透明细胞肾细胞癌的发生及致死性机制（）

Clear cell renal cell carcinoma ontogeny and mechanisms of lethality

摘要

在解剖定义ccRCC起始和进展的分子特征方面取得了稳步进展。最近发表的TRACERx Renal论文和研究描述了肿瘤基因组学和微环境重塑之间的相互作用，为该领域提供了重要的新信息。本文综述了ccRCC中常见的基因组和染色体拷贝数异常，包括3p丢失，并提供了一个机制框架，将这些特征组织为启动事件、进展驱动因素和致死性因素。本文描述了研究人员开发具有这些基因组特征的ccRCC动物模型所面临的挑战。本文讨论了ccRCC中DNA修复缺陷的起源，重点讨论了ccRCC中包括VHL、SET2、PBRM1和BAP1在内的截尾突变在产生基因组不稳定性中的作用。然后描述由这些缺陷引起的ccRCC的分子亚型，将其归入临床和治疗相关类别。然后将这些发现置于肿瘤微环境的背景下，总结多项研究，描述各种突变如何调节ccRCC肿瘤中的免疫细胞群，然后用这些数据描述疾病预防、早期发现、预测和治疗的机会。

1.引言

肾细胞癌(RCC)每年影响全球超过40万人。确诊年龄约为60岁，男性确诊人数是女性的两倍。有几个亚型的RCC，大约70%的个体被诊断为透明细胞RCC (ccRCC)。尽管ccRCC是一种可以早期发现并通过手术或消融策略成功治疗的疾病，但高达三分之一的病例会出现或发展为转移。这种疾病状态几乎都是致命的，当我们考虑ccRCC的生物学时，这是一个关键的区别。

绿框表示与拷贝数变化相关的事件;橙色框表示关键的基因组发现，蓝色框表示关键的转录组贡献。图1总结了导致我们目前对ccRCC个体发生的理解的发现时间表。这些基本的遗传和分子特征定义了透明细胞RCC肿瘤。

简而言之，1979年描述了三种RCC细胞系的染色体特征，不到十年后，在原发肿瘤样本中发现了3p缺失。1993年VHL基因的发现为我们了解散发性和遗传性ccRCC的生物学奠定了基础。我们不得不等待近，直到下一代测序的广泛使用，才能确定ccRCC中的其他突变。其他染色体拷贝数异常进一步表征并发现与预后相关。基因表达谱将ccRCC细分为预后危险组。从开始，描述ccRCC基因组变化的一系列出版物迅速扩大，为我们对ccRCC基因组学的理解开辟了新的篇章，此后不久，基因组异质性的研究提供了对ccRCC克隆进化的进一步了解，并提出了关于需要多少组织信息才能充分表征任何给定肿瘤的遗传特征的重要问题。

这些研究提出了关于ccRCC个体发生的驱动因素以及ccRCC如何演变成潜在的致命状态的重要问题。本文综述了VHL功能丧失的后果，3p缺失和其他染色体事件对ccRCC肿瘤发展的意义，以及这些变化可能产生ccRCC中观察到的表型的机制。随后，综述重点关注基因组不稳定性驱动因素的潜在贡献，如DNA修复缺陷，这是一个有可能深入了解ccRCC病因和进化的研究领域。随后，对ccRCC分子亚型和促进肿瘤致死性的事件进行了描述，并讨论了ccRCC肿瘤细胞与微环境之间的相互作用以及潜在的治疗意义。

图2总结了新生的和发展中的ccRCC的关键特性。肿瘤启动因子包括3p缺失和VHL突变。进化是由有丝分裂中的DNA修复缺陷和错误驱动的，这些缺陷和错误会产生额外的非整倍体。关键染色体的获得和损失，PI3K通路元件的突变和其他致癌驱动突变赋予肿瘤内克隆致命的潜力，并增加发生转移的可能性。

2.个体发生的起始因素

2.1染色体3p缺失——非遗传性ccRCC的启动因子

在RCC肿瘤中，对其他截尾变化的探索导致了染色体拷贝数变化作为肿瘤进展和致死率函数的评估。透明细胞RCC的特征是几乎普遍丢失大部分或全部染色体3p 。Polybromo 1 (PBRM1), SET domain containing 2 (SETD2) and BRCA associated protein 1 (BAP1)位于3p位点，这些基因在ccRCC中发生突变的频率相对较高。此外，3p上的几个基因可能是单倍不足的，包括错配修复基因MLH1和SETD2。

染色体3p丢失本身早在1987年就被描述了，而3p丢失与随后2000年的基因组改变相关，基因组改变是在基于距离和分支树的方法上，使用阵列比较基因组杂交结合确定的。最近，TRACERx肾项目前瞻性地收集了100多名ccRCC患者的肿瘤组织样本，并从每个肿瘤那里收集了多个样本来确定肿瘤的个体发生、系统发育和肿瘤内异质性。这些研究表明3p缺失是RCC个体发生的最早事件，可能发生在青春期。一项针对多次行ccRCC切除的VHL患者的研究表明，在同步发生的肿瘤中，3p丢失是通过不同的3p断点位置发生的，或者是通过整个3号染色体丢失发生的，这表明尽管3p丢失本身是致癌的必要事件，但导致该丢失的过程并非由特定的染色体断点驱动。

TRACERx研究表明，染色体断裂可能是3p缺失的驱动因素，与5q增加有关。微核在有丝分裂后形成，当DNA片段获得核膜时，微核是包含在其中的DNA的腐蚀性环境——DNA损伤，突变和染色体断裂的驱动因素。微核形成的潜在原因包括弱原和分裂原，后者通常与无中心染色体片段的形成有关，这些片段缺乏着丝粒，不能附着在有丝分裂纺锤体上。在末期染色体桥的存在也会导致细胞分裂和微核形成过程中的DNA断裂。缺氧和氧化应激也与微核形成有关，这种情况可能存在于近端小管中。细胞中的其他物理变化，包括压力、温度、辐射、紫外线和超声波，都能增加微核。重要的是要记住，肾近端小管和肾单位是一个相当恶劣的环境，由强烈的氧、盐和营养梯度决定。这些因素在肾状态，包括肾功能衰竭和多囊肾病中进一步失调。因此，RCC细胞起源周围的环境可能会创造一个“完美风暴”，允许微核、染色体分裂和3p丢失的发展。

2.2ccRCC中VHL丢失

von Hippel Lindau (VHL)基因的缺失或突变通常被认为是ccRCC发展的必要启动步骤之一。在患有VHL疾病的家族中，VHL的种系丧失以常染色体显性方式遗传，这些个体通常会发展为多灶性、双侧ccRCC。在大多数散发性透明细胞RCC患者中观察到VHL的体细胞丢失，根据TRACERx研究，这些患者可能会出现3p丢失。

2.2.1 VHL和HIF调控——VHL蛋白是一种E3泛素连接酶，其最广为人知的功能是在常氧条件下将脯氨酸羟基化的转录因子缺氧诱导因子1和2α (HIF1α和HIF2α) 泛素化，并随后进行蛋白水解降解。HIF1α和2α调控了一些参与血管生成、代谢和染色质重塑的基因的转录。甚至在VHL和HIF之间的功能联系建立之前，ccRCC就被证明可以增加血管内皮生长因子(VEGF)和血小板衍生生长因子(PDGF) mRNA的水平，HIF介导的包括VEGF在内的促血管生成因子的转录被证明可以促进新生血管的发育。

