Sbizzera, M., Descotes, F., Arber, T. et al. Bladder cancer detection in patients with neurogenic bladder: are cystoscopy and cytology effective, and are biomarkers pertinent as future diagnostic tools? A scoping review. World J Urol 40, 1897–1913 (2022). https://doi.org/10.1007/s00345-022-03943-2
神经源性膀胱患者的膀胱癌检测:膀胱镜检查和细胞学检查是否有效,生物标志物是否适合作为未来的诊断工具?
该范围审查是根据系统审查的首选报告项目和为范围审查 (PRISMA-ScR) 扩展的 Meta 分析指南 [ 12 ] 进行的。
两位作者对截至 2021 年 8 月在 PubMed/MEDLINE 和 Cochrane Library 上的文献进行了第一次计算机辅助审查,以获取与膀胱镜检查和尿细胞学相关的文章,以检测神经源性膀胱患者的膀胱癌,另一位作者对与生物标志物相关的文章进行了第一次计算机辅助审查。膀胱癌。用于第一次审查的文章研究的关键词或 MeSH 词是“神经源性下尿路功能障碍”、“神经源性膀胱”、“脊髓损伤”、“膀胱癌”、“鳞状细胞癌”、“移行细胞癌”、“膀胱镜检查”和/或“尿细胞学检查”。用于第二次审查的文章研究的关键词或 MeSH 词是“膀胱癌”、“鳞状细胞癌”、“移行细胞癌”和/或“生物标志物”。分析已识别文章中引用的参考文献以识别其他相关文章。语言仅限于用英语或法语撰写的文章。该研究方案于 2021 年 8 月在开放科学框架中注册(https://osf.io/8s9p6/)。
如果文章包括接受膀胱镜检查和/或尿细胞学检查以诊断或筛查膀胱癌的成年神经源性膀胱患者(≥ 18 岁),则文章符合条件。关于生物标志物,如果研究包括用于膀胱癌检测的尿液生物标志物,如果临床数据可用,并且如果获得食品和药物管理局 (FDA) 和/或欧洲一致性 (CE) 批准,则认为这些研究是合格的。关于研究设计,包括所有随机/非随机比较试验、前瞻性和回顾性系列以及系统评价。包括儿科人群、病例报告、社论、研究信函和会议摘要在内的文章被排除在外。
所有纳入文章的数据由一位作者制成表格。关于细胞学和膀胱镜检查,主要结果是细胞学和/或膀胱镜检查在神经源性膀胱患者中诊断或筛查膀胱癌的表现(敏感性和特异性),定义为 [通过膀胱镜检查或细胞学检查发现的癌症数量] 与 […癌症患者人数]。具体数据(发表日期、研究设计、证据水平、纳入的患者数量、癌症患者数量、癌症组织学、是否被归类为高风险[定义为 pT1 期或更高阶段和/或原位癌 [CIS]和/或高级别或非转移性膀胱癌组织学]、神经系统疾病进展的持续时间、膀胱管理和筛查方案成本信息)从每篇包含的文章中检索。
关于生物标志物,我们选择了一个综合终点来定义我们认为在神经源性膀胱患者中潜在的“感兴趣的生物标志物”:独立于炎症和泌尿感染状态,能够检测 SCC,能够避免筛查项目中不必要的膀胱镜检查。与高阴性预测值 [NPV] 相关),并且能够降低漏诊膀胱癌的风险(与高阳性预测值 [PPV] 相关)。由于膀胱癌的患病率相对较低,我们选择了高 NPV 和可接受的 PPV 的测试,而不是高 PPV 的测试。 考虑到这一点,测试的生物标志物分为 3 组:A(潜在的感兴趣的生物标志物)、B(需要更多数据)和 C(与特定患者群体无关)。从纳入研究中提取以下生物标志物数据:实验室品牌、标志物类型(细胞、蛋白质、DNA、RNA等)、检测技术、与细胞学或膀胱镜检查相结合的必要性、SCC检测能力、研究设计和水平证据、生物标志物性能(敏感性、特异性、PPV 和 NPV)、患病率、与同一人群中的细胞学性能(如果可用)的比较以及成本。
