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该综述聚焦膀胱癌（BCa）非侵入性生物标志物研究，探讨尿液中程序性死亡配体 1（PD-L1）在诊断、预后及预测免疫检查点抑制剂（ICI）疗效中的潜力，涵盖游离型和细胞表面型 PD-L1 检测方法，展望与条件重编程细胞（CRCs）技术结合的研究方向。
1. 引言
膀胱癌（BCa）是美国男性最常见的四大癌症之一，2024 年预计新增约 81,400 例（第 4 位），死亡 17,980 例（第 8 位）。初诊时约 75% 为非肌层浸润性膀胱癌（NMIBC），常采用经尿道切除术（TUR），高危患者需膀胱内灌注治疗，但两年内复发率高达 50–60%，部分患者会进展至更晚期。因高复发率，几乎所有患者需膀胱镜监测，该方法有创、不适且成本高，使膀胱癌成为美国单病例管理成本最高的癌症。
肌层浸润性膀胱癌（MIBC）患者中，新辅助化疗使 30-40% 病例完全缓解，5 年总生存率（OS）约 85%；而治疗后残留浸润性疾病患者 OS 仅 35%。转移性膀胱癌的新标准全身治疗 EV-P（结合 Nectin-4 靶向抗体药物偶联物 enfortumab vedotin 和程序性细胞死亡蛋白 1（PD-1）抑制剂 pembrolizumab）显示中位 OS 达 31.5 个月，显著高于传统顺铂化疗的 16.1 个月。
尽管 ICI 单药治疗响应率约 20%，但缺乏可靠生物标志物预测疗效。肿瘤细胞表面 PD-L1 高表达与 ICI 治疗响应率增加相关，但灵敏度和特异性不足。循环肿瘤 DNA（ctDNA）在预测辅助治疗响应中的临床效用仍在研究中。因此，亟需高精度的预后和预测模型以促进个体化治疗决策。
2. 膀胱癌的免疫治疗
膀胱内灌注中，卡介苗（BCG）是最常用的膀胱癌免疫疗法，通过激活天然和适应性免疫反应，仍是 NMIBC 的一线治疗。BCG 治疗包括 6 周每周灌注及维持灌注，初始完全响应率高，与膀胱内化疗相比可降低 32% 的癌症复发率，但无法完全预防疾病进展，30%-40% 患者会出现 BCG 治疗失败，尤其在更高疾病阶段，可能与肿瘤免疫抑制微环境有关。
ICI 通过阻断配体 - 受体相互作用恢复抗肿瘤免疫，抗 PD-1/PD-L1 单克隆抗体在膀胱癌中前景广阔。BCG 治疗可上调 PD-L1 表达，故 ICI 有望增强 BCG 疗效或处理 BCG 后复发。目前 ICI 已获批用于 BCG 无响应的 NMIBC、辅助治疗及晚期膀胱癌，多项临床试验正在探索最佳药物组合和序贯策略。
尽管膀胱癌突变负荷高，但 ICI 单药响应率仅约 20%，且缺乏可靠生物标志物识别潜在响应者，多种耐药机制显著限制其疗效。目前检测 PD-L1 表达常用免疫组化（IHC），但 PD-L1 阳性患者可能无响应，阴性患者也可能响应，且需肿瘤组织。因此，亟需在非侵入性样本中寻找生物标志物，以替代有创的膀胱镜检查。
3. 尿液 PD-L1 作为潜在生物标志物
尿液 PD-L1（uPD-L1）正被探索作为膀胱癌的非侵入性诊断和预后生物标志物，目前有两种检测方法：基于 ELISA 的可溶性 PD-L1（sPD-L1）检测和流式细胞术检测尿液脱落癌细胞表面膜 PD-L1（mPD-L1）。
3.1 基于 ELISA 的尿液可溶性 PD-L1（us-PD-L1）分析
sPD-L1 可来源于细胞膜结合 PD-L1（mPD-L1）的裂解，肿瘤细胞和活化树突状细胞均可释放，也可通过肿瘤细胞的选择性剪接产生。两种形式的 sPD-L1 均可结合细胞表面 PD-1 并调节肿瘤诱导的免疫抑制，因此 us-PD-L1 有潜力作为生物标志物。
