《Cancers》：Molecular Biomarker Testing in Kidney Cancer: Integrating Diagnosis, Prediction, and Emerging Renal Tumor Entities
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背景：肾肿瘤由生物学上高度异质且诊断上具有挑战性的一组肿瘤构成。许多实体虽然具有不同的分子谱，但形态学特征存在重叠。尽管组织形态学仍是诊断的基石，但分子生物标志物检测在准确分类、识别新兴实体、识别遗传性癌症综合征以及治疗决策中已日益重要。综述重点：本叙述性综述
背景：肾肿瘤由生物学上高度异质且诊断上具有挑战性的一组肿瘤构成。许多实体虽然具有不同的分子谱，但形态学特征存在重叠。尽管组织形态学仍是诊断的基石，但分子生物标志物检测在准确分类、识别新兴实体、识别遗传性癌症综合征以及治疗决策中已日益重要。综述重点：本叙述性综述为肾肿瘤分子生物标志物检测提供了一个实用性、面向病理学的框架。其将免疫组织化学（IHC）、荧光原位杂交（FISH）、基于聚合酶链反应（PCR）的方法以及下一代测序（NGS）与形态学评估相整合。特别关注涉及 VHL、TFE3、TFEB、MET、FH（延胡索酸水合酶，fumarate hydratase）、ELOC 和 ALK（间变性淋巴瘤激酶，anaplastic lymphoma kinase）的诊断相关改变，编码琥珀酸脱氢酶（SDH）亚基的基因，以及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路的组分，并纳入常用的免疫组织化学替代标志物。还讨论了所选生物标志物的预后和预测作用，包括其在遗传风险评估和治疗选择中的潜在价值。同时考虑了实际局限性，如活检材料有限、肿瘤内异质性和技术变异性。结论：分子生物标志物检测正在重塑肾肿瘤病理学，通过支持一种整合诊断方法，补充而非替代细致的形态学评估。其合理应用可提高诊断准确性、细化临床分层，并促进识别具有遗传或治疗相关性的新兴肾肿瘤实体。未来进展预计包括甲基化谱（methylation profiling）、转录组分类器（transcriptomic classifiers）、液体活检平台（liquid biopsy platforms）以及人工智能（AI）辅助解读。
1. 引言
肾肿瘤生物学异质且诊断复杂。形态学仍是诊断基石，但分子检测与免疫组织化学（IHC）可用于解决形态重叠、确认分子定义的实体。不断演变的 WHO 分类纳入 TFE3 重排肾细胞癌（RCC）、TFEB 改变 RCC、ELOC 突变 RCC、FH 缺陷 RCC、SDH 缺陷 RCC、ALK 重排 RCC 及 SMARCB1 缺陷肾髓质癌等。IHC 替代标志物如 CA9、KRT7、AMACR、FH、SDHB、cathepsin K、GPNMB 具有辅助价值，FISH、PCR、DNA 与 RNA 下一代测序（NGS）可检测重排、突变和拷贝数改变。生物标志物还影响预后分层、治疗选择及遗传风险评估。本综述强调形态驱动的整合检测框架。
2. 诊断与预测生物标志物
2.1 具有透明胞质的肾肿瘤
透明细胞 RCC（ccRCC）常由 3p 丢失和 VHL 通路失活驱动，导致 HIF 稳定。IHC 中弥漫膜性 CA9 呈盒状染色，KRT7 阴性或局灶，CD10 阳性支持 ccRCC；透明细胞乳头状肾细胞肿瘤则 KRT7 弥漫、CA9 杯状、GATA3 阳性。非典型病例需考虑 TFE3 重排、TFEB 改变或 ELOC 突变 RCC，可用 cathepsin K、GPNMB、TFE3 IHC，FISH 或 NGS 确认。VHL/HIF 通路激活是 ccRCC 的生物学特征，HIF2α 为治疗靶点，但 HIF/VEGF IHC 尚非独立预测检测。PBRM1、BAP1、SETD2、KDM5C 与形态及生物学相关，但非常规诊断必需；BAP1 突变 ccRCC 具侵袭性预后关联，预测价值未验证。
2.2 乳头状肾肿瘤
