VHL综合征相关肾透明细胞癌的诊断与治疗

玄 磊，朱英杰，陈 冲，李升先,王春喜

(吉林大学第一医院 泌尿外科,吉林 长春130021)

VHL综合征是一种可引起多种良恶性肿瘤的遗传性疾病，每36000人中就有一人罹患该病。该病是由VHL基因无法正常表达引起的。VHL基因是一种抑癌基因,定位于染色体3p25-26。本文阐述了关于VHL综合征相关肾透明细胞癌的诊断治疗方法。

1 VHL综合征

1.1VHL综合征是一种由VHL抑癌基因的突变引起的累及多器官的显性遗传病，影响包括中枢神经系统、肾脏、胰腺、肾上腺及生殖系统。最常见的VHL相关肿瘤是脑、脊柱、视网膜的血管母细胞瘤，肾上腺嗜铬细胞瘤和副神经节瘤，肾透明细胞癌、胰腺囊肿及神经内分泌肿瘤。其他还包括淋巴瘤和附睾及阔韧带的乳头状囊腺瘤等。VHL综合征的患病率为1/36000，呈显性遗传，65岁以上携带VHL综合征致病基因的人群中有90%表现出各种相关疾病，20岁以上的携带者接近50%有相关临床表现[1]。VHL综合征患者的预期寿命在40-52岁，男性的平均年龄为59.4岁，而女性是则为48.4岁[2]。其中透明细胞癌和中枢神经系统肿瘤是该病的主要致死原因。

1.2VHL综合征遗传学特征VHL基因位于人类3号染色体(3p25-p26)的短臂上，含有3个外显子，表达pVHL(VHL蛋白)。pVHL存在于细胞核和细胞质中。pVHL在这两个区室之间的转运对于pVHL的功能来说非常重要。该蛋白有两种亚型：pVHL30和pVHL19。 pVHL30由213个氨基酸组成。而pVHL19由160个氨基酸组成，这是因为在蛋白翻译的过程中VHL基因外显子的第54个密码子表达为起始密码子，所以pVHL19缺少了前53个密码子[3]。这两种蛋白在抑制癌症的发生发展中都起着重要的作用。VHL基因的失活导致了pVHL30和pVHL19无法正常表达，细胞无法运行相应的抑癌机制，进一步表现为VHL综合征。 VHL基因的失活机制主要包括基因突变，杂合性缺失和甲基化。大多数VHL综合征患者的起病来源于家族遗传，患者群体中有20%的患者是非家族遗传来源的单发个体[4]。

1.3VHL基因作用机制现有的文献证实了VHL基因表达的pVHL通过降解HIF来抑制其致癌作用的分子学机制。pVHL首先与ElonginB，ElonginC，Cul2及Rbx1E-3泛素连接酶复合物复合形成E-3泛素连接酶复合物。在正常氧含量环境下，HIFα可被三种脯氨酰羟基化，然后被上述泛素连接酶复合物泛素化，接着泛素化的HIF-α被泛素-蛋白酶降解[5]。但在低氧状态下，HIFα的羟基化反应被抑制。HIF-α转而进入细胞核内与HIF-β结合并介导一系列含缺氧反应单元(HRE)的基因的表达[6]。血管内皮生长因子(VEGF)、葡萄糖转运因子-1(GLUT-1)、转化生长因子-α(TGF-α)等基因的调节区域中均存在和与HRE相类似的 HIF结合位点。VHL基因失活后，其引导的HIF降解通路失活，HIF水平升高。造成VEGF，GLUT-1和TGF-α的表达增多，这些因子与血管生长，细胞周期，细胞凋亡等生理过程及肿瘤的发生发展密切相关[7,8]。HIF是由不稳定的α和稳定的β亚基组成的异二聚体转录因子。有3种已知的人类HIF-α基因。在某些情况下，HIF-1α和HIF-2α可能是相互拮抗的。HIF-3α可能参与了控制HIF-1α活性的反馈机制[9]。有研究发现肾癌细胞内可见能使HIF1α失活的包括错义突变在内的基因突变。虽然这种突变较罕见，但当进一步实验中，即在HIF1α的基因突变的肾癌细胞中引入野生型HIF1α基因后可抑制此种肾癌细胞的增殖能力。这表明HIF1α对于肾癌细胞来说是作为一种抑癌因子存在的。而HIF2α在VHL综合征相关肾癌的发病中起着重要的作用。