HIF1α和HIF2α调控重叠基因集，两种转录因子之间存在明显差异。HIF1α调节一些基因包括丙酮酸脱氢酶激酶和乳酸脱氢酶A，并通过BNIP3和BNIP3L介导线粒体自噬。Axl 是调节蛋白的TAM家族成员，被发现是HIF1α驱动基因。AXL基因表达与ccRCC预后不良相关，舒尼替尼治疗后AXL蛋白水平升高49。HIF2a已被证明能够调控EPO、CCND1和TGFA基因。一些证据表明HIF2α，但不是HIF1α，是RCC癌发生的主要驱动因素，HIF2α对于VHL零细胞系的生长既是必要的，也是充分的。另一组动物模型研究表明，HIF1α是肾癌发生的主要驱动因素，而HIF2α则相反，关于特定HIF亚型在RCC发展中的确切作用仍然存在问题，这可能意味着一个因素在各种疾病状态中发挥更大作用的时间优势。最近的一项研究表明，在Vhl/Trp53缺失的小鼠模型中，HIF1α或HIF2α的缺失都可以消除肿瘤的形成，这表明在该系统中，HIF1α或HIF2α是肿瘤发生所必需的。

2.2.2 VHL和非HIF靶点——VHL蛋白已被证明可调节许多其他分子、途径和过程。其中包括AKT、活化B细胞的核因子kappa-轻链增强子(NK-kB)、tank binding kinase-1 (TBK1)、细胞外基质、初级纤毛和有丝分裂。图3中描述了其中的一些，下面将简要讨论。VHL也与DNA修复的调控有关，这将在随后的章节中讨论。

图3：A. VHL通过HIF依赖和独立机制调节NF-kB。VHL缺失会增加TGFA转录，从而通过生长因子受体介导的IKK抑制诱导细胞自主增加NFkB激活。VHL可增强CK2介导的CARD9抑制，VHL可抑制ZHX2。b . 1。细胞外纤维连接蛋白稳态依赖于与ck2磷酸化和类木化VHL的相互作用，VHL的缺失导致细胞外基质缺陷或缺陷。2.VHL参与IV型胶原稳态。3.VHL调节细胞间和粘附连接。C. VHL调节初级纤毛和有丝分裂。1. VHL通过阻断AURKA介导的初级纤毛稳定性降低来维持初级纤毛的稳态。2. VHL支持有丝分裂功能通过加强Mad2函数表达下调Mad2抑制miR-28-5p。

2.2.2.1 VHL介导的NF-kB信号传导(图3a): Rettig及其同事证明，VHL的丧失与NF-kB活性上调相关，通过HIF依赖性诱导转化生长因子α (TGFα)。除了这个HIF转录回路，VHL随后被证明是一个适配器，可以促进酪蛋白激酶2 (CK2)对核激动剂Card9的抑制性磷酸化，并在RCC中独立于HIF 来降低NF-kB的激活。Peri和他的同事证实了在VHL缺失的情况下NF-kB和IFN信号通路的上调。最近，研究发现NF-kB的激活剂 ZHX2通过类似的泛素化和蛋白酶体降解机制直接被VHL靶向并下调。因此，VHL的缺失导致具有独立活性的因子协调稳定，促进NF-kB信号传导。

2.2.2.2 与细胞外基质相关的VHL活性(图3b):在多项研究中，VHL已被报道参与细胞间连接和细胞外基质(ECM)的调节。一些研究人员已经证明VHL与纤维连接蛋白结合，这一步骤对于促进细胞中正确的ECM组装是必要的。据报道，所有引起肿瘤的VHL突变体在纤维连接蛋白结合方面都存在缺陷。这种结合是由CK2调节的，因为CK2在33、38和43氨基酸上磷酸化VHL，这些氨基酸是纤维连接蛋白与VHL结合和正常ECM发育所必需的。与野生型VHL相比，异种移植模型中丝氨酸33、38和43的突变与最终的肿瘤生长有关。

相反，CK2抑制导致VHL稳定，这是由于N端切割和蛋白酶体降解减少，表明CK2的调节与VHL蛋白稳定性有关。

2.2.2.3 VHL和微管稳定性(图3c):据报道，VHL也能增强微管稳定性，这是一个有趣的观察结果，因为SETD2最近与细胞骨架甲基化有联系(见下文)。这暗示了细胞中几个重要的微管结构，包括初级纤毛和有丝分裂纺锤体。微管是纤毛轴突的核心，VHL缺失会导致纤毛发育缺陷。因此，VHL疾病通常被归类为“纤毛病”，以及其他与原发性纤毛缺陷相关的疾病，如多囊肾病。已知极光激酶A (AURKA)的激活可以抑制纤毛发生，并且该激酶最近被证明受VHL调节。VHL以一种PHD无关的方式单一而非多泛素化AURKA，靶向AURKA降解，这在静止细胞中是维持初级纤毛所必需的。

2.2.2.4 VHL与有丝分裂纺锤体功能(图3c): VHL也与有丝分裂纺锤体功能有关。Krek和他的同事首次证明VHL缺失导致Mad2(有丝分裂停止缺陷2)水平降低，这与纺锤体定向错误和正常有丝分裂检查点控制的缺失以一种异构体特异性的方式相关。当发现Mad2翻译受miR-28-5p以VHL依赖的方式调节时，潜在的分子机制被确定，VHL缺失导致miR-28-5p增加，Mad2翻译减少。此外，肾靶向VHL缺陷小鼠模型的缺血性损伤在损伤后立即显示出囊肿诱导的纺锤体定向错误和非整倍体，长期随访显示囊肿、透明细胞型细胞和不典型增生的发展。因此，VHL可能通过微管稳态调节有丝分裂细胞和非有丝分裂细胞。

2.2.2.5 VHL介导的PI3K信号:VHL被发现下调PI3K通路的关键组分AKT。PI3K通路的上调与许多癌症(包括ccRCC)中更具攻击性的行为有关。AKT磷酸化与肿瘤侵袭性增加、细胞质易位和p27失活相关。

2.2.3 VHL突变及RCC动物模型的建立——基于对人类种系VHL突变驱动包括ccRCC在内的多性病变发展的观察，我们推测VHL的缺失足以导致肿瘤发生。然而，许多研究表明，在小鼠模型中，VHL敲除或突变不会产生RCC。2001年发表的第一个全动物杂合敲除模型并没有产生RCC表型，随后在创建肾脏特异性双等位基因VHL敲除的努力并未产生真正的RCC病变，尽管使用了多种肾脏特异性启动子，包括Actb-Cre，近端小管特异性pepeck - cre，泛管Pax8-Cre和厚升肢特异性Thp-Cre。

此外，对VHL患者中出现的肾囊肿的研究表明，这些良性病变使VHL的两个拷贝失活，它们通常不表现出RCC的其他特征。这些发现表明，虽然VHL损失是RCC形成的必要条件，但并不一定是充分条件。

在这些单基因敲除模型之后，将VHL敲除与其他潜在的RCC驱动基因结合起来。几个采用近端小管特异性Ksp1.3的转基因动物模型被用来驱动Cre重组酶，并以肾脏特异性方式灭活成对或多个基因。Pten和VHL的联合失活产生囊肿，而Trp53和VHL的联合失活产生单纯性囊肿、非典型囊肿和肿瘤，这些肿瘤显示mTORC1激活和Myc的表达升高。两种模型均未出现有转移潜力的肿瘤。后一种模型的进一步进化涉及Ksp1.3-Cre联合驱动Trp53、VHL和Rb失活，产生的肿瘤病变表现出与人类ccRCC相似的组织学和转录组学特征，但仍未表现出转移潜力。

