8]。WAN等[9]的研究則進一步證實，血漿ctDNA的水平與RCC的復發(fā)相關，腎切除術前血漿ctDNA水平高的患者腫瘤復發(fā)率明顯高于血漿ctDNA水平低的患者。ctDNA的水平在治療監(jiān)測中同樣具有重要作用，F(xiàn)ENG等[10]在不同時間點對18例接受索拉非尼治療的mRCC患者血漿ctDNA水平進行定量檢測，發(fā)現(xiàn)在治療過程中血漿ctDNA水平與預后呈負相關。

YAMAMOTO等[11]進行了更為深入的研究，發(fā)現(xiàn)RCC患者血漿中ctDNA中位數(shù)水平要顯著高于健康對照組。此外，血漿ctDNA的水平隨著腫瘤TNM分期和Fuhrman分級的增高而增加；伴有淋巴管浸潤患者的ctDNA水平也顯著高于不伴浸潤的患者；與健康對照組相比，即便是早期（cT1aN0M0）RCC患者，其血漿ctDNA水平也會顯著升高。該研究團隊還揭示了ctDNA的片段化水平同樣具有臨床應用價值，即RCC患者血漿ctDNA片段長度要顯著短于健康對照組，而且ctDNA片段大小與RCC患者的疾病無進展生存率呈負相關[11]。不僅如此，在較高的Fuhrman分級和淋巴管浸潤陽性的患者中，ctDNA的平均長度更短[11-12]。以上這些研究結(jié)果均提示，ctDNA的含量及片段化水平對于RCC患者的診斷、疾病分期和分級，以及預后判斷均具有重要的潛在價值。

2 ctDNA的突變

ctDNA來源于基因組DNA，其所攜帶的堿基突變數(shù)量與患者腫瘤細胞的突變負荷直接相關，檢測ctDNA的突變譜有助于預測患者是否能夠從免疫學檢查點抑制劑治療中獲益[13]。納武單抗是一種針對PD-1的單克隆抗體，最近被批準用于治療伴有錯配修復缺陷的惡性腫瘤[14]，而mRCC屬于其治療適應癥。目前，免疫檢查點抑制劑在mRCC的治療中起著極其重要的作用，并且預計在不久的將來會有越來越多的相關藥物被批準用于mRCC的治療。此外，多種免疫學檢查點抑制劑的聯(lián)合使用有望成為mRCC的一線療法[15-17]。ctDNA中堿基突變數(shù)量可以預測RCC患者對免疫治療的反應，這更顯示出了ctDNA突變檢測所具有的臨床應用價值。

除此之外，RCC的突變特征也與治療應答和療效密切相關。有研究發(fā)現(xiàn)，RCC小鼠血漿中可檢測到帶有耐甲氧戊二烯（methoprenetolerant，MET）突變的ctDNA，其水平與原發(fā)腫瘤的體積相關，并隨著卡博替尼的治療而改變[18]。血管內(nèi)皮生長因子受體1（vascular endothelial growth factor receptor 1，VEGFR1）基因上的rs9582036突變能夠預測舒尼替尼治療的效果，有望成為一個重要的預測生物標志物[19]。PAL等[20]檢測了220例mRCC患者的ctDNA突變譜并進行分類，評估不同ctDNA突變類型患者對靶向治療的反應性是否存在顯著差異，發(fā)現(xiàn)ctDNA中p53基因突變水平的升高與舒尼替尼、帕唑帕尼及貝伐珠單抗等靶向藥物的耐藥產(chǎn)生相關。

由腫瘤異質(zhì)性引起的耐藥性是限制腫瘤治療效果的根本原因，RCC也不例外[21]。在腫瘤組織中，哪怕只有極少數(shù)的癌細胞帶有耐藥突變，那么在治療過程中，這些細胞都可能存活下來，進而形成耐藥腫瘤組織[22]。這些腫瘤細胞在最初的病理活檢中會因數(shù)量少或空間分布等原因而被漏檢，ctDNA可以提供更具代表性的腫瘤遺傳多樣性“全視圖”，從而可以在一定程度上彌補這個缺憾，這對指導RCC的治療決策具有重要意義。

3 ctDNA甲基化

ctDNA甲基化標志物已成為腫瘤臨床治療研究的熱點，這不只是因為甲基化改變是腫瘤發(fā)生的一個早期而獨立的事件，更是因為外周血ctDNA的甲基化圖譜恰似腫瘤細胞的指紋，具有高度的腫瘤特異性和個體特異性。由Epigenomics公司研發(fā)的外周血Sept9甲基化檢測試劑盒已經(jīng)獲得美國食品與藥品監(jiān)督管理局批準上市，用于結(jié)直腸癌的篩查和早期診斷，并且在腫瘤復發(fā)監(jiān)測、預后判斷，以及治療監(jiān)測中均具有重要的臨床應用價值[23-24]。

ctDNA甲基化已成為多種腫瘤診斷和預后評估的非常有前途的表觀遺傳標志物，對RCC來說亦是如此。大量研究結(jié)果表明，DNA甲基化參與RCC的發(fā)生和發(fā)展，并且能夠反映患者對治療的反應性[25-26]。DNA甲基化通常發(fā)生在癌癥的早期，這使DNA甲基化生物標志物成為早期檢測的理想靶標。SKRYPKINA等[27]的研究發(fā)現(xiàn)，RCC患者血漿DNA中可以檢測到Ras區(qū)相關域家族1A（ras association domain family 1A，RASSF1A）、脆性組氨酸三聯(lián)體（fragile histidine triad，F(xiàn)HIT）和結(jié)腸腺瘤樣息肉蛋白（adenomatous polyposis coli，APC）的甲基化，對于RCC的診斷具有重要價值。此外，DNA甲基化通常與治療藥物的耐藥性和敏感性有關。因此，甲基化生物標志物既適用于在藥物治療前對患者進行有效性分層，也適用于在治療過程中監(jiān)測疾病的進展。