1.4VHL综合征诊断标准Melmon and Rosen于1964年首次提出了诊断VHL的临床标准。他们将小脑血管母细胞瘤视为VHL综合征相关肿瘤的标志。当患者同时患有小脑血管母细胞瘤与以下任意疾病既可诊断为VHL综合征：视网膜血管母细胞瘤，胰腺囊肿，肾脏或附睾异常。当他们认识到这种疾病的遗传特性时。进一步提出扩大诊断标准，将家族成员中患有枢神经系统成血管细胞瘤并患有上述疾病之一的个体也包含在VHL综合征临床诊断标准内。Lamiell等人又对此诊断标准进行了改进。VHL综合征目前的诊断标准通常由家族遗传史和临床表现两部分组成。临床表现：①中枢神经系统成血管细胞瘤(包括视网膜血管母细胞瘤)；②内淋巴囊肿瘤(ELST)；③肾细胞癌(RCC)；④嗜铬细胞瘤，副神经节瘤和/或血管球瘤；⑤神经内分泌肿瘤和(或)胰腺多发囊肿。当患者有符合下列情况时可临床诊断为VHL综合征：①至少有两个中枢神经系统血管母细胞瘤；②至少一种中枢神经系统成血管细胞瘤和上述一种其他表现；③家族中有VHL基因中的致病性突变或明确患有VHL综合征的一级亲属，并至少有一种上述临床表现。

随着基因检测方面的发展，DNA测序和半定量Souther印迹杂交等技术的成熟，鉴定VHL基因突变的准确率接近100%。临床上如怀疑患者可能患有VHL综合征，在获得其相应的病史和家族史后，应在进行基因检测前进行临床检查。评估可观测的临床表现后采集外周血样用于基因测试。为了识别嵌合体的病例，优选来自受影响的亲本的外周血。通过使用Southern印迹检测法检测全基因的碱基缺失，Southern印迹检测联合荧光原位杂交(FISH)以确认和重复分析基因重排、碱基的缺失。也可通过多重连接探针扩增技术(MLPA)用于检测碱基的缺失和插入。进行VHL基因的测序，包括编码外显子和内含子-外显子边界。将序列变异与VHL疾病相关的377种已知基因内突变进行比较。若外周血白细胞中的嵌合体不携带致病基因，导致假阴性基因检测，可利用其他组织进行基因监测[10]。

1.5VHL综合征临床表现VHL综合征患者可有多种临床表现;明确的家族病史和VHL综合征相关肿瘤的发现有助于疾病的诊断。 VHL综合征患者可根据其不同类型的疾病进行分类：①型患者有血管母细胞瘤，患嗜铬细胞瘤和透明细胞肾癌(ccRCC)的概率较低;2型患者也患有血管母细胞瘤，但合并嗜铬细胞瘤的可能性也很高。 ②型患者可细分为2A(合并ccRCC的概率低)，2B(合并ccRCC的概率高)和2C型[11]，而诸多疾病中ccRCC恶性程度最高。由此可见，VHL相关肿瘤与泌尿外科息息相关。本文着重讨论VHL综合征相关肾透明细胞癌。其临床表现和治疗方式如下。

2 VHL综合征相关的肾透明细胞癌

2.1临床表现VHL综合征在肾脏可表现为良性肾囊肿和肾细胞癌[12,13],30%的病人患有肾细胞癌[14],且多是VHL患者的首发疾病。此类患者一般在30-40岁时检出单侧或双侧肾细胞癌[15]。晚期患者临床症状主要为腰痛和血尿[12-14]。临床上患者出现非转移性双侧肾细胞癌或伴随其他VHL综合征相关疾病时应警惕VHL综合征的可能。