最近使用多基因方法创建模型的努力或关注最近发现的染色质重塑基因突变已经产生了结果，使我们更接近产生ccRCC的代表性模型。这些将在后面的小节中进行更详细的描述。

2.3 ccRCC的其他突变

其他几个基因，都在染色体3p上，在ccRCC中发生突变的频率相对较高，并且可能与ccRCC的趋同和发散表型特征有关。所有这些都以某种方式参与染色质重塑，并在最近的综述中进行了总结。

2.3.1 PBRM1——PBRM1是VHL后最常见的突变基因。人类PBRM1产生一个1689个氨基酸的蛋白，由6个溴结构域、2个溴相关同源结构域和一个c端高迁移率基团组成。PBRM1是开关糖酵解(SWI/SNF)染色质重塑复合体PBAF的决定性成分。PBAF是一种依赖三磷酸腺苷(ATP)的染色质重塑剂，控制核小体的结构和定位以及基因转录。PBRM1和PBAF活性的丧失有可能显著破坏染色质的高度组织化结构并破坏转录。许多研究已经确定了PBRM1突变在ccRCC中的发生率为30 - 40%，尽管最具侵袭性的肉瘤样变异往往缺乏这些突变。PBRM1突变先于随后的SETD2突变，表明这些序列突变参与了亚克隆肿瘤的进化。

一些研究开始对ccRCC中PBRM1/ PBAF丢失的后果提供机制见解。Gao等人证明PBRM1缺陷与细胞生长增加和HIF转录特征相关。Nargund等人的一项研究表明，PBRM1缺失增强了VHL缺失依赖的HIF1α和STAT3的上调，并增加了哺乳动物雷帕霉素靶点(mTOR)信号传导，从而使小鼠转基因模型肾脏病变发生。Liao等人发现，在RCC中缺失的PBRM1和其他染色质重塑基因以干扰素刺激的基因因子3依赖的方式拮抗肿瘤生长，而PBRM1的缺失减轻了这种抑制作用。Espana-Agusti及其同事在转基因模型中表明，敲除PBRM1挽救了VHL缺失诱导的复制应激，并增强了肿瘤生长。在小鼠模型中使用Pax8-Cre将Pbrm1或Bap1与VHL结合失活，在转基因小鼠模型中再现了PBRM1/VHL敲除相对较低的侵袭性。Liu等人证明PBRM1缺失下调干扰素γ (IFNγ)介导的信号传导。Cai等人发现PBRM1作为p53的赖氨酸解读器，PBRM1的缺失导致p53依赖性CDKN1A转录调控降低。与VHL类似，PBRM1也在基因组稳定性中发挥作用。PBRM1定位于着丝点，在酵母中，PBRM1同源物RSC2对染色体臂内聚至关重要;PBRM1/PBAF缺失导致基因组不稳定和非整倍体。

因此，PBRM1缺失的潜在影响包括缺氧信号的增强、复制应激的调节、p53介导的细胞周期调节的损伤、干扰素反应的抑制和基因组的不稳定性。然而，在RCC中，在SETD2缺乏额外突变的情况下，这些变化似乎产生了侵袭性较低的肿瘤，具有高血管生成潜力，免疫冷。

2.3.2 BAP1——另一个在RCC中失活的3p染色质重塑物是BAP1去泛素酶。BAP1基因产生一个729AA蛋白，包含几个功能域:泛素C端水解酶(UCH)结构域、brca1相关环结构域蛋白1 (BARD1)结合结构域、HCF-C1结合基序(HBM)和核定位信号。BAP1在10 - 20%的ccRCC中发生突变。随后，组蛋白2a赖氨酸119 (H2AK119)被证明是这种去泛素酶的靶标，它参与了多梳复合体介导的基因抑制。在整个动物小鼠模型中，BAP1还与细胞周期调节因子宿主细胞因子-1 (HGF-1)、信号转导调节剂O-linked N -乙酰氨基葡萄糖转移酶(OGT)以及Polycomb蛋白ASXL1和ASXL2相互作用。Bap1缺失导致OGT和HCF-1水平降低，并与骨髓转化相关。随后的一项研究报道，BAP1以细胞类型特异性的方式调节基因表达，BAP1的缺失促进了不参与RNF2依赖性凋亡程序的细胞的肿瘤发生。

与VHL和PBRM1类似，BAP1也在维持基因组稳定性中发挥作用。BAP1与有丝分裂纺锤体调节微球蛋白-1 (MCRS1)相关，BAP1的缺失导致染色体不稳定性增加。在ccRCC中发现BAP1突变源于对患者来源的异种移植模型的研究。Brugarolas及其同事利用该模型提高了肿瘤的相对纯度，并确定BAP1在ccRCC8中是一种新的肿瘤抑制因子。他们随后证明，杂合子BAP1缺失与纯合子VHL缺失使用SIX同源盒2 (Six2)- Cre (Six2-Cre;Vhl F/F;Bap1 F/+)驱动肾脏特异性基因失活可以在小鼠肾脏中产生肿瘤。一项后续研究使用Pax8-Cre产生肾脏特异性Vhl/Pbrm1和Vhl/Bap1敲除。Pax8-Cre;Vhl F/F;Bap1 F/+小鼠产生肿瘤性肾病变，核多形性，核仁突出，异型性、有丝分裂和磷酸化- S6表达升高。相比而言，Pax8Cre、Vhl F/F、Pbrm1 F/+动物未发生肾脏病变，Pax8-Cre、Vhl F/F、Pbrm1 F/F动物产生的肿瘤具有低级别特征，包括适量的细胞质、脂质和糖原积累，核异型性相对缺乏，没有磷酸化- s6染色。BAP1的缺失与ccRCC患者的低风险密切相关，即使是临床低期肿瘤患者也是如此。在接受靶向治疗的患者中，BAP1突变的存在与较差的预后相关。一种具有ccRCC风险的罕见家族综合征是由BAP1的种系突变引起的。在TRACERx研究中，BAP1突变与高加权基因组不稳定指数(wGII)、低瘤内异质性(ITH)肿瘤相关，表明BAP1缺失的驱动功能足以为ccRCC克隆提供明显的适应度优势和致死潜力。

2.3.3 SETD2——SETD2是ccRCC中的一个染色质重塑基因和肿瘤抑制因子。SETD2突变是在癌症基因组图谱(TCGA)项目之前的早期高通量基因组测序工作中首次发现的，该项目也证实了这些发现。SETD2在10 - 20%的ccRCC病例中发生突变，SETD2是一个2564AA长的非冗余组蛋白H3赖氨酸36甲基转移酶，含有SET结构域和C -末端Set2 Rpb1相互作用(SRI)结构域，特异性地用H3K36me3标记活性转录基因的核小体。在酵母中，该标记与去甲基化(H3K36me2)一起具有抑制作用，以防止从交替的内部转录起始位点进行隐式起始。然而，利用选择性Set2突变体分离单甲基化、二甲基化和三甲基化状态，Rathmell及其同事确定，三甲基化的分离缺失，如发生在SETD2缺失的哺乳动物细胞中，并不足以促进隐启动表型。相反，这个标记的染色质效应似乎在控制DNA修复中起主要作用。