传统 1 型与 2 型划分已被独立 RCC 亚型取代。经典乳头状 RCC 常有 7、17 号染色体增益、Y 丢失及 MET 通路激活，包括点突变、扩增或 7 号染色体多体；胚系 MET 突变导致遗传性乳头状 RCC。MET 定向治疗在部分 MET 改变病例中有效，但非普遍验证的预测标志物。双相鳞状肺泡 RCC 常有 MET 改变，呈双相结构、emperipolesis，并表达 cyclin D1。乳头状腺瘤与经典乳头状 RCC 共享 7、17 号染色体增益、Y 丢失、KMT2C 移码突变、DUSP5 变异及 WNT 通路激活。反向极性乳头状肾肿瘤常有 KRAS 突变，呈嗜酸性细胞、核位于顶部，病程惰性。初始 IHC 可用 KRT7、AMACR，GATA3 可辅助反向极性肿瘤。
2.3 嫌色细胞 RCC、肾嗜酸细胞瘤、低级别嗜酸细胞肿瘤及其他低级别嗜酸细胞肿瘤
该鉴别是常见生物标志物挑战。初始 IHC 可用 KRT7、KIT。嫌色细胞 RCC 为 KRT7 弥漫、KIT 阳性，并有多染色体丢失；嗜酸细胞瘤为 KIT 强阳性、KRT7 阴性或局灶。MTOR、TSC1 或 TSC2 突变见于约 10–17% 嫌色细胞 RCC，富集于嗜酸性变体，与较差疾病特异性生存和转移风险相关，提示 mTOR 抑制剂可能获益。高级别非肉瘤样嫌色细胞 RCC 可有 RB1 突变、RB 表达缺失或 p16 强弥漫，并伴 7、16、18、20 号染色体增益，侵袭性强。KRT7 阳性/KIT 阴性提示低级别嗜酸细胞肿瘤（LOT），现为 WHO 独立实体，惰性，常见 MTOR、TSC1、TSC2 及 PIK3CA、STK11、PTEN、NF2 改变。不符合特定实体且无高风险特征者可归为肾嗜酸细胞肿瘤，NOS/NCF。
2.4 TFE3 重排 RCC 与 TFEB 改变 RCC
TFEB 改变 RCC 包括重排和扩增。TFE3 重排 RCC 中融合伙伴与形态、免疫表型及行为相关：MED15::TFE3 常多囊、预后较好；ASPSCR1::TFE3 常见砂粒体、预后差，并具血管生成和免疫富集微环境，免疫检查点抑制剂联合 VEGFR 酪氨酸激酶抑制剂（TKI）可能获益；SFPQ::TFE3 较常见黑色素色素。TFE3 核表达可筛查但受固定影响。两者 pankeratin 与 EMA 表达降低，cathepsin K、GPNMB 有支持价值。FISH 可确认，RNA 测序可识别融合伙伴及隐匿倒位。此类肿瘤可见于年轻患者，成人可具侵袭性，靶向治疗仍属研究性。
2.5 FH 缺陷 RCC
FH 缺陷 RCC 由 FH 双等位失活定义，多数与遗传性平滑肌瘤病和肾细胞癌（HLRCC）相关，少数为体细胞失活。延胡索酸积累形成 2SC，抑制 α-酮戊二酸依赖双加氧酶，产生假缺氧和高甲基化表型。形态异质，可见乳头、管囊、实性、筛状及集合管样结构，大核仁伴核周空晕为线索。IHC 中 FH 表达缺失和/或 2SC 阳性支持诊断；FH 丢失特异但不完全敏感，2SC 敏感但可能不特异。嗜酸细胞亚型类似 SDH 缺陷 RCC，侵袭性较低。治疗上，VEGF TKI 单药和单药 mTOR 抑制剂反应有限，单药免疫检查点抑制剂几乎无客观反应；联合抗血管与 EGFR 定向治疗为历史优选，近期 VEGFR TKI 联合抗 PD-1 方案报告较高客观缓解率。
2.6 SDH 缺陷 RCC
SDH 缺陷 RCC 罕见，由 SDHA、SDHB、SDHC 或 SDHD 双等位失活定义，SDHB 突变占多数。琥珀酸积累抑制 α-酮戊二酸依赖双加氧酶，驱动假缺氧及 DNA、组蛋白甲基化异常。多数病例有胚系背景，诊断年龄较轻。形态为实性或巢状立方细胞，胞质泡沫、絮状、空泡或淡嗜酸，多数低级别；少数高级别、肉瘤样或坏死提示较差结局。IHC 标志为 SDHB 完全缺失，GATA3 阳性而 KIT、KRT7 阴性。诊断后应遗传咨询和胚系检测。多数低级别且惰性，部分肾切除可治愈；不良病理特征需密切随访。转移性病例治疗证据有限，VEGFR TKI 最常用。
2.7 其他分子定义的 RCC
ELOC 突变 RCC 由 ELOC 热点错义突变伴 8 号单体导致 elongin C 功能障碍和 HIF 稳定，形态为透明细胞巢或小管伴平滑肌间质，CA9、KRT7 弥漫阳性，靶向测序确认，行为多惰性。ALK 重排 RCC 罕见，融合伙伴多样，形态高度异质，ALK IHC 强弥漫胞质和/或膜表达可筛查，确诊需 FISH、NGS 或 RT-PCR；TFE3 免疫反应可造成陷阱。ALK 抑制剂在部分转移病例中有效，但预测证据有限。SMARCB1 缺陷肾髓质癌几乎均见于镰状细胞特质或病患者，SMARCB1（INI1）双等位失活，位于肾髓质，浸润性生长，横纹肌样，INI1 核表达缺失，OCT3/4 可辅助。该肿瘤对常规治疗抵抗，铂类联合紫杉醇和吉西他滨为主，硼替佐米联合铂类仅两例儿科完全缓解报道，证据有限。
