第三节 基于分子分型的诊疗方案制定
随着分子生物学的快速发展和生物检测技术的不断涌现，通过分子特征对尿路上皮癌进行精确的分子分型以指导治疗显得十分必要和迫切。已有多个研究组利用测序分析对尿路上皮癌进行分子分型研究，目前公认的主要有TCGA、北卡罗来纳大学（University of North Carolina，UNC）、隆德大学（Lund University，Lund）、MD安德森癌症中心（University of Texas M.D.Anderson Cancer Center，MDA）提出的分型，这些分子分型具有预后相关性，并能预测患者对治疗的反应［6］。
一、TCGA分型
TCGA研究组最初根据其对131例膀胱癌患者的测序分析结果确定了4种分子亚型，Ⅰ型和Ⅱ型膀胱癌具有类似乳腺癌管腔样（luminal）细胞的特性；Ⅲ型膀胱癌具有类似乳腺癌基底样（basal）细胞的特性，并且具有鳞状细胞和干细胞特性的基因表达；Ⅳ型膀胱癌介于Ⅱ型和Ⅲ型之间。Ⅰ型和Ⅱ型均过表达ERBB2、ESR2、转录因子PPARγ、GATA3、FOXA1和ELF3，但Ⅰ型（乳头状）富含FGFR3突变且FGFR3表达水平上调。Ⅲ型（基底/鳞状）表达基底型角蛋白（keratins，KRT），例如KRT14，KRT5，KRT6和EGFR［7］。
TCGA研究组后期对412例膀胱癌进行综合分析，将尿路上皮癌的分类从先前报道的4种亚型扩展为5种亚型，即管腔-乳头型（luminal-papillary）（35%），管腔-浸润型（luminalinfiltrated）（19%），管腔型（luminal）（6%），基底-鳞状型（basal-squamous）（35%），神经元型（neuronal）（5%）。管腔-乳头型多为乳头状及较低分期的肿瘤，具有FGFR3突变、扩增或FGFR3-TACC3融合基因。管腔-浸润型高表达平滑肌和成肌纤维细胞的基因特征，存在淋巴细胞浸润及PD-L1和PD-1表达增加。管腔型中UPK1A，UPK2，KRT20和SNX31表达上调。基底-鳞状型在女性中更为常见，包含几乎所有通过组织病理学检查显示出鳞状分化的肿瘤，因此被称为基底鳞状型。除具有鳞状分化标志物（例如桥粒胶蛋白DSC1-3和桥粒糖蛋白DSG1-4）外，还高表达CD44，KRT5，KRT6A，KRT14，呈现出淋巴细胞浸润增加和较强的免疫基因标记表达。此外，其富含TP53突变。神经元型肿瘤中神经元分化和发育基因（如嗜铬粒蛋白、PEG10、TUBB2B、LEKHG4B，SOX2，MSI1和GNG4）的表达升高。另外，该亚型中TP53 细胞周期通路中的基因也有改变，该亚型临床预后最差［8］。
二、UNC分型
北卡罗来纳大学的研究人员将262例肌层浸润性膀胱癌分为2种分子亚型，即管腔样（luminal）细胞型和基底样（basal）细胞型，其中基底样细胞型膀胱癌患者的预后较差。管腔型膀胱癌高表达PPAR基因和末端尿路上皮分化的标志物，如UPK1B、UPK2、UPK3A和KRT20。基底型膀胱癌高表达尿路上皮基底细胞标记基因，如KRT14，KRT5和KRT6，以及与干细胞稳态和癌症进展相关的几种转录因子。此外，基底型膀胱癌还过表达STAT3和EGFR。重要的是，研究显示基底型膀胱癌与基底型和正常乳腺癌亚型相似，而管腔型膀胱癌的遗传特征与管腔A和管腔B乳腺癌亚型相似。此外，基底型膀胱癌的一部分具有很高的PD-L1表达水平，可被免疫浸润和主动免疫抑制［9］。
三、Lund分型
