膀胱癌诊疗新技术应用与临床推广)

张振声 曾蜀雄 许传亮

在我国，膀胱癌的发病率位于恶性肿瘤发病谱的第13位，居男性恶性肿瘤的第7位，是威胁健康的主要恶性肿瘤。目前，膀胱癌的诊治主要面临以下三大难题：①膀胱癌早期诊断手段缺乏；②经尿道膀胱肿瘤切除术(transurethral resection of bladder tumor, TURBT)术后复发率高；③根治性膀胱切除术(radical cystectomy, RC)术后并发症发生率高且预后差。本研究团队重点为解决膀胱癌的上述三大难题，开展膀胱癌诊疗新技术的研发、应用与推广，在膀胱癌早期诊断、准确分期、微创治疗、术后并发症处理等环节不断探索创新，形成了一整套膀胱癌综合诊疗体系。同时还针对膀胱癌的发病机制开展深入研究，相关研究成果的临床转化有望为实现膀胱癌的精准诊疗提供理论依据及实践支撑。本文就研究团队在膀胱癌诊疗新技术的应用及发病机制研究方面取得的成果做一介绍。

1 膀胱癌早期诊断新技术探索与应用

血尿是泌尿外科门诊中最常见的临床症状，也是膀胱癌最常见的特征性临床表现。据统计，3.1%～3.2%伴有高龄、吸烟等危险因素的血尿患者最终被确诊为膀胱癌。然而，传统尿脱落细胞学检查的灵敏度仅为13%～75%，特异度为85%～100%；膀胱镜作为最重要的有创诊断方法，其诊断灵敏度约为68%～93%，特异度为74%～88%，且患者的检查依从性较差。针对该临床瓶颈，本研究团队首创了多项微创、无创化诊断新技术，提高了膀胱癌早期诊断率。

1.1 提高膀胱镜检查准确率及患者随访依从性 本研究团队在国内率先将膀胱软镜、窄带光成像、共聚焦等新技术用于膀胱癌的诊断，研发并应用了膀胱软镜配套连续冲洗软镜鞘，保证了在血尿条件下也能保持视野清晰，提高了对微小病变、原位癌的检出率。其中，一次性软镜鞘(发明专利名称为可持续冲洗型膀胱软镜镜鞘，授权专利号为CN201595811U)已获得专利授权并产品化，可供临床应用。本研究团队创新性地采用同步视觉反馈(seeing is believing)、高灌注压(pressure makes pleasure)、术中播放音乐(music reduce panic)和连续冲洗(better irrigation)4项技术(简称SMPI法)，减轻了患者在膀胱镜检查过程中的疼痛和焦虑，患者在行膀胱镜检查时的可视化疼痛评分由3.3分降至1.2分，提高了患者膀胱镜检查及术后随访的依从性[1]。

1.2 膀胱癌无创液体活检技术研发与应用 为实现膀胱癌早期无创诊断，本研究团队从脱落细胞学、代谢组学、染色体不稳定、DNA甲基化等多个层面开展了一系列探索性研究。率先将带电荷纳米吸附磁珠与尿脱落细胞技术(Nano-UCT)联合用以诊断尿路上皮癌，显著提高了尿脱落细胞学检查灵敏度。与传统脱落细胞学检查相比，Nano-UCT诊断低级别膀胱癌的灵敏度从39.5%提高到79.1%，高级别膀胱癌则从74.6%提高到84.7%[2]。探索使用尿液拟靶标代谢组学方法用于膀胱癌早期无创诊断，发现5-羟基戊酸、胆固醇、甘油酸-3-磷酸和乙醇酸4种代谢产物在膀胱癌患者与正常对照组尿液中存在差异表达，可作为诊断膀胱癌的代谢标志物。通过临床研究验证上述代谢产物诊断灵敏度为78.0%，特异度为70.3%，具有临床应用的潜在价值。

本研究团队率先应用低覆盖率全基因组测序技术检测尿液沉渣细胞中染色体改变，发现肿瘤患者的染色体拷贝数较非肿瘤对照组发生显著变化，建立了通过判断尿液脱落细胞染色体不稳定诊断尿路上皮癌的新方法(UroCAD)，并且通过前瞻性、多中心临床研究证实UroCAD诊断尿路上皮癌的总体灵敏度为80.4%，显著优于尿脱落细胞学检查(33.9%)，而特异度与尿脱落细胞学的差异无统计学意义[3]。该研究结果先后于欧洲泌尿外科协会年会、美国癌症研究协会做会议交流，受到美国临床肿瘤学会官网等国内外十余家媒体专访并发表述评，并且被2021版《中国泌尿外科和男科疾病诊断治疗指南》引用。目前，UroCAD用于血尿筛查及膀胱癌患者术后随访的多中心临床研究正在进行中，有望成为膀胱癌早期无创诊断的新方法。