2.8 其他具有独特分子改变的肾肿瘤
双相玻璃样砂粒体 RCC 呈双相细胞、玻璃样或硬化间质及砂粒体，表达 PAX8、vimentin、AMACR，KRT7 可变；NF2 失活和 merlin 缺失有辅助价值，但 NF2 失活本身不足以诊断。滤泡（甲状腺样）RCC 由 EWSR1::PATZ1 融合定义，表达 PAX8、KRT7、cyclin D1，TTF1、甲状腺球蛋白、WT1 阴性；因融合可能漏检，NGS 融合检测优于 FISH。mTOR 通路改变谱包括嗜酸性实性和囊性 RCC（ESC-RCC）、嗜酸性空泡状肿瘤（EVT）、LOT 及纤维肌瘤样 RCC 伴血管母细胞瘤样区。ESC-RCC 常见 TSC2 双等位改变，CK20 局灶，女性多，惰性。EVT 为大嗜酸细胞伴空泡，CD117、cathepsin K、CD10、CK8/18、GPNMB 阳性，KRT7 阴性或局灶，TSC1/TSC2/MTOR 改变，罕有转移。FLCN 突变肾肿瘤可为 Birt–Hogg–Dubé（BHD）综合征或体细胞改变，需结合形态、IHC 和分子确认，并考虑遗传咨询。
3. 治疗意义与整合检测策略
ccRCC 中 VHL 通路失活是 VEGF 靶向治疗和 HIF2α 抑制的基础，但 VHL、HIF、VEGF 的 IHC 非独立预测检测。转录组提示血管生成和免疫炎症表型与疗效相关，但尚无单一免疫检查点阻断预测标志物。乳头状 RCC 中部分 MET 改变可能对 MET 定向治疗敏感，证据因改变类型和药物而异。ALK 重排及 TSC1/TSC2/MTOR 改变等罕见肿瘤的治疗证据多来自小系列、病例报告或机制推理。可操作改变不等于已验证预测标志物。整合策略建议三层：第一层形态导向谱系和表型 IHC，如 PAX8、CA9、KRT7、AMACR、CD10、KIT；第二层亚型细化标志物，如 FH、2SC、SDHB、TFE3、cathepsin K、GATA3、GPNMB、L1CAM、INI1；第三层确认性分子检测。FISH 适合已知重排但可能漏检隐匿改变；DNA NGS 适合单核苷酸变异和小插入缺失，RNA NGS 适合融合但依赖 RNA 质量；体细胞 NGS 可提示胚系易感。
遗传风险评估与胚系检测
早发、双侧或多灶、家族史、多嗜酸细胞肿瘤及综合征相关肿瘤应提示遗传咨询。FH 缺陷 RCC 和 SDH 缺陷 RCC 通常需胚系评估。多发 ccRCC 提示 VHL 综合征，双侧或多灶乳头状 RCC 提示遗传性乳头状 RCC，多嗜酸或杂交嗜酸/嫌色肿瘤提示 BHD 综合征。IHC 可筛查但无法区分胚系与体细胞失活。肿瘤测序发现致病变异应视为胚系评估指征而非遗传病确诊；阴性肿瘤检测也不能完全排除。
4. 陷阱与局限性
生物标志物并非独立真值。KRT7 支持乳头状 RCC、经典嫌色细胞 RCC 和 LOT，但需结合形态，嗜酸性嫌色细胞 RCC 可局灶或缺失。AMACR 在乳头状 RCC 常阳性，但在多个实体和 BAP1 突变 ccRCC 中可变。GATA3 可见于 LOT 和 SDH 缺陷 RCC。TFE3 核标志易假阳或假阴。TFE3 break-apart FISH 可能漏检 X 染色体小平行倒位，此时 RNA NGS 更可靠。NGS 可因低肿瘤分数、核酸降解或产量不足失败，并存在假阳性和假阴性。核心活检难以捕获异质性。肿瘤-only 测序发现致病改变不自动证明遗传病，阴性也不排除。
5. 未来方向
未来分类将整合多层数据，生物标志物作为诊断、预后、治疗选择和监测的决策支持工具。基因表达谱已揭示形态相似肿瘤的生物学亚组，未来分类器可能整合基因组、转录组、蛋白组和代谢组。DNA 甲基化谱可能用于未分类、嗜酸细胞重叠和代谢驱动实体。光学基因组图谱可检测大尺度隐匿易位和倒位，长读长测序可解析复杂断点并捕获甲基化，液体活检可能用于微小残留病、治疗反应和克隆演化监测。Hedgehog/SHH–SMO–GLI 信号仍属研究性。人工智能（AI）和空间生物学将补充而非替代分子病理，用于预测分子改变、量化异质性和分诊检测。
6. 结论
分子生物标志物补充而非替代形态学评估。其主要价值在于解决鉴别诊断、确认分子定义实体、识别遗传风险，并在特定情境下提供预后和治疗信息。检测应形态驱动并重视组织管理。随着转录组、液体活检、空间组学和人工智能辅助方法成熟，形态、免疫表型与分子结果的整合解读将日益重要。
