摘要
肾透明细胞癌（clear cell renal cell carcinoma,ccRCC）是肾细胞癌最常见的亚型，占所有肾细胞癌的70％～80％。近些年来，ccRCC的发病率呈逐年上升的趋势，并且具有很高的死亡率。目前ccRCC已成为肿瘤卫生健康领域的重大问题。然而，ccRCC的发病机制及耐药产生机理尚未完全明确，治疗效果也有待进一步提高。 在ccRCC的发生发展中，血管内皮生长因子和血小板衍生生长因子等的过表达起着十分重要的作用。由此产生的受体的持续刺激能促进肿瘤血管生成、肿瘤生长和转移。针对这些受体和其他激酶的多靶点小分子的酪氨酸激酶抑制剂（Tyrosine kinase inhibitors,TKI）应运而生，其中舒尼替尼就是酪氨酸激酶抑制剂典型的代表性药物。 虽然舒尼替尼等酪氨酸激酶抑制剂可以产生客观的反应并延长了晚期肾透明细胞癌患者的总体生存率（overall survival,OS）和无进展生存期（progression-free survival,PFS）,但仍有相当一部分比例的患者对其没有有效的应答，且随着时间的推移，大多数有反应的患者也会对其产生耐药。即使针对不同的、不相关通路的靶点的联合治疗或可提高治疗的整体效果，但一旦一线药物不起作用，晚期肾透明细胞癌患者几乎没有其他治疗选择。因此，迫切需要明确对酪氨酸激酶抑制剂有反应者和无反应者之间染色体、基因、转录、翻译乃至蛋白磷酸化水平的差别，以阐明不同肾透明细胞癌患者的基因、蛋白及分子特征等与舒尼替尼反应之间的关联，从而不仅可以指导精准用药，还可为开发新型靶向药物和联合用药提供理论基础和支持。 基于这些信息，本研究对首次用舒尼替尼治疗的115例中国晚期肾透明细胞癌患者的癌组织和配对的癌旁正常组织进行了全面的蛋白质基因组学特征分析，并在基因组和蛋白质组水平上建立了肾透明细胞癌患者对舒尼替尼药物反应的综合性图谱，以阐明中国人群肾透明细胞癌患者的临床特征、基因组改变、蛋白质组特征和酪氨酸激酶抑制剂治疗疗效和耐药性之间的关联。 突变特征显示，摄入含有马兜铃酸（Aristolochic acid,AA）的草药产生的SBS22信号与患者肿瘤体积较小和更好的生存率相关。进一步实验发现AA信号、舒尼替尼疗效和磷酸戊糖途径下调之间存在关联，且Specificity Protein 1（SP1）是AA调节磷酸戊糖途径的关键转录因子。 拷贝数改变（copy number alterations,CNAs）表明染色体 3q、7p、7q 和 8p的拷贝数扩增与ccRCC患者不良生存率相关。对舒尼替尼有反应和无反应患者的CNAs的比较发现染色体7q增益与舒尼替尼治疗的反应性密切相关。进一步研究表明7q增益可以通过激活ccRCC患者的mTOR信号以减弱舒尼替尼的疗效，而7q增益顺式调控基因CALU对ccRCC的发展也起着重要的影响。与舒尼替尼治疗结果相关的基因突变分析显示，VHL、KMT2C、SFT2D1、COL5A3、DYNC2H1、EYS、STAG3、HEATR1、PABPC5和HLA-B等基因在对舒尼替尼有反应和无反应的患者中具有显著的差异。其中VHL功能缺失或突变可通过诱导糖酵解成瘾而增加ccRCC患者对舒尼替尼治疗的反应性，且染色体3p缺失和AA信号对糖酵解成瘾有增强的作用。磷酸化蛋白质组分析结果显示mTOR信号通路和MAPK信号通路与舒尼替尼治疗的耐药性相关。 我们还揭示了ccRCC患者不同的肿瘤微环境（tumour microenvironment,TME）亚群。通过TME对祖细胞浸润型肿瘤的影响的研究表明，包含丰富祖细胞的肿瘤微环境能通过血小板活化和TGFB1信号传导导致肾透明细胞癌对舒尼替尼治疗的反应性减弱。通过对舒尼替尼有反应组和无反应组患者的Lactate dehydrogenase（LDH）水平分析发现LDH与CD8A和PD-L1的丰度呈正相关，表明具有高水平LDH的患者可能受益于免疫检查点阻断（immune-checkpoint blockade,ICB）治疗。 对与舒尼替尼反应相关蛋白质的miRNAs分析表明，MIR3939、MIR4635、MIR578和MIR27A等miRNA与舒尼替尼疗效显著相关，提示miRNA治疗可能有助于增加ccRCC患者对舒尼替尼的反应。最后我们基于蛋白质组数据构建了ccRCC患者对TKI反应的分类器，以预测中国人群ccRCC患者对TKI治疗的反应性。此外，我们还建立了一个随机森林模型，通过结合来自copy number variation（CNV）、突变、转录组和蛋白质组等不同层次的数据来预测患者对TKI的反应性。 综上，我们首先描绘了中国ccRCC患者对舒尼替尼反应的蛋白质基因组图谱，并且从多维度揭示了 ccRCC分子特征与舒尼替尼反应之间的关联，明确了各临床参数特征（肿瘤大小、临床分期、血清成分、炎症反应、危险分层等）、中草药成分AA、基因突变（VHL、KMT2C等）、染色体7q增益（LAMTOR4、MDH2、CALU）、代谢改变（糖酵解及磷酸戊糖途径等）、肿瘤微环境（淋巴细胞浸润、免疫亚型、血小板、LDH、TGFB1等）、miRNAs、mTOR信号通路和MAPK信号通路等对舒尼替尼疗效及耐药的影响及机制，这有助于未来改善治疗反应，减少耐药提供理论基础和支持，也可为开发适合中国人群中晚期肾透明细胞癌患者的新型靶向联合用药、改善患者预后提供新的思路和方案。
NETL