除了DNA修复外，SETD2在维持基因组稳定性中的另一个作用是新发现的微管甲基化作用。SETD2三甲基化赖氨酸40上的α微管蛋白(α.TubK40me3)。SETD2-缺陷细胞表现出有丝分裂纺锤体缺陷，细胞分裂，染色体桥和微核的形成增加。SETD2在SET结构域发生突变，而SRI结构域不能甲基化微管，这导致相对于野生型SETD2有更多的染色体桥接和滞后染色体。这些数据表明，α.TubK40me3除了需要催化结构域外，还需要一个功能性的SRI结构域。单等位基因SETD2缺失，正如在3p缺失的细胞中预期的那样，也被证明可以消除αTubK40上的纺锤体微管三甲基化，但不会消除H3K36上的组蛋白甲基化，这足以诱导基因组不稳定。随着肿瘤的大小和分期的增加，SETD2的单等位基因缺失可能进一步有助于染色体拷贝数异常的稳定增加。最近，SETD2也被发现甲基化细胞骨架肌动蛋白，并促进肌动蛋白丝的聚合和细胞运动。如上所述，SETD2突变可以独立于ccRCC中的PBRM1突变发生，也可以与PBRM1突变一起发生。有趣的是，随着PBRM1识别微管上的αTubK40me3 SETD2标记，发现SETD2和PBRM1之间的功能趋同。在本研究中，PBRM1将PBAF复合物定位于有丝分裂纺锤体以维持基因组的稳定性。在TRACERx研究中，当SETD2和PBRM1突变同时发生时，PBRM1的缺失先于SETD2的缺失，这与“读者”“写者”的关系一致。目前还没有发表的RCC中SETD2失活的动物肿瘤模型。

3.DNA修复缺陷的潜在病因

ccRCC的起始事件包括双等位基因VHL缺失和染色体3p缺失。除了这些事件，ccRCC表现出中等数量的每百万碱基突变(相对有限的范围)和染色体拷贝数改变数量的阶段依赖性增加。驱动这些基因组事件的机制正在慢慢被阐明，尽管不是当前临床实践的一部分，但有可能为ccRCC提供新的治疗方法。

3.1ccRCC中错配修复缺陷的证据

有几种途径参与修复特定类型的DNA损伤，最近在潜在治疗方法的背景下进行了回顾。Alexandrov等人分析了已知基因组缺陷肿瘤的突变模式。使用一种考虑突变位点周围核苷酸的算法，他们确定了21种不同的模式，这些模式与已知的种系缺陷有关。使用这种方法，ccRCC与衰老相关的模式以及在一部分个体中具有错配修复(MMR)的肿瘤中发现的模式相关联。MutL同源基因1 (MLH1)是MutL复合体的重要组成部分，位于染色体3p上。胰腺癌中存在MUTL单倍体功能不全的证据。VHL缺失可上调组蛋白去乙酰化酶6 (HDAC6)水平。HDAC6依次去乙酰化和泛素化MutS蛋白同源物2 (MSH2)，导致MSH2降解。此外，HDAC6被证明可以通过MSH2下调降低对DNA损伤剂的敏感性和细胞DNA错配修复活性。此外，SETD2介导的H3K36三甲基化是MUTS/MUTL复合体的重要对接位点。具体来说，hmuts - α复合物通过与H3K36me3标记的相互作用被引导到活跃转录的基因上。因此，在缺乏H3K36me3的情况下，尽管MMR是完整的，但存在微卫星不稳定性，最重要的是，针对基因组最相关区域的修复可能效率较低。这种相互作用暗示了H3K36me3的一个关键活性，是靶向错配修复活性编码区域。

有几种可能导致ccRCC错配修复缺陷的潜在机制(图4)。错配修复机制受ccRCC多轴的影响。1. VHL本身的缺失通过AURKA改变HDAC6的调节，通过蛋白降解有效抑制MSH2。2. 由于3p缺失，MLH1可能出现单倍不足。3.靶向H3K36me3的MSH6缺失可导致转录偶联修复机制的解耦，从而有效地将DNA修复机制靶向基因组的重要片段。

综上所述，这些数据指出了ccRCC中MMR复合物完整性的多个潜在缺陷。然而，在RCC 中，微卫星不稳定性的发生率非常低。此外，ccRCC的绝对突变率相对较低，其频率约为Lynch综合征患者肿瘤的十分之一。这些发现表明，如果存在非经典形式的MMR缺陷在ccRCC中是有效的。需要进一步研究明确MMR缺陷在ccRCC突变中的作用。

3.2 ccRCC中同源重组修复(HRR)缺陷的证据

参与双链DNA修复的两个主要途径包括非同源末端连接(NHEJ)和同源重组修复(HRR)，前者作用于整个细胞周期，后者在S期起作用，需要两条DNA链进行无错误修复。HRR缺陷与突变频率增加和癌症易感性相关，典型表现在HRR相关基因突变的家族中，包括BRCA1、BRCA2、PALB2和ATM。

许多研究小组已经评估了ccRCC中HRR的完整性(图5)。1. VHL缺失会导致核苷产生对谷氨酰胺的依赖，并增加核苷缺乏的风险，从而在有丝分裂依赖的DNA修复过程中产生脆弱性。2. VHL缺失通过HIF依赖机制影响关键HRR基因。3.VHL与KAT5/Tip60相互作用，KAT5/Tip60乙酰化并调节ATM、p53和H4K16。

Metcalf及其同事报道，细胞因子信号传导2 (SOCS2)抑制因子介导了K63上VHL的单泛素化。VHL缺失或破坏其k63泛素化的VHL突变减弱了DNA损伤反应(DDR)，导致HRR降低和DSBs的持久性。Espana-Agusti等人证明，在动物模型中，VHL的缺失增强了复制应激，这表明VHL在有丝分裂期间维持基因组完整性方面发挥了作用。Glazer及其同事证明了缺氧与HRR缺陷之间的密切联系，主要是通过关键HRR成分的转录调控来驱动的，并证明了VHL缺失与HRR缺陷有关。发现VHL与KAT5/TIP60(一种与p53激活相关的乙酰转移酶)相关，并降低其活性。TIP60还被发现对H4K16乙酰化至关重要，H4K16乙酰化将53BP1从染色质中移除，有利于在DNA修复中使用HRR，以及在ATM乙酰化中，这是自磷酸化和激活之前的必要步骤。最近的研究进一步扩展了这一观察结果，证明了VHL介导的TIP60以不依赖于HIF的方式将DNA损伤修复从易出错的非同源末端连接(NHEJ)转移到HRR，并且由于ATM乙酰化降低，VHL缺陷细胞中的ATM激活受损。