隆德大学研究组早期基于144例膀胱癌肿瘤组织的全基因组基因表达分析定义了2种类型的膀胱癌，MS1和MS2。MS1肿瘤主要是非浸润肿瘤，且具有FGFR3、PIK3CA的激活突变，而MS2肿瘤为高组织学分级肿瘤，具有TP53、MDM2的显著改变和RB1缺失。随后该研究组对308例膀胱癌组织样本进行基因表达谱分析和免疫组化分析，将其膀胱癌分子亚型扩展为5种，即基底样细胞 A型（urobasal A）、基因不稳定型（genomically unstable）、基底样细胞 B 型（urobasal B）、鳞状细胞癌样型（SCC-like）和浸润型（infiltrated）。这些亚型显示了与免疫系统、细胞周期、细胞角蛋白和细胞黏附相关的基因的不同特征，以及FGFR3中的不同突变和表达方式。基底样细胞A型过表达FGFR3、凝缩蛋白复合亚基1（condensin complex subunit 1，CCND1）、肿瘤蛋白（Tumor protein，TP）63和KRT5，主要由非肌层浸润性膀胱癌组成，预后良好。基底样细胞B型除了具有A型特征外，还具有TP53突变，约50%病例存在肌层浸润现象，较基底样细胞A型患者预后差。基因组不稳定型具有TP53突变、细胞周期蛋白E（cyclin E，CCNE）和ERBB2过表达，以及PTEN和细胞角蛋白表达，具有侵袭性，患者预后较差。鳞状细胞癌样型以鳞状分化为特征，基底KRT过表达，如KRT4，KRT6A，KRT6B，KRT6C，KRT14和KRT16，预后最差。浸润型具有免疫细胞浸润和细胞外基质基因表达，但此型患者预后异质性较大［10］。
四、MDA分型
MD安德森癌症中心分析了73例经尿道切除的膀胱癌组织的全基因组mRNA，通过分层分析法提出了膀胱癌的3种分子亚型：基底样（basal）细胞型、管腔样（luminal）细胞型和p53样型（p53-like）。基底样细胞型膀胱癌中腺苷二磷酸核糖基化转移酶1［（ADP-ribosyl）transferase 1，ART1（RT6）］、KRT14和钙黏蛋白3（cadherin 3，CDH3）表达上调；管腔样细胞型膀胱癌中氧化酶组合1（oxidase assembly 1，OXA1）、谷氨酰基-tRNA酰胺转移酶连接蛋白3（glutamyl-tRNA amidotransferase binding protein 3，GATA3）、ERBB2、ERBB3、X盒结合蛋白1（X-box binding protein 1，XBP1）和KRT20表达上调；p53样型表达生物标记物与管腔样型类似，但是其具有活化的野生型p53基因［11］。
虽然不同的分型使用了不同的名称，但它们之间存在明显的重叠。研究者［12］将上述4种分类方案在一个独立的数据库中进行了综合性的评估和验证，发现这些分子分型方案具有内在的一致性。他们认为4种分子分型方案的不同亚型之间是相互对应的。例如，TCGA分类中的Ⅲ型对应Lund分类中的鳞状细胞癌样型和基底样细胞B型2种类型，UNC分型中的管腔样细胞型对应MDA分型中的管腔样细胞型和p53样型2种类型。这种一致性和重合性提示尿路上皮癌的确存在分子层面的差异，确定了尿路上皮癌分子分型的科学性和合理性，以及需要更加综合统一的分子分型指导临床实践。
总之，尿路上皮癌的分子分型有助于临床医师预测患者对药物的反应和判断患者的预后，对于尿路上皮癌的诊治具有重大意义，也为精准治疗指明了方向，但遗憾的是这些研究很难在临床实际工作中应用，这与高新技术的高成本、操作困难有关。因此，从上述分子分型中选择代表性的基因标志物，采用免疫组织化学的方法对尿路上皮癌进行分子分型也许是一条可供临床实施的途径，但尚需大规模、多中心临床随机对照试验对其进行验证［13-14］。