2.2影像学和组织学表现影像学检查在肾脏疾病的诊断中起着至关重要的作用。通常肾脏病变在最初很长的一段时间内没有症状[4,13,14,16]，在无症状阶段提前诊断有改善预后的可能。腹部CT是诊断肾脏病变的标准检查方法[4,14]，可以评价肾脏病变的位置和大小。VHL引起的肾细胞癌一般是肾透明细胞癌，在组织学上与散发肾癌患者基本一致，分期较早。

2.3治疗方案肾细胞癌一般在影像学检查中被发现，直径小于3 cm一般不需要干预。直径大于3 cm的肿瘤一般采取肾部分切除术治疗。接受肾部分切除术的病人10年生存率高达81%[14]。经皮或腔镜下射频消融也可用来治疗直径小于3 cm的肿瘤[17]。术后病人需长期积极随访。

因传统放化疗非特异性针对高度增殖的细胞,对肾透明细胞癌治疗效果不佳，肾癌晚期的患者可采用基因靶向药物治疗。近年来，肾细胞癌中多种失调的信号传导途径已被证实，针对这些通路研究的药物已在临床中初步显示出效果。如根据 VHL-HIF-VEGF途径下游的组件被受体酪氨酸激酶抑制剂调节的途径研制的阿昔替尼，卡博替尼，帕唑帕尼，索拉非尼和舒尼替尼；mTOR抑制剂(依维莫司，西罗莫司)则是针对PI3K/Akt/mTOR途径研制的靶向药物，其作用为减少HIF蛋白的积累；还包括抗VEGF单克隆抗体抗体(贝伐单抗)[18]。

VHL基因的失活会导致一系列HIF因子的失调。其中HIF1α主要作为肾癌细胞中的肿瘤抑制因子存在[19,20]，HIF2α则对于促进肾肿瘤生长是必要的。因此，HIF2α自然成为与VHL基因相关疾病的重要治疗靶标。但HIF2α却一直与靶向药物无缘[21]。甚至被一度称为不可能被靶向的细胞因子。然而近期的研究发现了一种可不影响HIF1α的信号传导的高选择性的HIF2α拮抗剂[22]。基于此原理所研制的药物PT2399，也已在ccRCC细胞系，RCC原位异种移植小鼠模型、VHL基因敲除小鼠模型等实验中进行了相应的后续实验[23,24]。HIF2α是癌症发生中下游靶基因反式激活的关键辅助因子。在上述实验中，PT2399有效地阻断了3-D培养基中的ccRCC细胞的增殖，肿瘤生长和体内转移等。更重要的是，与目前的ccRCC靶向药物(例如舒尼替尼)相比，PT2399表现出了更好的疗效以及更高的可耐受性[24]。现在PT2399的类似物PT2385正在Ⅰ期临床试验中[25]。要指出的是，并非所有的VHL缺陷型ccRCC细胞系都表现出对PT2399治疗的敏感性。也有研究表明p53突变可能与PT2399治疗获得性耐药有关[23]。

3 疾病的监测

监测肿瘤的进展情况不仅有助于早期发现新发病灶，对于控制无症状的小病变也很重要。随着对疾病临床特征的了解，影像学技术和治疗方法等方面的进步，VHL患者的死亡率有显著的下降。疾病的监测对肾细胞癌和嗜铬细胞瘤、血管细胞瘤尤为重要。因为这些肿瘤预后往往很不理想。近年来美国国立卫生研究院，丹麦VHL协调组，VHL患者联合会等组织已经先后为VHL综合征患者和疾病基因携带者的随访监测提出了一系列建议，汇集成指南。包括各年龄阶段的复查项目及复查频率[14]。从优生优育角度，应为已知VHL综合征患者患有或可能有VHL基因突变的准父母提供产前诊断和遗传学诊断。 定期的随访、监测和早期发现可有效改善VHL综合征相关疾病的预后，并为此类患者提供生活及医疗方面的建议[14]。