SETD2参与调节一些与HRR相关的过程。最明显的特征是DNA修复机制被招募到活跃转录基因的位点。由于H3K36me3优先位于活性转录位点，它为参与DNA修复的读取器优先被招募到高优先基因组位点进行修复提供了一种便利的机制。研究表明，SETD2的缺失会特异性地改变这些活性位点的修复效率。进一步的研究表明，通过参与p53检查点(也发现SETD2敲除细胞中缺乏p53检查点)，在介导修复中发挥了更积极的作用。这种修复缺陷与RAD51中的突变没有什么不同，后者会产生DNA缺陷的特征，其中一个标志是由于微同源修复机制引起的微缺失，以及SETD2缺失对非同源修复的依赖(RAD51缺乏症也观察到)。最近，受损的HRR诱导复制应激和突变的作用被认为是ccRCC异质性和肿瘤进化的一个来源。因此，SETD2缺失可能提供了癌症的一个标志，这是一种足以产生广泛遗传缺陷的基因组不稳定性，并促进癌症进化和获得具有转移性和致命后果的有害事件。最近发现SETD2通过调节H3K36甲基化来调节H4K16乙酰化，H3K36甲基化是HRR和容易出错的非同源端连接NHEJ之间的重要分子决定因素。因此，SETD2缺失与VHL缺陷的结合可能会增强DNA双链修复断裂的发展。

许多研究已经评估了BAP1缺失对DNA修复的影响。Pena-Llopis等人表明BAP1的缺失使RCC细胞系对辐射和PARP抑制剂敏感。研究表明，BAP1介导poly (adp -核糖)依赖性聚压缩去泛素酶复合体(PR-DUB)在DNA损伤位点的募集，被ATM磷酸化，并促进DNA双链断裂的修复。如上所述，BAP1的缺失破坏了MCRS1的稳定，降低了有丝分裂的稳定性。这些数据表明BAP1是DNA修复的调节因子，并有助于维持拷贝数的完整性，它的缺失可能会导致ccRCC基因组的不稳定。

对于ccRCC中存在的真实HRR缺陷，存在一些重要的注意事项。首先，RCC通常对铂和其他DNA损伤剂不敏感。其次，Alexandrov的论文没有确定ccRCC具有典型的DNA损伤模式，这种模式在HRR基因中具有典型的种系缺陷的患者的肿瘤中可见。这种差异的可能解释是，来自BRCA突变肿瘤的特征是足够特异性的，它不会转化为HRR缺陷的其他变体。支持这种可能性的证据包括一项研究，该研究产生了同源重组缺陷(HRD)特征，以识别在HRR 中具有广泛缺陷的肿瘤。尽管经典HRR基因没有突变，但这种HRD特征识别出HRR脆弱的肿瘤。初步数据表明，这些特征可以帮助确定ccRCC中是否存在HRD，并指导治疗方法。

4.分子亚型和致死性驱动因素

ccRCC癌症进化的关键问题之一是否致命性是先天特征，还是随着时间的推移以及通过获得额外的基因组病变而发展。过去几年的一些研究表明，这两种情况都是可行的。

TRACERx研究定义了七种主要的ccRCC克隆亚型：VHL单驱动型、PBRM1-SETD2、PBRM1 -体细胞拷贝数改变(SCNA)、PBRM1-PI3K、VHL野生型、多克隆驱动型和BAP1驱动型。这些亚型在基因组上是不同的，并且在预后上是异质的。在这些亚型中评估了许多决定因素，包括加权基因组不稳定性指数(wGII)，这是衡量受体细胞拷贝数改变(SCNA)影响的肿瘤基因组比例的指标;Ki67阳性细胞百分比;肿瘤内异质性(ITH)指数，定义为亚克隆驱动因子的数量除以克隆驱动因子的数量，其中驱动因子包括所有驱动突变和驱动SCNAs;克隆结构;以及临床病理参数。

VHL单驱动亚类主要出现在小肿瘤中，表现出较低的ITH、wGII和Ki67水平，可能代表暂时性较早的肿瘤，或者是天生缺乏发展额外致命事件的能力。另一方面，多克隆驱动亚型显示出高水平的wGII和Ki67，但相对较低水平的ITH，这表明同时出现少量克隆驱动足以产生具有很强选择优势的RCC克隆。

4.1SCNAs在ccRCC中的预后意义

除TRACERx论文外，还有几项研究表明，SCNAs与不良临床结果相关。5、6、7、8、9和14号染色体发生部分或全部染色体损失或获得的频率相对较高，并随着肿瘤大小和分级而增加。

不仅较高的总体SCNAs与更具侵袭性的疾病相关，特定的染色体改变还与转移潜力相关，表明特定染色体改变具有驱动功能。发表的一项针对703例ccRCC肿瘤的研究显示，9p的缺失与预后不良有关。一项对111例ccRCC患者染色体拷贝数变化的分析显示，缺失14q和增加8q与不良预后显著相关。在TRACERx研究中，9p缺失被确定为与转移形成最显著相关的因素,14q缺失与多次校正前转移的发生显著相关。此外，在对已知临床变量进行校正后，转移性克隆中的9p缺失是OS的重要预测因子。对这些染色体区域的潜在肿瘤抑制基因或促癌基因的评估确定了几个候选基因。染色体14q含有HIF1A，在ccRCC的进展过程中，它被证明对HIF2a具有拮抗作用。染色体9p编码CDKN2A，产生p16/INK4A，这是一个关键的G1细胞周期调节蛋白。染色体8q包含MYC基因。这些基因的拷贝数改变可能导致肿瘤细胞产生选择性优势，或者这些染色体上可能存在其他基因，它们的损失或获得共同增强细胞适应性。该领域面临的挑战是理解支撑SCNA的机制，目标是阻止其发展，或者针对拥有这些SCNA的细胞中的特定漏洞。

4.2 IHT在ccRCC中的预后意义

ITH是ccRCC分子表征的主要关注点。临床相关的ITH是由关键基因突变和驱动SCNAs产生的。TRACERx Renal团队将ITH指数定义为亚克隆驱动因子的数量除以克隆驱动因子的数量，其中驱动因子包括所有驱动突变和驱动SCNAs。未来的工作将允许对这些驱动事件进行更细致的加权。较低水平的ITH在肿瘤致死谱的两端可见。仅含有VHL突变的肿瘤以及具有多个驱动突变的肿瘤具有低ITH。在后一种情况下，克隆基因组事件可能赋予了显著的选择优势，允许这些细胞成为产生肿瘤块并赋予侵袭性肿瘤行为的主要克隆。

基因型分化可能受到细胞活力和适应性的限制，这可能导致表型趋同和可控制的目标途径数量。需要进行进一步的工作来确定目标表型，并提出针对这些特定肿瘤特征的量身定制的治疗方法。

4.3 肉瘤样的ccRCC

一个特别的评论是关于ccRCC的激进子集。肉瘤样变异是具有潜在ccRCC特征的高度侵袭性肿瘤的组织学特征。Sircar等人对肉瘤样RCC进行了转录组学和基因组学分析。他们发现，与ccRCC 相比，3p突变的总体发生率显著降低，PTEN、TP53和RELN的富集。与传统组织学的区域相比，即使在具有肉瘤样模式的区域对肿瘤进行区域性取样，这种模式仍然存在。其他人也观察到了类似的发现。这些发现表明，与非肉瘤样ccRCC相比，肉瘤样ccRCC的早期分子发病机制可能存在根本差异。有趣的是，肉瘤样ccRCC和非肉瘤样ccRCC的总体突变负担并没有太大的差异，这表明两种实体之间的突变机制相似，或者突变负担的细胞类型特异性阈值相似。

5. ccRCC与肿瘤微环境的相互作用

多个研究小组已经评估了ccRCC肿瘤内免疫细胞的多样性(表1)。已经进行了许多评估这些相互作用的研究，并总结在表1中。

其中一个关键问题是肿瘤基因组特征和微环境之间是否存在可识别的相互作用，从而可以为治疗决策提供信息(图6)。肿瘤细胞的基因组特征可能影响细胞表面受体的表达以及免疫调节趋化因子、细胞因子和促血管生成因子的合成和分泌。PBRM1突变可以增加血管生成，减少趋化因子和细胞因子的产生，而携带BAP1突变的肿瘤则与炎症微环境有关。