此外，本研究团队发现并命名一类全新的DNA甲基化标志物，利用甲基化敏感性限制酶的定量聚合酶链反应(MSRE-qPCR)方法检测尿脱落细胞的DNA甲基化水平，发现尿路上皮癌组DNA甲基化水平显著高于良性对照组，从而建立了检测尿液DNA甲基化无创诊断膀胱癌新方法。通过临床研究发现，该方法具有较高的特异度(94.0%)，并且灵敏度(85.6%)较尿脱落细胞学检查大幅度提高。该方法目前正通过前瞻性、多中心临床研究进一步验证。

2 膀胱癌准确分期

膀胱肿瘤是否侵犯肌层对于手术治疗方案的选择起关键作用。约27%～51%行TURBT后被诊断为T1期的肿瘤在RC术后被更正为T2期。针对肌层浸润与非肌层浸润性膀胱癌鉴别难度高的难题，本研究团队率先提出并研发“超声电子膀胱软镜”，达到“创伤小”与“分期准”的两大目的。超声膀胱软镜下膀胱壁分层与解剖结构高度吻合。黏膜及黏膜下层、肌层、浆膜层这3层结构由膀胱腔由内向外依次表现为高回声、低回声、高回声，呈“三明治”样结构，有助于判断病变的来源、性质，以及浸润的深度。研究结果表明，与术后病理分期对比，超声膀胱软镜诊断非肌层浸润性与肌层浸润性膀胱癌准确率均超过90%。同时，超声膀胱软镜可对膀胱良性占位性病变(膀胱肌层平滑肌瘤、脐尿管囊肿伴钙化等)进行准确的定位和定性诊断，避免过度治疗[4]。该技术被2014版《中国泌尿外科疾病诊断治疗指南》引用，得到了同行的认可。

3 膀胱癌手术治疗创新与临床应用

膀胱癌TURBT术后复发率达50%～70%，而RC术后并发症发生率达20%～93%。为进一步降低膀胱癌复发率及术后并发症发生率，延长患者生存时间，提高患者术后生存质量，本研究团队在膀胱癌外科治疗方面围绕微创手术“简单化”、巨创手术“微创化”两大目的，创新并应用了多项新技术、新方法。

3.1 膀胱癌腔内治疗术式创新 传统的TURBT无法整块切除肿瘤，脱落的细胞容易种植，并且术中存在盲区、闭孔反射等缺点，围手术期并发症发生率为5.2%～24.0%。本研究团队创新应用铥激光、黏膜下水扩张整块切除技术(En-Bloc)作为膀胱癌腔内治疗新手段。该技术可整块切除肿瘤，有效减少肿瘤种植播散可能，同时激光纤维可与膀胱软镜配合使用，达到“多角度、零盲区、全覆盖”地切除膀胱各部位肿瘤。通过前瞻性临床研究[5]发现，该技术膀胱穿孔、出血等术中及术后并发症发生率为0，且激光切除能够避免传统电切造成的组织烧灼，能较好地保留肿瘤基底组织，提高膀胱癌的术后病理分期准确性；术后1年肿瘤复发率为21.6%，与“金标准”TURBT效果相当。相关研究成果被《欧洲泌尿外科激光技术应用指南》引用。

3.2 膀胱癌根治术术式创新及术后复杂并发症处置 RC是泌尿系肿瘤手术中较复杂的手术之一，传统开放手术的术中出血量大、术后并发症发生率高。本研究团队在国内率先开展腹腔镜、机器人辅助腹腔镜下微创RC，并且根据解剖特点总结出“两段三叶法”应用于微创RC，兼顾肿瘤切除和功能保护，对手术分区域操作，按层次推进，克服了盆腔空间狭小、血管丰富对手术操作的影响，实现膀胱解剖性切除[6]。通过临床研究发现，与常规方法相比，“两段三叶法”能够显著缩短手术时间，减少术中出血量，特别是对于BMI≥24 kg/m2、盆腔内操作空间狭小的患者，使用该方法可有效降低手术难度。该成果被写入《中国机器人操作规范与指南》和《中国机器人辅助根治性膀胱癌切除术专家共识》。针对RC术后下段输尿管癌复发病例的治疗，首次采用回肠膀胱及下段输尿管部分切除术。对于RC术后下段输尿管尿路上皮癌复发的孤立肾或已有单侧肾功能不全的罕见病例，应用该术式对复发下段输尿管肿瘤与回肠、膀胱行部分切除，达到了治疗肿瘤、减小创伤与保护肾功能的目的。

