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背景尿路上皮肿瘤(Urothelial Carcinoma, UC)是泌尿系统最常见的恶性肿瘤,近年来其发病率在世界范围内呈逐年上升的趋势,目前其发病机理尚未明确。膀胱癌的诊断及术后复查除影像学外,还需要膀胱镜检查,费用高且有创,寻求无创的检查如生物标记物成为研究热点。在真核生物染色体末端由8ˉ20kb串联重复DNA(TTAGGG)序列组成,称为端粒,并被相关蛋白质保护形成端粒蛋白复合体,是封闭染色体末端、避免染色体融合和降解的重要结构单元。在正常体细胞中,每次有丝分裂时端粒不完全复制,导致随着细胞分裂次数增多,端粒序列逐渐缩短。当端粒磨损至不足以维持染色体正常结构及功能时,则染色体DNA发生断裂,最终进入细胞衰老或凋亡程序,称为Hayflick界限。端粒酶是RNA依赖的DNA聚合酶,是由蛋白质和RNA构成的核糖蛋白体,其功能主要由端粒逆转录酶(Telomerase Reverse Transcriptase, TERT)和端粒酶RNA模板完成,还包括相关结合因子,如DKC、NOP10、 GAR1和NHP2, DNA复制末期在染色体末端通过RNA模板逆转录合成端粒重复序列,TERT是端粒酶的活性组分及限速步骤。85%-90%的肿瘤细胞存在端粒酶的持续高表达,依靠端粒酶异常激活和／或非传统端粒延长机制以合成丢失的端粒序列,被认为在细胞永生化和肿瘤形成过程中发挥着重要作用。人类TERT基因位于染色体5p15.33,正常体细胞携带2倍复制的TERT基因,其调控受到多因素影响,包括转录、RNA剪切、RNA成熟、转录后修饰、翻译、装配、表观遗传学调控以及基因拷贝数改变,特别体现在转录水平的调控。近年有研究认为TERT基因启动子突变与多种肿瘤相关。目的本课题通过检测尿路上皮肿瘤患者的肿瘤组织及尿液中TERT启动子的突变情况,旨在探讨TERT启动子能否作为尿路上皮肿瘤的理想生物标记,协助诊断并有助于术后随访,早期发现肿瘤复发。拟检测TERT启动子在肿瘤组织及尿液中的突变情况,比较肿瘤组织和尿液中TERT启动子突变的表达差异,分析TERT启动子突变与临床病理的相关性,以及探讨患者术后随访时尿液中TERT启动子突变与肿瘤复发的相关性。方法选取2015年7月至2016年3月在北京协和医院泌尿外科住院行手术治疗的尿路上皮肿瘤患者的肿瘤组织标本(石蜡包埋)42例,手术前尿液标本99例,非尿路上皮肿瘤患者尿液标本26例,以及门诊膀胱镜室行膀胱镜检查的膀胱癌术后患者尿液标本22例。查阅研究对象的临床病历资料,获得基线资料、临床分期和术后病理等信息,采用Sanger测序方法,检测TERT启动子在肿瘤组织及尿液中的突变情况。运用SPSS19.0软件,分析TERT启动子突变在泌尿系统疾病中的表达差异,与临床病理的相关性,以及作为生物标记用于尿路上皮肿瘤的临床诊断和预后随访。结果1.肿瘤组织TERT启动子突变在42例肿瘤组织标本中(7例肾盂癌、7例输尿管癌和28例膀胱癌),共有25例(59.5%)组织存在TERT肩动子突变,其中8例(32.0%)发生-124bp G>A突变,17例(68.0%)发生-146bD G>A突变。男性患者肿瘤组织TERT启动子突变率(77.8%)要高于女性患者(26.7%)(P=0.001)。在7例肾盂癌中,有3例(42.9%)发生TERT启动子突变,均为-146bp G>A突变。在7例输尿管癌中,有3例(42.9%)发生TERT启动子突变,其中1例(33.3%)发生一-124bp G>A突变,2例(66.7%)发生-146bp G>A突变。