Chevrier及其同事对73例不同阶段的ccRCC样本进行了大规模细胞分析，重点是T细胞和肿瘤相关巨噬细胞(TAM) 。该分析表明免疫细胞和巨噬细胞群体的多样性，具有显著的细胞内和细胞间群体和患者异质性。报道了T细胞和巨噬细胞共表达的特定模式，枯竭/调节性T细胞与特定TAM亚组相关，表达高水平的HLA-DR, CD68, CD64以及CD204和CD38。其他TAM亚组表达亲(CD163, CD204, CD206)和抗肿瘤(CD169) TAM标记物，尽管所有这些亚组与更晚期(定义为高于1期)肿瘤相关，但与T细胞亚群不特异性相关的其他TAM亚组的患病率与更差的无进展生存相关。这项研究说明了T细胞和TAM群体的巨大多样性，以及在确定驱动群体和治疗策略方面的挑战。这项研究确实将这些细胞群与肿瘤基因组特征联系起来。这样做将有助于我们理解肿瘤细胞特异性特征和免疫微环境之间的相互作用。

Wang等人比较了未受累的肾脏、大肿瘤和肿瘤移植物的转录组，以确定基质和免疫在ccRCC和其他RCC肿瘤亚型中对总体表达基因的贡献。采用基于贝叶斯层次模型的内部算法，他们将其命名为DisHet，他们确定了ccRCC特异性的免疫/基质基因集(eTME)，其中2080个基因在免疫/基质成分中的表达量比肿瘤高3倍，904个基因表达量比肿瘤175高20倍或更高。使用eTME基因集，作者发现免疫组、ESTIMATE和Winslow有65%、22%和9%的免疫特征基因在ccRCC免疫/间质室中不大量表达。他们将eTME基因集应用于TCGA RCC数据集，包括代表ccRCC、乳头状RCC和嫌色RCC的数据集。他们确定了一个与免疫细胞和补体转录增加有关的eTME高亚组和一个非炎症组。在I型乳头状肾细胞癌中，炎性肿瘤的患病率相对较低。在ccRCC中，炎症组富含BAP1突变，并且使用一个有注释的机构特异性患者队列，表明炎症亚组表现出IMDC低风险特征，包括贫血和血小板增多，以及更差的预后。

一项评估409名接受舒尼替尼或帕唑帕尼治疗的患者免疫微环境的研究应用无监督共识非负矩阵分解(cNMF)对表达微阵列数据进行聚类，并鉴定出4个生物学上不同的聚类。这些集群展示了不同的响应率和操作系统。集群4与OS恶化、IMDC风险分类差、PD-L1水平升高、BAP1和TP53突变相关，与PBRM1突变呈负相关。含有PBRM1突变的肿瘤与较高的血管生成基因表达相关，而BAP1突变的肿瘤与较低的血管生成基因表达相关。途径分析显示炎症特征升高，包括簇4中的IFN γ反应，以及使用ESTIMATE算法获得的最高免疫评分。较高的巨噬细胞浸润与较差的抗血管生成治疗反应和较差的OS相关。基于血管生成(Angio)和巨噬细胞(macrophage)状态的评分表明，与血管巨噬细胞组相比，抗血管生成治疗组中患有血管巨噬细胞肿瘤的患者表现出更差的结果。

McDermott等人报道了301例晚期ccRCC患者接受程序性死亡配体1 (PD-L1)抑制剂atezolizumab、atezolizumab联合抗VEGF抗体贝伐单抗或小分子VEGFR抑制剂舒尼替尼治疗的临床结果。他们还对这些患者原发肿瘤的基因组和转录组学特征进行了假设生成分析。这些分析确定了血管生成、T效应和骨髓特征，这些特征用于将患者分为临床相关类别。血管生成高亚组更有可能对舒尼替尼治疗产生反应，而T效应高组更有可能对atezolizumab加贝伐单抗联合产生反应。进一步细分表明，在没有显著髓系人群的情况下，相对于舒尼替尼，阿特佐利珠单抗单药治疗的反应有改善的趋势，如果髓系人群存在，这一趋势就会逆转。另一项分析表明，PBRM1突变与对舒尼替尼的反应显著相关，而与阿特佐利珠单抗或阿特佐利珠单抗与贝伐珠单抗联合治疗的反应无关。

Clark等人对103例治疗naïve ccRCC和84例匹配的非相关组织样本进行了多参数分析，包括基因组学、转录组学、蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学分析。作者确定了ccRCC的一个亚群，其染色体水平的基因组不稳定性可能与较差的预后相关。在蛋白质水平上，糖酵解上调并相应下调氧化磷酸化(OXPHOS)，在蛋白质水平上观察到OXPHOS的变化，但在mRNA水平上没有观察到，晚期肿瘤再次显示OXPHOS升高。免疫分类将肿瘤分为CD8+免疫炎性肿瘤、CD8-免疫炎性肿瘤、代谢免疫荒漠肿瘤和VEGF免疫荒漠肿瘤。值得注意的是，CD8+免疫炎性肿瘤富含BAP1突变，而VEGF免疫荒漠肿瘤具有更高比例的PBRM1突变。

Liu等人最近开发了一种基于Renca的等基因小鼠模型，评估PBRM1缺乏对免疫反应的影响。小鼠肿瘤中免疫基因表达的转录组学定位与KIRC TCGA数据集中的结果非常相似。他们发现，在动物模型和人类样本中，PBRM1缺失会降低免疫浸润，PBRM1敲除肿瘤对抗pd -1抗体的抵抗力更强。他们确定，小鼠和人类肿瘤中PBRM1的缺失导致IFN γ介导的趋化因子转录降低，这至少部分是由于PBRM1介导的干扰素受体γ 2 (IFNGR2)基因表达上调的缺失。

与这些先前的研究相反，对63名接受检查点阻断抗体治疗的转移性ccRCC患者的原发肿瘤基因组学评估表明，PBRM1突变的肿瘤更有可能对检查点抗体治疗产生反应。同一组的后续研究也显示了类似的结果。这些研究的结果可能是由于患者选择或其他混杂因素，包括先前的治疗。.