本研究团队针对回肠膀胱术后输尿管-回肠膀胱吻合口狭窄这一常见并发症，创新使用膀胱软镜下逆行留置单J管进行治疗，并专门研发了用于膀胱软镜逆行置管治疗的连续冲洗鞘，改善了视野，简化了操作[7]。与传统术式相比，创新术式具有以下优点：①无需立即行开放手术或肾脏穿刺，对患者创伤较小，安全性较高，可以重复操作，部分患者甚至无需麻醉即可进行；②如患者双侧吻合口均有狭窄可以同时处理双侧病变，无需改变体位；③可以观察到膀胱腔内的病变，及时发现CT、MRI等常规影像学检查无法发现的病变；还可直接观察输尿管吻合口处的狭窄程度，并根据输尿管吻合口喷尿情况对梗阻进行进一步评估，有助于制订随访和治疗方案。

4 膀胱癌预后分子分型标志物及发病机制探索

通过转录组测序，首次报道了IPO11、ANLN、GTSE1、TOP2A、FASN等基因在膀胱癌中呈高表达，并与膀胱癌侵袭进展能力、患者病理分期、术后肿瘤特异生存时间等预后指标密切相关，可作为膀胱癌分子分型标志物。目前，本中心已尝试将上述分子标志物与膀胱癌Basal/Luminal分型标志物联合用于膀胱肿瘤组织分子分型，这对于实现膀胱癌患者预后危险分层和个体化治疗具有重要意义。

在膀胱癌发病机制探索方面，本团队首次发现了与膀胱癌发生肌层浸润及转移密切相关基因OV6。OV6呈高表达的膀胱癌具有明显的肿瘤干细胞特性和进展为肌层浸润性膀胱癌的倾向。OV6呈高表达的膀胱癌患者肿瘤无进展生存时间及肿瘤特异生存时间均显著短于OV6呈低表达者。同时，本团队研究并揭示了OV6通过YAP/TEAD1/PDGFR环路促进膀胱癌发生肌层浸润的分子机制。研究成果对于发现膀胱癌发生肌层浸润分子标志物，判断肿瘤预后有指导意义[8]。磷酸肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路在膀胱癌发生、发展中具有重要意义，研究[9]发现了PI3K靶向药物pictilisib可显著延长具有PI3K激活突变膀胱癌模型动物的生存时间，首次证实了PI3K靶向抑制剂在膀胱癌个体化治疗中有重要价值，联合吉西他滨、顺铂能起到良好的协同作用。探索发现纳米氧化亚铜可通过激活活性氧(ROS)/细胞外信号调节激酶(ERK)信号通路促使肿瘤细胞凋亡和自噬，高选择性地抑制膀胱肿瘤细胞，并且与吉西他滨具有良好的协同作用。纳米氧化亚铜与吉西他滨联合应用可有效抑制原位膀胱癌动物模型肿瘤生长，为后续纳米药物与化学治疗药物联合应用于非肌层浸润性膀胱癌灌注化学治疗提供了良好的理论基础[10]。

综上所述，本研究团队在膀胱癌临床与基础科研方面取得的成果可以归纳为早、准、新、精4个字。早：创新性地将SMPI法、激光共聚焦等用于膀胱镜检查，提高了膀胱镜检查患者的依从性和结果的准确率；研发多种无创液体活检新方法，提高膀胱癌早期诊断率。准：首创超声膀胱软镜用于膀胱癌的分期诊断，术前分期准确率达95.5%。新：创新开展膀胱软镜下激光肿瘤切除术、两段三叶膀胱切除术、微创吻合口球囊扩张术等多项术式，降低了膀胱肿瘤术后复发率、并发症发生率，延长患者生存时间，提高患者生存质量。精：发现膀胱癌预后分子分型标志物和靶向治疗靶点，有助于实现精准治疗。