喻小燕 石星云 陳鋒菊

摘 要：腎癌早期癥狀不明顯，無特異性指癥或癥狀，待確診時(shí)常已轉(zhuǎn)移，易延誤診斷。因此，腎癌的早期篩查和診斷至關(guān)重要。近年，腫瘤生物標(biāo)志物已被廣泛應(yīng)用于腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)、診斷、指導(dǎo)治療等方面，如腫瘤生物分子標(biāo)志物肝癌的甲胎蛋白（ AFP）、卵巢癌的 CA125 等。在腫瘤研究領(lǐng)域，應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)研究腫瘤生物標(biāo)志物成為新的熱點(diǎn)且已取得許多振奮人心的成果，基于蛋白質(zhì)組技術(shù)的腎癌生物標(biāo)志物也進(jìn)行了廣泛而深入的研究，本文重點(diǎn)介紹了近年來腎癌早期診斷、發(fā)展分期、術(shù)后監(jiān)測等方面的潛在生物標(biāo)志物，為腎癌的早期診斷和治療提供更多依據(jù)。

關(guān)鍵詞：腎腫瘤;蛋白組學(xué)技術(shù);生物標(biāo)志

腎癌是泌尿系統(tǒng)常見的惡性腫瘤之一，占成人惡性腫瘤的2.2%。腎癌起病隱襲，早期缺乏特異性癥狀及體征，40%以上的腎癌確診時(shí)已到晚期，5年存活率難以達(dá)到10%[1]，但早期腎癌若經(jīng)過治療，5年存活率卻能高達(dá) 89%，因此，腎癌的早期篩查和診斷尤其重要。蛋白質(zhì)組技術(shù)的飛速發(fā)展為腎癌生物標(biāo)志物的研究提供了新的技術(shù)平臺(tái)，廣大學(xué)者應(yīng)用高通量、高靈敏度的蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)對(duì)腎癌生物標(biāo)志物進(jìn)行了廣泛而深入的研究，并取得了一定進(jìn)展。現(xiàn)將這一領(lǐng)域近年發(fā)現(xiàn)的潛在生物標(biāo)志物的研究結(jié)果及進(jìn)展介紹如下。

1 應(yīng)用于腎癌診斷的生物標(biāo)志物

1.1 煙酰胺N甲基轉(zhuǎn)移酶（nicotin-amide N-methyltransferase，NNMT）

煙酰胺N甲基轉(zhuǎn)移酶是人體內(nèi)重要的甲基化酶，是一種依賴性胞質(zhì)酶，該酶主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，正常情況下，其正常表達(dá)于人肝臟組織中，而在心、腎等其他組織中表達(dá)低。它作為一種重要的酶參與物質(zhì)新陳代謝，廣泛的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。機(jī)體發(fā)生異常時(shí)，誘導(dǎo)煙酰胺發(fā)生甲基化反應(yīng)，從而影響細(xì)胞代謝和基因表達(dá)等，使其功能發(fā)生改變。Kim等[2]等采用雙向凝膠電泳-質(zhì)譜技術(shù)研究腎細(xì)胞癌及其癌旁組織樣本時(shí)發(fā)現(xiàn)，煙酞胺N-甲基轉(zhuǎn)移酶在腎癌組織中表達(dá)明顯上調(diào)，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在血清中水平也顯著上升。在對(duì)腎透明細(xì)胞癌、非腎透明細(xì)胞癌、良性腎腫瘤的分析檢測時(shí)，發(fā)現(xiàn)潛在的腎癌診斷分子生物標(biāo)志物NNMT，經(jīng)使用免疫組化和 westernblot 進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，證明 NNMT 是所有類型腎癌中最常見的上調(diào)蛋白質(zhì)，分析認(rèn)為，煙酰胺N甲基轉(zhuǎn)移酶可作為腎細(xì)胞癌診斷的獨(dú)立的血清學(xué)標(biāo)志。在研究中，他們還發(fā)現(xiàn)鐵蛋白（ferritin）和人神經(jīng)元特異性烯醇化酶（hNSE）等蛋白在腎癌組織中表達(dá)也上調(diào)，經(jīng)分析和研究，它們與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展等密切相關(guān)，NNMT聯(lián)合鐵蛋白和人神經(jīng)元特異性烯醇化酶的共表達(dá)可作為腎癌的一種新的血清標(biāo)志物用于臨床診斷，這將為腎癌早期的診斷治療帶來新的曙光。但確切應(yīng)用價(jià)值還需要進(jìn)一步的臨床驗(yàn)證，目前，還沒有在臨床中廣泛應(yīng)用。