6. 治疗的影响

6.1 预防和早期发现

目前，肾前体细胞中3p丢失的机制尚未正式确定。更好地了解ccRCC肿瘤启动的病因可以导致预防策略。由于ccRCC在人群水平上的发病率相对较低，这可能会带来挑战，但在高风险人群中，如VHL基因的种系丧失，将有更大的用途。

早期检测可能通过血液或尿液检测系统，具有足够的灵敏度来检测少量含有3p缺失的基因组物质。有可能开发循环肿瘤DNA (ctDNA)检测方法，捕获识别这些变化的特定SCNAs。如果这样的技术被成功开发，它将鼓励有选择地靶向含有3p缺失的细胞的治疗策略的发展，从而根除导致ccRCC发展的基本克隆。

6.2 鉴别致死性和非致死性原发肿瘤

在非转移性情况下，确定发生转移性疾病风险较高的患者将有助于制定有针对性的辅助治疗策略。以前已经产生了许多使用临床病理数据组合对患者进行风险分层的线图和算法。应用我们对肿瘤基因组特征对患者预后影响的更广泛理解可能有助于改进这些算法。作为一个例子，七个TRACERx组根据临床情况分为三大类:线性进化，包括VHL单驱动患者;分支进化，包括PBRM1-SCNA、PBRM1-SETD2和PBRM1-PI3K组;和间断进化，包括BAP驱动、多克隆驱动和VHL野生型组。线性进化模式的肿瘤不太可能转移，更有可能在肾切除术后治愈，并且不太可能需要辅助治疗。分支进化的患者可能与中度预后相关。原发肿瘤的手术切除将减少这些患者中潜在的转移性亚克隆，并且在这些肿瘤中观察到的基因组变化可能为新辅助或辅助治疗的发展提供机会。具有间断进化/多克隆驱动的肿瘤可能具有转移性疾病的高风险，如果转移，则有进展的风险。这些人可以考虑进行辅助治疗试验，如果发现有同步转移，最有可能从前期全身治疗中获益，而不是细胞减减性肾切除术。

TRACERx项目提出的分子亚分类器的进一步发展和验证将改善ccRCC的预测。随着这些肿瘤亚型的定义越来越明确，循环肿瘤DNA (ctDNA)的测量可能提供肿瘤基因组特征的总体读数，并识别与肿瘤侵袭性和转移潜力相关的克隆。作为一个整体，这一领域正处于发展阶段，如何最好地开发具有临床影响力的ctDNA平台仍是一个悬而未决的重大问题。到目前为止，很少有报道的研究评估ctDNA在ccRCC中的作用，尽管它具有明显的潜在效用，但要将该方法应用于ccRCC患者的常规实践，还需要进一步的工作。

6.3 靶向基因组和代谢定义的ccRCC-肿瘤细胞中心方法的脆弱性

开发ccRCC分子定义分类的过程为开发针对亚型的治疗方案提供了平行机会(表2)。目前，ccRCC的治疗尚未达到其他肿瘤类型(如乳腺癌和肺癌)的粒度。尽管如此，对ccRCC生物学的理解已经在治疗方面取得了重大进展，未来几年的进一步工作无疑将继续这一趋势。

在这些肿瘤中，VHL几乎完全丧失，这促使人们努力开发合成致死靶向策略，并挽救点突变VHL蛋白的功能。Iliopoulos及其同事已经很好地定义了VHL丢失的代谢后果，这项研究导致了ccRCC中谷氨酰胺酶抑制剂的测试(NCT03428217, NCT03163667)。上调的HIF35也为Jonasch等人提供了一个相当独特的靶标和HIF2a抑制剂在临床前和临床研究中显示出有希望的结果。正在进行的试验正在测试HIF2a抑制剂与酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)联合治疗晚期ccRCC (NCT03634540)，以及作为遗传性VHL疾病患者的单药治疗(NCT03401788)。这些研究的初步数据表明，小分子HIF2a抑制剂MK6482在晚期ccRCC 199和VHL疾病相关的ccRCC中都有活性。

BAP1、SETD2和PBRM1突变对ccRCC的机制影响正在积极研究中。虽然存在这些突变中的一种或另一种肿瘤之间的预后差异，但这些亚型的独特和可靶向的分子特征仍在进行中。

在间皮瘤模型中，BAP1的缺失可增加zeste同源物2 (EZH2)的增强子水平，并增加对EZH2抑制的敏感性。类似的治疗葡萄膜黑色素瘤的方法似乎不太有希望。一种EZH2抑制剂他zemetostat目前正在临床试验中。目前尚不清楚这种方法对携带BAP1突变的ccRCC的适用性。

临床前研究表明，在细胞系实验中，由于核糖核酸酶还原酶亚基RRM2203的表达减少和降解增加，SETD2缺陷通过核苷酸消耗增加了对WEE1抑制剂的敏感性。WEE1抑制剂adavosertib (AZD1775, MK-1775)在H3K36me3缺陷肿瘤异种移植物中显示出临床前疗效。许多临床试验目前正在测试这种药物，包括一项针对SETD2缺陷肿瘤(NCT03284385)的研究。此外，一项临床前研究表明，在ccRCC模型中，SETD2缺陷和PI3Kβ抑制之间存在合成致死性。

靶向TORC1信号通路的药物已被批准用于晚期RCC患者的治疗，但疗效一般，靶向AKT的药物也是如此。最近，PI3K通路被发现调节HRR的元件，PI3K通路信号的抑制可以使各种肿瘤亚型对PARP抑制敏感。以类似的方式，已知具有升高的PI3K通路信号并且对PARP抑制具有相对抗性的RCC 786-0细胞系可以通过同时阻断PI3K通路信号而致敏。这些观察结果为调节ccRCC信号提供了一个潜在的新方向，使其更容易受到DNA修复靶向治疗的影响。

6.4 肿瘤细胞与微环境结合治疗

对ccRCC中VHL突变的促血管生成后果的更广泛理解催生了一系列针对ccRCC中血管内皮生长因子或其受体的药物。这些药物将ccRCC的治疗从相对毒性和不一致的有效细胞因子坚定地转移到主要的口服生物可利用药物，具有一致的疗效和可控的副作用。在遗传性VHL疾病中，使用这些药物对携带ccRCC的患者产生了有益的影响，并且在其他受影响的器官系统中也显示出一些益处。

随着ccRCC的各种表型和基因型亚变体的定义，了解它们的特定分子特征如何影响肿瘤免疫微环境以及如何使用这些信息来增加治疗选择的准确性是至关重要的。例如，在肉瘤样RCC中，程序性死亡配体1 (PD-L1)相对于非肉瘤样ccRCC上调，并且肿瘤微环境中T细胞数量增加。新出现的数据表明，肉瘤样RCC患者对检查点抗体治疗表现出更好的反应，并进行了更大规模的验证性分析(NCT02420821)。

最近的研究评估了特定分子特征、肿瘤微环境和临床结果之间的相关性。多项研究表明，PBRM1突变与血管生成上调和免疫细胞浸润下调有关。与上述总结的临床前数据一致，RECORD-3研究的数据表明，PBRM1突变肿瘤患者对抗血管生成治疗反应良好。IMmotion 150研究的结果表明，PBRM1突变肿瘤患者对抗血管生成药物的反应优于野生型肿瘤患者，并且PD-L1阻断治疗的方向性被逆转- PBRM1突变肿瘤患者在atezolizumab治疗后表现出更差的预后趋势。这与另一组报告的数据相反，后者表明PBRM1突变与对检查点抗体治疗的更好反应有关。显然，需要做更多的工作来阐明这种常见突变基因如何影响ccRCC的免疫反应。

BAP1突变的肿瘤表现出更炎症的免疫微环境，这表明某种形式的免疫靶向策略也可能使这些患者受益。SETD2突变对免疫微环境和治疗反应的影响尚不清楚，目前正在努力更好地表征其影响。

Axl在ccRCC肿瘤细胞和肿瘤微环境中免疫抑制细胞群上的表达为靶向综合治疗方法提供了额外的机会。临床试验正在使用cabozantinib和nivolumab (NCT03141177)联合测试这一假设，并且显然有机会测试更精确地靶向TAM家族成员的药物与免疫治疗联合。

6.5 我们能瞄准或绕过肿瘤异质性的“引擎”吗?

