基于肿瘤细胞糖代谢和单细胞测序分析尿液脱落细胞在尿路上皮癌诊断中的价值

目的:探讨己糖激酶-2（hexokinase2，HK2）检测和单细胞测序在尿路上皮癌（urothelial carcinoma，UC）中的诊断价值。方法:收集2021年6月至2022年4月就诊于中国医学科学院肿瘤医院疑似UC或UC术后复查患者的合格尿液标本265例，对其同时行脱落细胞学和HK2检测。基于组织病理、临床及影像学诊断，通过交叉列联表及分层分析评价2种检测方法的一致性、特异度、灵敏度、阳性预测值和阴性预测值。分离HK2代谢异常细胞行单细胞测序，从分子层面验证HK2检测性能的可靠性。结果:HK2及细胞学检测诊断UC的阳性符合率为90.3%（102/113），两者一致性较高（ Kappa=0.604）。HK2检测较细胞学可明显提高UC诊断灵敏度（85.2%比75.6%， P=0.024），两者联合后灵敏度可提高至91.1%。HK2对上尿路上皮癌诊断灵敏度明显高于细胞学（81.8%比65.5%， P=0.022）；HK2检测较细胞学在早期病变（82.6%比69.5%， P=0.375）及低级别UC（69.6%比47.8%， P=0.125）中同样具有更高的灵敏度。对10例HK2检测阳性样本行单细胞测序，结果显示同一UC患者的肿瘤细胞表现出高度一致的拷贝数变异，不同患者间拷贝数变异谱存在异质性。4例肾盂癌尿液样本中发现3例均存在8p染色体缺失；2例良性病变患者所有测序细胞均无拷贝数变异，提示细胞为良性。 结论:尿液HK2检测可辅助尿液细胞学提高UC诊断的灵敏度，为上尿路上皮癌、低级别UC及早期病变提供一种全新可靠的手段。同时本研究初步揭示了在尿液样本中行单细胞测序的可行性，有望从基因层面提高HK2检测的特异度。