目前的研究设计(已发表数据的范围审查)不需要进行质量评估,也不需要获得伦理委员会的批准。没有进行累积分析,只进行了叙述性综合。
MEDLINE 和 Cochrane 图书馆搜索确定了 1092 项符合条件的研究;其中256例与神经源性膀胱患者的膀胱镜检查和细胞学检查有关。去除53条重复记录后,筛选出203篇文章,评估纳入34篇,最终纳入评价19篇。同样,在 1092 项符合条件的研究中,836 项与膀胱癌的生物标志物相关,去除 397 条重复记录后,筛选出 439 篇文章,43 篇评估纳入,最终纳入本综述 33 篇(图 1)。
少数作者评估了神经源性膀胱患者(主要以 SCI 患者为代表)的膀胱镜检查和尿细胞学检查的表现。不幸的是,只有低水平的证据(4 级)或回顾性研究可用,而且大多数时候它们不是为测试性能评估而设计的(表1)。
表 1 患者、癌症的特征以及 19 个纳入的神经源性膀胱患者细胞学和膀胱镜检查表现的研究
哈米德等人报告了对 32 名患者进行的年度膀胱镜检查和活检筛查方案的失败,平均随访时间为 12 年。未检测到膀胱肿瘤[ 13 ]。此外,西雅图的一项年度膀胱镜检查项目报告称,神经源性膀胱和留置导尿 10 年或以上或有 5 年或以上吸烟史的患者在 6 年的随访中未发现癌症;然而,4 名患者在同一时期患上了癌症 [ 14 ]。对 2003 年 1 月至 2008 年 12 月 262 名 SCI 患者的膀胱镜检查结果进行的单中心回顾性研究未发现任何膀胱癌 [ 15 ]。此外,其他 5 项研究 报道了一种膀胱镜筛查方案,其敏感性为 33% 至 100%,特异性为 87%。关于膀胱镜检查的诊断性能,5 项研究 报告的敏感性范围为 0 至 83%,其中一项报告的特异性为 31% 。
关于尿细胞学的筛查性能,2 项研究 [ 7 , 23 ] 在一项研究中报告了 0% 和 5% 的敏感性和 92% 的特异性 [ 16 ]。在一项为期 1 年的细胞学和活检监测计划中,包括 81 名留置导尿管超过 10-15 年的 SPI 患者,未检测到膀胱癌 [ 24 ]。此外,15例活检诊断为鳞状化生的患者中有10例在尿液中发现了鳞状细胞。关于尿细胞学的诊断性能,5 项研究报告敏感性为 0-100%,其中两项 报道的特异性范围为 43% 至 98%。
在对 18 项研究进行累积分析的系统评价中,Gui-Zhong 等人 。 据报道,对于神经源性膀胱患者的筛查和诊断,膀胱镜检查和尿细胞学检查的敏感性分别为 64% 和 36% [ 19 ]。在另一篇评论中,Alimi 等人 。 据报道,在诊断队列中,膀胱镜检查的敏感性为 27-81%,尿细胞学检查的敏感性为 0-72%,膀胱镜检查的特异性为 54%,尿细胞学检查的特异性为 100% [ 27 ]。关于膀胱癌筛查,他们报告膀胱镜检查的敏感性为 0%,尿细胞学检查的敏感性为 71%,膀胱镜检查的特异性为 62-90%,尿细胞学检查的特异性为 92-97% [ 27]。尽管如此,两项研究都得出结论,缺乏数据来正式支持在该人群中使用这两种工具筛查膀胱癌的建议。不幸的是,没有研究评估筛查计划的成本(表2)。
表 2 纳入 19 项研究的神经源性膀胱患者膀胱镜检查和尿细胞学检查的主要结果