1.2 血清淀粉樣蛋白（serum amyloid A， SAA）

血清淀粉樣蛋白是一種急性反應(yīng)蛋白，經(jīng)肝細(xì)胞產(chǎn)生后分泌到血清，所以血清SAA的主要來源是肝臟。它是新的促炎性脂肪細(xì)胞因子，也是一種炎癥信號(hào)的觸發(fā)劑，當(dāng)機(jī)體發(fā)生炎癥、損傷等時(shí)，SAA濃度明顯增加，靈敏性高。目前一些研究報(bào)道認(rèn)為SAA不僅與炎癥性和急性損傷性疾病等有關(guān)，也與慢性疾病如心血管疾病、腫瘤等有關(guān)，在這些疾病中SAA表達(dá)量上升，并有報(bào)道認(rèn)為不同分子質(zhì)量的SAA是腎癌、結(jié)腸癌、卵巢癌、肺癌等的腫瘤標(biāo)志物。Wood等[3]采用表面增強(qiáng)激光解吸電離-飛行時(shí)間質(zhì)譜（SELDI-TOF結(jié)合MS/MS）技術(shù)分析健康志愿者血清和腎細(xì)胞癌患者血清時(shí)發(fā)現(xiàn)，在腎癌術(shù)前血清中血清淀粉樣蛋白SAA特異性表達(dá)量顯著增高，多變量分析認(rèn)為SAA可作為腎癌的潛在腫瘤標(biāo)志物，也可作為腎癌預(yù)后的血清學(xué)候選標(biāo)志。伊力亞爾等[4]應(yīng)用SELDI-TOF-MS 蛋白質(zhì)芯片技術(shù)分析腎癌手術(shù)前后血清蛋白質(zhì)表達(dá)水平的變化，并與SVM等生物信息學(xué)相結(jié)合，也篩選出血清淀粉樣蛋白，聯(lián)合篩選出的其他四種蛋白質(zhì)Bel-2 家族細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)蛋白、WAP二硫化四物核心蛋白、Krueppel樣因子8、單核細(xì)胞趨化蛋白可作為生物標(biāo)志物，預(yù)測腎透明細(xì)胞癌的靈敏度為 87.5%（35/40）， 特異度為86.8%（46/53），雖然SAA不是腎癌的特異標(biāo)志物，但根據(jù)其一些規(guī)律的變化，如活動(dòng)期的急劇增加，或者治療后的降低等，配合血清學(xué)檢測方法的高靈敏度，我們認(rèn)為SAA極有可能成為腎癌的血清分子生物標(biāo)志物，這對(duì)早期腎癌的研究、診斷產(chǎn)生重要臨床價(jià)值。

1.3 胸苷磷酸化酶（thymidine phosphorvlase，TP）

胸苷磷酸化酶是由兩條多肽鏈構(gòu)成的二聚體，它是近年來發(fā)現(xiàn)的一種細(xì)胞生長因子，在密啶核苷代謝中起重要作用，是嘧啶核苷合成及分解過程中的重要酶，它還能促進(jìn)血管生成，是促腫瘤微血管生長因子之一。Unwin等[5]應(yīng)用血清蛋白質(zhì)組分析技術(shù)在腎透明細(xì)胞癌患者血清中發(fā)現(xiàn)TP在所有的腎癌組織中表達(dá)上調(diào)，但在正常腎上皮組織中不表達(dá)或表達(dá)量很低調(diào)，經(jīng)進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，認(rèn)為TP可作為腎癌診斷的特異性的分子。到目前為止，還沒有大量的研究證實(shí)TP是腎癌的生物標(biāo)識(shí)，但很多研究人員發(fā)現(xiàn)在癌組織中的TP表達(dá)顯著高于癌旁正常組織。胃癌﹑結(jié)直腸癌﹑乳腺癌癌組織中TP表達(dá)陽性率分別為64.89%，69.31%、81.18%，因此，仍可將TP 可作為一種腫瘤標(biāo)志物進(jìn)行監(jiān)測[6]。