Tosev 等和 Vikerfos 等的研究均检测到 us-PD-L1，膀胱癌患者 us-PD-L1 水平显著高于非恶性泌尿系疾病患者（P<0.05），MIBC 患者高于 NMIBC 患者（P=0.05），但与肿瘤分级、阶段等无显著相关性。Tosev 等通过 ROC 曲线分析显示，us-PD-L1 诊断膀胱癌的 AUC 为 0.78，灵敏度 0.65，特异性 0.95，但灵敏度有限，难以独立作为诊断标志物。Ma 等 2023 年的研究显示，53.45% 膀胱癌患者全尿样本可检测到 us-PD-L1，MIBC 组高于 NMIBC 组（P=0.08），但与风险分层无相关性。
3.2 基于流式细胞术的尿液细胞膜 PD-L1（mPD-L1）分析
PD-L1 是表达于癌细胞和免疫细胞表面的跨膜蛋白，流式细胞术可快速检测其表达。Chevalier 等发现，NMIBC 患者 BCG 治疗后尿液调节性 T 细胞（Treg）上 PD-L1 表达显著富集，体外 BCG 与膀胱癌细胞共培养可通过 IFN-β 通路诱导 PD-L1+ Treg 细胞增加，“尿液免疫抑制评分”（IS）高与无复发生存期（RFS）缩短相关。
Alanee 等通过单细胞流式细胞术发现，NMIBC 患者尿液中 PD-L1 + 白细胞（WBC）百分比显著高于健康供体（P<0.0001），基于 PD-L1 表达的预测模型区分恶性与正常细胞的 AUC 达 0.9，灵敏度 98%，特异性 87%。
Cantó 等分析 MIBC 患者尿液和血液样本，发现尿液中 PD-L1 + 中性粒细胞与血液中呈弱正相关（r=0.498, p=0.015），吸烟者尿液 PD-L1+ CD8 + 细胞高于非吸烟者（P=0.035），但样本量小，临床意义不确定。
Wang 等 2023 年通过流式细胞术研究膀胱癌尿液肿瘤细胞，证实流式细胞术检测 PD-L1 阳性细胞可靠，结合条件重编程（CR）技术和 IFN-γ 刺激开发预后模型。IFN-γ 刺激的 PD-L1（IFN-γ-st PD-L1）水平可区分患者预后，与 ICIs 治疗响应相关：极高水平与严重免疫相关不良事件（irAEs）相关，中等水平与部分响应（PR）相关，极低水平与无响应（PD）相关。
3.3 其他方法的尿液 PD-L1 研究
Miyake 等通过尿液沉渣 mRNA 检测发现，BCG 治疗期间 PD-L1 等基因上调，与 BCG 耐药和预后不良相关，基于上调基因数量的模型可预测复发风险。Chen 等通过免疫细胞化学（ICC）分析尿液肿瘤细胞，发现尿液 PD-L1 表达可预测 ICIs 响应，以 10% 为临界值，灵敏度 62.5%，特异性 75%，AUC 0.688。
4. 未来潜在研究方向
4.1 条件重编程细胞（CRCs）与 uPD-L1 结合
CRCs 技术通过辐照的 3T3-J2 成纤维细胞和 ROCK 抑制剂 Y-27632，可从组织或液体活检样本高效扩增原代细胞，保留原代细胞表型和基因型。Wang 等将 CRCs 与 IFN-γ 刺激结合，发现 IFN-γ-st PD-L1 在预测膀胱癌预后和 ICIs 响应中的价值优于基线水平，且尿液来源的 CRCs 可能比肿瘤来源的更具预后价值。
CRCs 技术可用于建立体外（2D/3D）和体内模型，支持基础研究、药物筛选和组学分析，有望推动 uPD-L1 作为动态生物标志物的临床应用，实现个体化治疗和实时监测。
4.2 其他方向
尿液成分复杂，需区分细胞游离 usPD-L1 与肿瘤 / 免疫细胞表达的 mPD-L1，细胞外囊泡（EVs）中的 PD-L1 可能是新的研究方向，其在肿瘤免疫抑制和 ICI 响应中的作用已在转移性黑色素瘤中被证实。
生物信息学可整合尿液蛋白组、代谢组和转录组数据，加强 uPD-L1 的机制研究。尽管大样本队列研究重要，病例对照研究可高效比较小样本中的差异，补充研究数据。
5. 结论
膀胱癌临床管理成本高昂，亟需经济有效的诊断和预后方法。尿液作为非侵入性生物样本，在生物标志物分析中潜力巨大。uPD-L1 有望成为膀胱癌诊疗的里程碑，其在诊断、预后和预测 ICIs 响应中的临床效用正在研究中，未来与 CRCs 技术等结合的研究将推动其临床转化。