正在开发新工具以提高膀胱癌诊断的准确性,改进低风险和高风险肿瘤的检测,更好地检测非侵入性和侵入性肌肉膀胱癌,提出细胞学和/或膀胱镜检查的替代方案,并预测膀胱癌随访期间的复发和进展阶段。已经描述了许多潜在的生物标志物,它们可以检测与癌症发展/进展有关的基因组突变、蛋白质表达以及尿液或血液中的表观遗传或蛋白质变化。表3介绍了本范围审查中包含的已获得 FDA 和/或 CE 批准的主要尿生物标志物。纳入的大多数研究都具有高水平的证据,因为它们是系统评价或使用前瞻性收集的尿液样本的临床研究。
表 3 纳入 33 项研究的膀胱癌诊断或筛查的主要尿液生物标志物特征和表现
VisioCyt ®
VisioCyt ® 将肿瘤细胞的荧光生物标志物与在巴氏染色和荧光后使用经典尿细胞学方法获得的图像的深度学习算法相结合。根据 2015 年的形态学 Paris 分类 [ 28 ] 和/或非典型细胞的膜周荧光,当检测到肿瘤尿路上皮细胞的存在时,该测试即为阳性。通过双重检查白光和荧光的结果,将荧光的自动检测与深度学习算法相结合,有望提高尿细胞学的敏感性。两项研究评估了这项技术的发展和可行性 [ 29 , 30 ]。勒布雷特等人 。 据报道,VisioCyt ® 的敏感性 (Se) 为 85%,特异性 (Sp) 为 81%,NPV 为 64%,而尿细胞学报告的 Se 为 43%,Sp 为 100%,NPV 为36%,在膀胱癌患病率为 75% 的人群中 [ 30 ]。尿细胞学 100% Sp 由无癌患者的纳入标准(细胞学和膀胱镜检查阴性)解释。他们观察到低级别肿瘤检测的重大改进(Se 77 vs 26.3%)。不幸的是,由于这是一项可行性研究,因此仅包括移行细胞癌 (TCC) 患者。该测试依赖于尿细胞学,尚未在患有泌尿系统感染的患者身上进行测试。此外,公认的是,在神经源性膀胱患者中,SCC 型膀胱肿瘤的比例更高。因此,需要进一步的临床研究来验证这种生物标志物的临床益处,特别是遵循纵向设计,包括一般人群和神经源性膀胱患者。我们建议将 VisioCyt ® 归类为 B 组生物标志物。
Xpert ® 膀胱
Xpert ® Bladder 基于线性回归模型区分阳性和阴性膀胱癌样本,该模型考虑了使用 RT-PCR 对尿液样本确定的五种 mRNA 的表达水平: ALB1、CRH、IGF2、UPK1B 和 ANXA10 。它具有快速检测的优势,独立于尿细胞学,可以很好地检测低级别和高级别肿瘤,对先前的卡介苗 (BCG) 治疗和膀胱过度反应史不敏感 [ 31 ],并预测未来的恶性肿瘤(如果阳性,则为 2.6)[ 32 ]。不幸的是,在这些研究中没有测试其检测 SCC 的能力,据报道,它对患有肾结石、感染或炎症的患者的特异性较低。31 ]。因此,Xpert ® Bladder 也被归入 B 组。
Uromonitor ® / Uromonitor-V2 ® / TERT
Uromonitor ® 和 Uromonitor-V2 ® 是实时定性 PCR 测试,可检测端粒酶逆转录酶 ( TERT ) 启动子、成纤维细胞生长因子受体 3 ( FGFR3) 启动子 (Uromonitor® ) 和 Kristen 大鼠肉瘤病毒癌基因同源物 ( KRAS ) 的突变(Uromonitor-V2 ® ) 尿液样本。 TERT 启动子呈现出在神经源性膀胱患者中检测和监测膀胱癌的良好候选者的几个特征:事实上,它可以在膀胱癌诊断前长达 10 年呈阳性 [ 33 ],存在于所有等级和阶段,预测复发高级别肿瘤 [34 , 35 ],不受炎症或泌尿系统感染状态的影响 [ 35 , 36 ],仅能在膀胱中检测 SCC [ 37 , 38 ],不需要结合膀胱镜检查或细胞学检查。