肿瘤异质性可能会影响对ccRCC基因组驱动因素的全面表征能力，并可能使选择针对关键驱动突变的分子靶向药物变得更加困难。如果足够敏感，ctDNA可能有助于识别肿瘤生物学的关键驱动因素和治疗选择。

同样，肿瘤异质性可能会降低靶向治疗在ccRCC治疗中的作用，特别是当被靶向的分子位于驱动事件的下游时。通过靶向异质性本身的驱动因素，可能会减少或阻止进一步的克隆和亚克隆进化，并且这种异常编程的存在可能会赋予肿瘤细胞特定的脆弱性。

免疫治疗反应实际上可能因肿瘤异质性而增强。肿瘤新抗原的多样性可能通过为细胞毒性T细胞提供更多与肿瘤细胞相互作用并杀死肿瘤细胞的机会来增强免疫反应。MSI高的肿瘤对检查点抗体治疗特别敏感。尽管在ccRCC中观察到中等水平的肿瘤异质性，但ccRCC对检查点抑制抗体有相当大的反应，而且这种反应似乎与ccRCC突变库的定性特征无关，包括插入和缺失，以及相关的移码突变负担。ccRCC对免疫治疗产生应答的原因尚不完全清楚，未来对STING通路和其他免疫原性机制的研究可能会提供线索。

7.总结

在过去的十年中，我们对ccRCC个体发生的决定因素以及异质性和致死率的驱动因素的理解已经达到了这样的程度，即开始发展出令人信服的机制途径，概述肿瘤的个体发生和进展，并正在创建临床相关的ccRCC亚类别，这些亚类别可能受益于亚型特异性治疗干预。正在进行的阐明驱动基因突变对ccRCC生物学的影响的工作将有助于创建必要的框架，开始为ccRCC患者开发更有针对性的治疗方法。随着我们对ccRCC分子生物学的理解不断加深，诊断、成像和治疗工具也在同步发展，这将使我们能够将这些进步转化为ccRCC预防、早期检测和治疗方面的实质性改进。

（翻译文献自用）笔记总结——ccRCC的部分机制：

ccRCC中包括VHL、SET2、PBRM1和BAP1在内的截尾突变在产生基因组不稳定性中的作用:​肿瘤启动因子包括3p缺失（最早出现，青春期）和VHL突变。肿瘤进展是由有丝分裂中的DNA修复缺陷和错误驱动的，这些缺陷和错误会产生额外的非整倍体。关键染色体的获得和损失，PI3K通路元件的突变和其他致癌驱动突变赋予肿瘤内克隆致命的潜力，并增加发生转移的可能性。​

1.3p缺失——非遗传性ccRCC的启动因子，ccRCC的特征是几乎普遍丢失大部分或全部染色体3p：PBRM1,SETD2,BAP1位于3p位点之上，突变频率较高。3p丢失本身是致癌的必要事件，但导致该丢失的过程并非由特定的染色体断点驱动。

2.VHL丢失——VHL缺失或突变通常被认为是ccRCC发展的必要启动步骤之一。VHL蛋白在常氧条件下将HIF1α和HIF2α泛素化并随后进行蛋白水解降解,HIF1α和2α调控了一些参与血管生成、代谢和染色质重塑的基因的转录，eg:HIF介导的包括VEGF在内的促血管生成因子的转录。AXL基因被发现是HIF1α驱动基因（AXL基因表达与ccRCC预后不良相关），HIF1α调节一些基因，并通过BNIP3和BNIP3L介导线粒体自噬。HIF2a已被证明能够调控EPO、CCND1和TGFA基因。

VHL蛋白已被证明可调节AKT,NK-kB,TBK1,细胞外基质,初级纤毛和有丝分裂。VHL通过HIF依赖(通过HIF依赖性诱导转化生长因子α (TGFα))和独立机制(VHL可增强CK2介导的CARD9抑制，VHL可抑制ZHX2,ZHX2是NK-kB的激活剂)调节NF-kB。VHL缺失会增加TGFA转录，从而通过生长因子受体介导的IKK抑制诱导细胞自主增加NFkB激活。

细胞外纤维连接蛋白稳态依赖于与ck2磷酸化和类木化VHL的相互作用，VHL的缺失导致细胞外基质缺陷或缺陷。（CK2在33、38和43氨基酸上磷酸化VHL，这些氨基酸是纤维连接蛋白与VHL结合和正常ECM发育所必需的）CK2抑制导致VHL稳定。

VHL参与IV型胶原稳态。VHL调节细胞间和粘附连接。VHL调节初级纤毛和有丝分裂。VHL以一种PHD无关的方式单一而非多泛素化AURKA，靶向AURKA降解，(AURKA)的激活可以抑制纤毛发生。即VHL通过阻断AURKA介导的初级纤毛稳定性降低来维持初级纤毛的稳态。VHL缺失导致miR-28-5p增加，Mad2翻译减少，这与纺锤体定向错误和正常有丝分裂检查点控制的缺失相关。VHL被发现下调PI3K通路的关键组分AKT。PI3K通路的上调与许多癌症(包括ccRCC)中更具攻击性的行为有关。AKT磷酸化与肿瘤侵袭性增加、细胞质易位和p27失活相关。

3.PBRM1是VHL后最常见的突变基因：是SWI/SNF染色质重塑复合体PBAF的决定性成分，PBAF控制核小体的结构和定位以及基因转录，PBRM1和PBAF活性的丧失有可能显著破坏染色质的高度组织化结构并破坏转录，还有很多模型提示了不同的机制。

4.BAP1:H2AK119被证明是这种去泛素酶的靶标，它参与了多梳复合体介导的基因抑制，Bap1缺失导致OGT和HCF-1水平降低，并与骨髓转化相关。BAP1与有丝分裂纺锤体调节微球蛋白-1 (MCRS1)相关，BAP1的缺失导致染色体不稳定性增加。在接受靶向治疗的患者中，BAP1突变的存在与较差的预后相关。

5.SETD2是ccRCC中的一个染色质重塑基因和肿瘤抑制因子，还有微管甲基化作用。SETD2-缺陷细胞表现出有丝分裂纺锤体缺陷，细胞分裂，染色体桥和微核的形成增加。SETD2突变可以独立于ccRCC中的PBRM1突变发生，也可以与PBRM1突变一起发生，还发现SETD2和PBRM1之间的功能趋同。

6.错配修复缺陷MRD：MLH1位于3p位点之上，由于3p缺失，MLH1可能出现单倍不足。VHL本身的缺失通过AURKA改变HDAC6的调节，通过蛋白降解有效抑制MSH2。 靶向H3K36me3的MSH6缺失可导致转录偶联修复机制的解耦，从而有效地将DNA修复机制靶向基因组的重要片段。

7.同源重组修复缺陷HRD：VHL缺失会导致核苷产生对谷氨酰胺的依赖，并增加核苷缺乏的风险，从而在有丝分裂依赖的DNA修复过程中产生脆弱性。VHL缺失通过HIF依赖机制影响关键HRR基因。VHL与KAT5/Tip60(一种与p53激活相关的乙酰转移酶)相互作用，并降低其活性，KAT5/Tip60乙酰化并调节ATM、p53和H4K16。SETD2通过调节H3K36甲基化来调节H4K16乙酰化，H3K36甲基化是HRR和容易出错的非同源端连接NHEJ之间的重要分子决定因素。因此，SETD2缺失与VHL缺陷的结合可能会增强DNA双链修复断裂的发展。

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