在28例膀胱癌中,有1 9例(67.9%)发生TERT启动子突变,其中7例(36.8%)发生-124bp G >A突变,1 2例(63.2%)发生-146bp G>A突变,并且肿瘤直径≥3cm肿瘤组织TERT启动子突变率(90.9%)要高于肿瘤直径<3cm(52.9%)(P=0.049)2.尿液TERT启动子突变2.1尿路上皮肿瘤尿液TERT启动子突变在99例尿液标本中(9例肾盂癌、1 6例输尿管癌和74例膀胱癌),共有23例(23.2%)尿液存在TERT启动子突变,其中1 3例(56.5%)发生-124bp G>A突变,1 0例(43.5%)发生-146bp G>A突变。男性患者尿液TERT启动子突变率(30.8%)要高于女性患者(8.8%)(P=0.014),临床分期≥pT2尿液TERT启动子突变率(40.7%)要高于临床分期pTa+pTl(16.7％)(P=0.012),肿瘤直径≥3cm尿液TERT启动子突变率(38.7%)要高于肿瘤直径＜3cm(16.2%)(P=0.014)。在9例肾盂癌中,有2例(22.2%)发生TERT启动子突变,其中1例(50.0%)发生-124bp G>A突变,1例(50.0%)发生-146bp G>A突变。在16例输尿管癌中,有2例(12.5%)发生TERT启动子突变,其中1例(50.0%)发生-124bp G>A突变,1例(50.0%)发生-146bp G>A突变。在74例膀胱癌中,有19例(25.7%)发生TERT启动子突变,其中11例(57.9%)发生-124bp G>A突变,8例(42.1%)发生-146bp G>A突变,并且病理分级G3尿液TERRI启动子突变率(35.0%)要高于病理分级Gl+G2(14.7%)(P=0.046)。以肿瘤组织Sanger测序法作为金标准,在42例尿路上皮肿瘤患者中,尿液Sanger测序法检测TERT启动子突变的敏感性为52.0%,特异性为100%,准确性为71.4%。2.2术后尿液TERT启动子突变在22例行膀胱镜检查的膀胱癌术后患者尿液标本中(6例肿瘤复发,16例肿瘤未复发),仅有3例(13.6%)尿液存在TERT启动子突变,其中2例(66.7%)发生-124bp G>A突变,1例(33.3%)发生-146bp G>A突变。在6例肿瘤复发患者中,有2例(33.3%)尿液存在TERT启动子突变。术后随访尿液TERT启动子突变与肿瘤复发无明显相关性。2.3非尿路上皮肿瘤尿液TERT启动子突变26例非尿路上皮肿瘤患者作为对照组,其中包括9例肾肿瘤、6例肾上腺肿瘤、6例泌尿系结石、3例前列腺增生和2例前列腺癌,其尿液均未检测到TERT启动子突变,说明TERT启动子突变具有相对的组织特异性。结论TERT启动子突变在尿路上皮肿瘤中普遍存在,且能在肿瘤组织及尿液中均检测到。在肿瘤组织中,尿路上皮肿瘤的TERT突变率为59.5%(25／42),是高概率事件,并广泛存在于各个病理分级、临床分期中,提示TERT启动子突变发生在肿瘤形成早期,可能与肿瘤发生的启动有关。在尿液中,尿路上皮肿瘤的TERT突变率为23.2%(23／99),并且与患者性别、临床分期、病理分级以及肿瘤直径有相关性。而非尿路上皮肿瘤患者尿液均未检测到TERT启动子突变,因此可能作为肿瘤标记物对于高分级(35.0%)、高分期(40.7%)的尿路上皮肿瘤具有临床诊断和术后监测复发的意义。肿瘤组织和尿液检测到TERT启动子突变位点完全相同,尿液Sanger测序法检测TERT启动子突变的特异性很高而敏感性较低,因此需要找到一种敏感性更高的检测方法来检测尿液中存在的微小比例的TERT启动子突变。