Descotes 等人 。 首次报道了单独的 TERT 启动子突变检测(不与Uromonitor ®测试中的 FGFR3 启动子突变检测)在尿液样本中诊断膀胱癌的性能:Se 为 80%,Sp 为 90%,PPV 为 94%,在膀胱癌患病率为 67% 的人群中,细胞学检查的 NPV 为 69%,而 Se 为 37% [ 35]。巴蒂斯塔等人 。 报告了 Uromonitor ® 的诊断性能:50% Se、100% Sp、100% PPV 和 71% NPV 对比 0% Se、86% Sp、0% PPV 和 78% NPV 在膀胱癌诊断队列中的细胞学检查患病率为 44% [ 39 ]。同样,在膀胱癌患病率为 28% 的随访队列中,测试表现分别为 73% Se、93% Sp、80% PPV 和 90% NPV 对比 43% Se、94% Sp、75% PPV 和93% NPV 用于细胞学 [ 39 ]。最近,Sieverink 等人 。 [ 40 ] 报告了 Uromonitor-V2 ®的增强诊断性能 : 93% Se、85% Sp、79% PPV 和 95% NPV 对比 26% Se、91% Sp、63% PPV 和 68% NPV 用于膀胱癌患病率为 30% 的随访队列中的尿细胞学. 考虑到这些特征,我们将该生物标志物归入 A 组。
BTA Stat® 和 BTA Trak™
BTA Stat ® 和 BTA Trak ® 依靠 ELISA 技术来检测尿液样本中是否存在在基质侵袭期间从肿瘤细胞释放的基底膜因子。BTA Stat ® 使用免疫即时分析,因此是一种定性测试,而 BTA Trak ® 是一种定量测试。它们都具有成本效益高(一次测试大约 40 美元)、快速、能够检测 SCC [ 41 ] 的优点,但会受到尿路结石的影响,并且在血尿的情况下可能会出现假阳性 [ 42 ]],这使得它们不适用于神经源性膀胱患者群体的膀胱癌检测。因此,我们将其归为 C 组。此外,评估其性能的主要研究并未使用细胞学作为参考。
NMP22 BC ® 和 BladderCheck ®
NMP22 BC ® 和 BladderCheck ® 测试依靠 ELISA 和免疫色谱法和即时分析 (BladderCheck ® ) 来检测核基质蛋白 (NMP) 22,其表达与膀胱中正在进行的细胞凋亡相关。哈特勒等人 。 报告了他们检测 SCC 的能力 [ 43 ];尽管如此,这些测试似乎并不构成良好的候选者,因为它们受到炎症和良性前列腺肥大(假阳性)的影响[ 44 ]。此外,除了低级别膀胱癌[ 45、46、47、48、49 ]外,它们似乎并不优于细胞学表现, 50 ],因此被归入 C 组。
免疫细胞 ™
ImmunoCyt ™ 依靠免疫荧光检测排尿中脱落的尿路上皮细胞上的膀胱癌特异性抗原(M344、LDQ10 和 19A211)。检测基于显微镜,需要训练有素且经验丰富的病理学家;因此,观察者间的变异性构成了一个主要缺点。该测试对低级别肿瘤和 CIS 具有良好的检测和 NPV,阴性时可预测阴性膀胱镜检查,不受炎症影响 [ 51 ],但需要结合细胞学检查以增强其整体敏感性,尚未在患有尿路感染或结石的患者中进行测试。不幸的是,SCC 患者已被排除在后面的研究之外 [ 46 , 52 ]。我们对 ImmunoCyt 进行了分类 ™ B 组。
UroVysion 膀胱癌试剂盒 ®