1.4 結(jié)合珠蛋白 （haptoglo-bin，Hp）

結(jié)合珠蛋白又稱觸珠蛋白，是一種α2 球蛋白，也是酸性糖蛋白，人類的血清及其他體液中廣泛存在。主要作用是結(jié)合游離的血紅素，防止鐵和血紅蛋白從腎臟中流失，避免對(duì)腎臟造成損害。它還是一種急性期時(shí)相反應(yīng)蛋白，當(dāng)機(jī)體處在應(yīng)激狀態(tài)時(shí)，血液中的結(jié)合珠蛋白明顯增加，因此認(rèn)為，對(duì)結(jié)合珠蛋白含量的動(dòng)態(tài)監(jiān)測，有益于疾病的診斷和輔助治療。Zhang Q[7-9]等篩查腎母細(xì)胞瘤患兒血清中的生物標(biāo)志物時(shí)聯(lián)用SELDI-TOF-MS、HPLC、2D-LC-LTQ-MS等技術(shù)， 發(fā)現(xiàn)了可作為兒童腎母細(xì)胞瘤中特定的標(biāo)志蛋白之一就是結(jié)合珠蛋白，它們在兒童早期腎母細(xì)胞瘤中表達(dá)均偏高。最近有報(bào)道通過蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)在腎透明細(xì)胞癌早期階段的血清中又有新的發(fā)現(xiàn)，結(jié)合珠蛋白的多態(tài)性還與鐵的代謝平衡相關(guān)。近幾年，許多研究者發(fā)現(xiàn)，結(jié)合珠蛋白在其他腫瘤如肺癌、卵巢癌中存在高表達(dá)現(xiàn)象，并且與他們疾病的進(jìn)展程度相關(guān)。王冰，朱月蓉等[10]研究性宮頸癌患者與健康者血清時(shí)，也發(fā)現(xiàn)宮頸癌早期血清含量Hp明顯增高，因此，可認(rèn)為結(jié)合珠蛋白可作為惡性腫瘤生物標(biāo)志物進(jìn)行觀察，但若作為腎癌臨床診斷的依據(jù)，仍需根據(jù)Hp的表型，并聯(lián)合其他腫瘤生物標(biāo)志物，進(jìn)行腎癌的診斷和鑒別。

2 應(yīng)用于腎癌發(fā)展、分期、治療及預(yù)后的生物標(biāo)志物

2.1 S100家族蛋白（S 100 proteins）

S100家族蛋白是鈣離子結(jié)合蛋白，是具有EF-手型基序超家族，成員達(dá)20多個(gè)，相對(duì)分子質(zhì)量較小，在10-12 kD，空間結(jié)構(gòu)較特殊，可以與鈣離子產(chǎn)生特異性結(jié)合，S100蛋白參與細(xì)胞內(nèi)的增殖、分化、凋亡等多種生物學(xué)功能[11]。許多研究發(fā)現(xiàn)S100與腎癌進(jìn)展密切相關(guān)，因此而成為研究的熱點(diǎn)，它在腎癌的發(fā)生、發(fā)展、治療、耐藥等過程中均發(fā)揮重要的生物學(xué)活性和作用。Geissler K等[12]深入研究發(fā)現(xiàn)早期腎癌與良性腎臟病變患者、其他泌尿系腫瘤或非癌癥患者以及非正常對(duì)照組相比較，含有27種獨(dú)特表達(dá)的蛋白質(zhì)，其中就有鈣離子結(jié)合蛋白，他們大多數(shù)可以與腎透明細(xì)胞癌免疫反應(yīng)失調(diào)有關(guān)，可用于診斷腎透明細(xì)胞癌。Zhang 等[13]通過免疫組化驗(yàn)證證實(shí)小型鈣離子結(jié)合蛋白 S100 家族 S100A8 和 S100A9 是潛在的生物標(biāo)志物，可用于診斷腎癌和作為潛在的治療靶點(diǎn)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，不同腫瘤T分期的RCC患者血清中， S100A8和S100A9表達(dá)的變化隨著腎癌的 TNM分期升高，S100A8和S100A9蛋白在腎癌中的表達(dá)水平顯著上升，在Zhang L等[14]的研究中發(fā)現(xiàn)也是如此。Gabril M 等[15]研究發(fā)現(xiàn)在腎癌中，隨著腫瘤分級(jí)和分期升高，S100A11在腎癌組織中的表達(dá)顯著上調(diào)，與S100A11低表達(dá)的腎癌患者相比，S100A11高表達(dá)的患者的預(yù)后更差。說明S100A11 還與腎癌的臨床分期和預(yù)后有關(guān)。故可認(rèn)為隨著對(duì)S100家族與腎癌的研究不斷深入，S100家族有望為腎癌治療提供新的診斷、治療、預(yù)后分子生物標(biāo)志物。