JUNG等[28]檢測了RCC組織及血漿樣品中身材矮小同源盒蛋白2（short stature homeobox protein 2，SHOX2）的甲基化水平，并對其臨床意義進行了評估，發(fā)現(xiàn)通過檢測治療前ctDNA中SHOX2甲基化水平可以鑒別出腎切除術后仍具有高死亡風險的RCC患者，通過早期干預，這些患者可能受益于輔助治療或早期進行的姑息治療。另一項研究發(fā)現(xiàn)，血清中原鈣黏蛋白17（protocadherin-17 precursor，PCDH17）甲基化是RCC中的常見事件，并能夠提示預后不良，有可能成為術后RCC患者預后的生物標志物[29]。除了血液樣本，RCC患者尿液樣本中的PCDH17甲基化也有可能成為泌尿系統(tǒng)腫瘤的生物標志物，包括膀胱癌、RCC和前列腺癌[30]。在RCC患者尿液樣本中挖掘出的另一種甲基化生物標志物是轉(zhuǎn)錄因子21（transcription factor 21，TCF21），該基因在RCC患者尿液中的水平與其在腫瘤組織中的水平呈正相關，且對RCC具有一定診斷價值[31]。COSTA等[30]的研究進一步印證了這一結(jié)論。事實上，在組織學水平上，很多基因的甲基化水平與腎癌患者的預后緊密相關，但是這些基因在血漿中的甲基化水平是否也與腎癌患者的預后相關還有待深入研究。理論上特定基因在腫瘤組織中的甲基化水平應該與血漿或者尿液中的水平是一致或相關的[31]，這些基因在外周血或尿液中的甲基化水平在疾病預后中的臨床價值也應該得到關注。

4 其他

4.1 多態(tài)性

自噬在RCC的發(fā)生及進展中發(fā)揮了重要的調(diào)控作用。SANTONI等[32]對外周血中自噬基因的基因型進行了分析，以評估其與腎透明細胞癌患病風險以及預后的相關性。他們選取的自噬相關基因包括自噬相關家族基因（autophagyrelated gene，ATG）中的ATG4A、ATG4B、ATG4C、ATG5、ATG16L1、ATG16L2和IRGM，并在40例接受帕唑帕尼治療的mRCC患者中對這些基因的單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphism，SNP）進行分析，發(fā)現(xiàn)與普通人群相比，mRCC患者ATG16L2-rs10751215的發(fā)生率顯著降低，ATG4A-rs7880351、ATG4C-rs6670694和ATG5-rs490010與接受帕唑帕尼的治療RCC患者的疾病無進展生存期相關。

4.2 線粒體

LU等[33]調(diào)查了基因組和線粒體來源的ctDNA片段在RCC患者診斷和預后中的應用潛力，他們從40名健康對照者和229例RCC患者（145例RCC和84例mRCC）中提取ctDNA并進行分析，發(fā)現(xiàn)2個線粒體片段（65 bp和175 bp）能夠?qū)⒔】祵φ照?、RCC和mRCC患者進行有效的區(qū)分；同時還發(fā)現(xiàn)，有1個基因組ctDNA片段（306 bp）能夠?qū)CC患者和健康對照者進行區(qū)分。該研究表結(jié)果明，基因組和線粒體ctDNA片段可能有助于早期診斷mRCC，這在RCC輔助治療中可能具有重要的應用價值。

5 問題與展望

RCC患者外周血ctDNA有其自身特點，與其他實體瘤（如胰腺癌、卵巢癌、結(jié)直腸癌、膀胱癌等）相比，RCC患者的ctDNA水平相對較低[34-35]。RCC患者的ctDNA水平與疾病進展相關，具有高腫瘤負荷的RCC患者傾向于具有更高水平的ctDNA[34]。而對于早期RCC患者來說，需要具有更高靈敏度的檢測方法進行檢測。

作為液體活檢的一個重要分支，ctDNA檢測具有改變癌癥治療前景的潛力。但是，這種新方法的廣泛使用仍面臨著諸多挑戰(zhàn)，包括：如何改進技術以提高早期RCC患者外周血中ctDNA檢測的敏感性和特異性；如何制定統(tǒng)一、規(guī)范的操作流程以使不同實驗室的檢測結(jié)果具有可比性；如何降低檢測成本以使該檢測適用于疾病的早期篩查。作為腫瘤診斷的金標準，組織病理檢查仍具有不可替代的作用。隨著研究的深入，ctDNA檢測在RCC診斷、預后評估、疾病復發(fā)監(jiān)測、治療效果監(jiān)測及獲得性耐藥等方面的作用日益受到重視。作為一種非侵入性的檢測方法，ctDNA檢測能夠使患者容易耐受，并能夠滿足臨床對于實時性和連續(xù)性取材的要求。因此，ctDNA檢測將可能成為組織活檢不可或缺的補充手段，其臨床應用價值得期待。