UroVysion Bladder Cancer Kit ® 使用 FISH 分析结合细胞学检测染色体变化(染色体增加、纯合子丢失、四倍体)来识别膀胱癌患者。FISH 探针检测染色体 3、7、17 和 9p21 基因座(P16 肿瘤抑制基因)的着丝粒。该测试能够检测 SCC [ 53 ],不受炎症影响,并在非典型细胞学或膀胱镜检查中增强 PPV,从而考虑活检 [ 54 ]。此外,Gayed 等人。报告在非典型细胞学检查和阴性或模棱两可的膀胱镜检查患者中检测阴性具有成本效益,并且可以减少不必要的不良事件,即使目前检测成本为 800 美元 [ 55 ]。施洛默等人 。 [ 56 ] 报告了 100% 的敏感性和 NPV,但假阳性率很高。尽管膀胱尿路上皮肿瘤随访队列中的测试性能(表3 )似乎优于诊断队列,但我们认为该测试的核心特征证明了其分类的合理性在 A 组。
CxBladder
CxBladder 使用线性回归模型区分阴性和阳性膀胱癌患者,该模型考虑了五种标志物( MDK 、 HOXA13 、 CDC2 、 IGFBP5 、 CXCR2 的 RT-PCR)的表达水平。与细胞学、NMP22 BladderCheck ® 和 NMP22 BC ® 相比,在膀胱癌患病率为 15% 的随访队列中,CxBladder 更敏感且 NPV 更高(Se:91% vs 22%、26% 和 11% ,分别为;VPN:分别为 96% 和 87%、87% 和 86%)。相同的作者报告在卡介苗治疗史的情况下性能没有改变 [ 61 ]。高野等人 。 据报道,在阴性测试的情况下,可以避免 39% 的膀胱镜检查而不会错过复发 [ 62 ]。不幸的是,该测试似乎不像 O’Sullivan 等人那样是一个好的候选者 。 据报道,在患有结石、炎症或微量血尿的患者中,CxBladder 的假阳性率高于细胞学和 NPM22 BladderCheck ® ,后者本身会受到这些情况的影响 [ 47 ]。此外,其检测 SCC 的能力尚未经过测试。我们将其归为 C 组。
ADXBLADDER ™
ADXBladder ™ 使用免疫荧光检测尿液中的 Mcm5 蛋白(微染色体维持蛋白)。该测试必须与细胞学相结合。Brems-Erikildsen 等人 。 据报道,检测到的 Mc5 水平是膀胱癌复发的预后因素(HR = 4.2),与 ADXBladder 联合使用时,细胞学的敏感性从 62% 提高到 78%,而特异性从 98% 降低到 75%。 63]。这可以通过尿路结石、前列腺炎、阴道细菌污染、良性前列腺增生 (BPH) 和前列腺癌的高假阳性率 (29-49%) 来解释。此外,尚未评估 ADXBladder 检测 SCC 的能力。考虑到所有这些因素,我们认为该测试不适合在神经源性膀胱患者中检测膀胱癌,并将其归类为 C 组。
Urodiag® _
Urodiag ® ,作为 CxBladder,基于线性回归模型区分阴性和阳性膀胱癌尿液样本,该模型考虑了 4 个 FGFR3 突变的表达水平、DNA 甲基化状态( HS3ST2 、 SEPTIN9 和 SLIT2 基因)、年龄和吸烟历史。迄今为止,一项回顾性研究报告了这一测试性能:在膀胱癌患病率为 61% 的诊断队列中为 97% Se、84% Sp 和 99% NPV,在膀胱癌患病率为 61% 的队列中为 95% Se、76% Sp 和 98% NPV膀胱癌患病率为 24% [ 64]。没有与尿细胞学进行比较,也没有关于炎症状态或感染对测试性能的潜在影响的数据,也没有关于 SCC 检测的数据。需要进一步的独立研究来评估这种生物标志物(B 组)。