2.2 熱休克蛋白（heatshockprotein，HSP）

熱休克蛋白是一類進(jìn)化上高度保守的蛋白質(zhì)，是蛋白質(zhì)分子的分子伴侶，它主要有HSP60、HSP70、HSPI10、HSP90和小分子量HSPs等5個(gè)家族。HSP70、HSP90在細(xì)胞中含量較廣泛且較多，在生理或病理過程中發(fā)揮重要作用，在正常情況下，他們的表達(dá)受細(xì)胞周期調(diào)控，但在高熱、惡性腫瘤等狀況下，熱休克蛋白表達(dá)量增高，zhang Y等[16]應(yīng)用iTRAQ標(biāo)記和LC-MS/MS技術(shù)分析腎癌患者和非癌癥患者血液樣本時(shí)，發(fā)現(xiàn)差異血清蛋白中上調(diào)的就有熱休克蛋白70家族的成員HSC71，熱休克蛋白在其他腫瘤中也有過表達(dá)，有研究發(fā)現(xiàn)在乳腺癌中HSP70表達(dá)與癌細(xì)胞的增殖，分化、分級(jí)等相關(guān)，還有研究提示食管癌轉(zhuǎn)移與HSP70有關(guān)，是一個(gè)重要的預(yù)后指標(biāo)。是癌細(xì)胞增生的標(biāo)志，F(xiàn)U等[17]應(yīng)用蛋白質(zhì)組技術(shù)研究表明，HSP90a診斷肝癌的敏感度和特異度分別為92.7%、91.3%，此外，HSP90a在肝癌組織中的表達(dá)與臨床分期、病理分級(jí)、療效監(jiān)測密切相關(guān)?？梢?，HSP70和HSP90與多種腫瘤的演進(jìn)有關(guān)，雖然直至目前，還沒有足夠的研究證實(shí)HSP70和HSP90可作為腎癌分期分級(jí)的特異生物分子標(biāo)志物，但不能否認(rèn)HSP70和HSP90作為腫瘤生物分子標(biāo)志物對(duì)腎癌患者病情進(jìn)展的監(jiān)測、療效監(jiān)測等所產(chǎn)生的重要臨床意義。

3 討論

腫瘤生物分子標(biāo)志物，可以預(yù)測個(gè)人患腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)和早期篩查是否患腫瘤;也可以監(jiān)測腫瘤發(fā)展進(jìn)程、是否復(fù)發(fā)、或某類藥物治療的敏感性。綜上所述，有不少的學(xué)者采用蛋白質(zhì)組技術(shù)對(duì)腎癌蛋白生物分子標(biāo)志物進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)了一些特異性的腎癌標(biāo)志物可作為早期診斷的候選指標(biāo);鑒定了若干跟腎癌發(fā)生發(fā)展轉(zhuǎn)移治療相關(guān)的蛋白質(zhì)等，但受限于蛋白質(zhì)組技術(shù)還存在的一些問題，如應(yīng)用2-DE技術(shù)對(duì)低豐度蛋白的分辨率較差，可重復(fù)性不夠等，發(fā)現(xiàn)和鑒定的腎癌標(biāo)志物特異性不夠好，敏感度較低，應(yīng)用于作為腎癌早期診斷、療效評(píng)價(jià)、預(yù)后判斷及其藥物篩選研究也不夠多，至今，F(xiàn)DA 尚未批準(zhǔn)可用于腎癌臨床診斷的體液生物標(biāo)志物。因此，進(jìn)一步提高蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)及其他相關(guān)腫瘤標(biāo)志物篩選鑒定技術(shù)，在探索并篩選出最佳腎癌生物分子標(biāo)志物或可能的分子標(biāo)志物組合的同時(shí)，對(duì)已發(fā)現(xiàn)的腎癌生物分子標(biāo)志物的功能和臨床價(jià)值進(jìn)行進(jìn)一步研究，并應(yīng)用于診斷、療效評(píng)價(jià)、藥物篩選仍有巨大潛力和研究空間。

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基金項(xiàng)目：湖南省高等學(xué)?？茖W(xué)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：10C0264）

作者簡介：喻小燕（1973—），女，湖南寧鄉(xiāng)人，碩士，主要從事蛋白質(zhì)化學(xué)與蛋白質(zhì)組學(xué)研究。