尽管膀胱镜检查和尿细胞学是目前推荐用于膀胱癌筛查/诊断的唯一工具,但仅发现了并非专门设计用于验证这些检查的低水平证据研究。此外,膀胱镜检查和尿细胞学检查在特定神经源性膀胱人群中的表现似乎不如在一般人群中的表现,这从迄今已实施的随访计划的平庸结果中可以看出。两种生物标志物,UroVysion ® 和 Uromonitor(-V2) ® ,对神经源性膀胱患者进行测试会很有意义,因为他们能够检测 SCC,不受尿路感染、尿路结石或炎症的影响,易于收集,并且与细胞学相比具有更好的性能,尤其是在 NPV 方面。目前正在研究其他生物标志物,但需要更完整的数据来了解它们在一般人群和特定神经源性膀胱人群中的表现。
我们在此报告了对可用于神经源性膀胱人群的生物标志物的首次评估,为未来的研究提供了新的途径。然而,必须谨慎解释本综述中报告的生物标志物性能,因为包括的大多数研究都是可行性或验证研究,即没有考虑到一般人群和膀胱癌的实际患病率。此外,必须考虑这些研究中的膀胱癌组织学,因为它们几乎完全包括 TCC,这与神经源性膀胱患者的癌症组织学分布不匹配。重要的是,这些生物标志物尚未在普通人群中得到验证。由于本范围审查旨在总结神经源性膀胱患者中膀胱癌诊断的当前知识状态,因此仅提供了描述性综合。关于神经源性膀胱患者的细胞学和膀胱镜检查,由于研究稀缺性和异质性、数据缺失和证据水平低,对结果的累积分析不相关。不幸的是,没有研究评估使用细胞学和膀胱镜检查对这些特定患者进行膀胱癌监测计划的性能、成本和安全性。
肉眼血尿是导致医生使用膀胱镜检查和尿细胞学检查的主要症状,在神经源性膀胱患者中经常报道(镜下血尿的患病率高达 15% [ 24]),但可归咎于癌症以外的其他常见疾病,例如泌尿感染、尿路结石或间歇性或慢性导尿造成的膀胱导管损伤,这可能会延迟癌症的诊断。此外,膀胱镜检查可能存在非特异性膀胱损伤,如膀胱炎、膀胱结石和导尿管损伤,这些损伤可能难以与肿瘤鉴别,也可能导致诊断延迟。此外,在该人群中涉及重复膀胱镜检查的筛查程序并非没有风险,因为这些患者经常出现菌尿,并且更容易出现可能产生病态后果的尿路感染或自主神经反射障碍 [ 65 , 66]。与无症状菌尿或有症状尿路感染、白细胞尿、血尿、尿沉积和非移行细胞癌相关的慢性炎症也可能是一种可怕的情况,导致难以解释尿细胞学结果。最后,良性组织学异常(如鳞状化生)在该人群中很常见,但没有足够的数据可以得出关于在这种情况下密切监测的益处的结论 。这应该放在全身麻醉下重复经尿道膀胱切除术的角度,以防膀胱镜检查或细胞学检查存在疑问,以及在这些脆弱人群中的潜在医源性。
神经源性膀胱患者中膀胱癌的精确流行病学仍在调查中。一些作者报告说,神经系统疾病进展超过 10 年至 15 年的患者患膀胱癌的风险增加 ,这取决于排尿技术(间歇导尿与留置导尿) 和增大膀胱成形术 和吸烟状况。从本质上讲,相对较低的膀胱肿瘤患病率是筛查研究的另一个困难,这通常导致发表病例报告或回顾性研究,而不是专门设计用于评估测试性能。尽管患病率远低于最初的估计,但神经源性膀胱患者的膀胱癌问题仍然非常重要。因此,尽管泌尿感染和膀胱管理的改善导致该人群的预期寿命提高到几乎与普通人群相当的水平,但膀胱癌仍然是一个严重的问题。
大多数使用膀胱镜检查和细胞学检查的筛查程序都无效,因此进一步支持每个神经源性膀胱患者只能通过这些技术有效跟踪的想法是不现实的;因此,我们强烈主张在未来的尿液生物标志物研究中优先考虑这一人群。
没有足够的质量数据支持膀胱镜检查和尿细胞学作为诊断和监测神经源性膀胱患者膀胱癌的有效工具。UroVysion ® 和 Uromonitor(-V2) ® 在这一特定人群中作为膀胱癌检测的候选对象脱颖而出,应进行前瞻性测试。