背景尿路上皮癌是泌尿系统最常见的肿瘤之一,其中上尿路肿瘤主要包括肾盂癌和输尿管癌,下尿路肿瘤主要包括膀胱癌。据报道西方国家的上尿路尿路上皮癌（Upper urinary tract urothelial carcinoma,UTUC）发病率约占全部尿路上皮癌的5%～10%,而在中国部分地区,UTUC占比最高可达30%。由于含马兜铃酸（Aristolochic acid,AA）中草药在中国的广泛使用,这使得中国人群UTUC的流行病学特征及临床预后特点与西方均有显著性差异。因此,本研究旨在探索中国UTUC的基因组学特征和分子分型。方法我们对90例UTUC原发肿瘤组织进行了全基因组测序（whole genome sequencing,WGS）,采用非负矩阵因子分解法提取基因组单核苷酸变异突变特征和拷贝数变异特征。此外,我们在26例UTUC患者和68例膀胱癌患者尿液细胞游离DNA（cell-free DNA,cfDNA）中检测单核苷酸突变特征和拷贝数变异特征。采用Kaplan-Meier法、单因素和多因素Cox回归分析评估基因组分子分型和患者总生存、无转移生存和肿瘤特异性生存的相关性。结果1、WGS 测序分析发现 MUC16、KMT2（A-D）、TP53、FRG2C、MUC4 是原发 UTUC肿瘤最常见的突变基因。2、根据基因组单核苷酸变异突变特征可以将90例患者分为AASignature（AASig）和 No-AASignature（No-AASig）两个亚型,其中 27 例（30%）UTUC 患者是 AA Sig亚型。AASig亚型和AA暴露、肾功能不全、肿瘤多灶性及非肌层浸润肿瘤显著相关。生存分析显示AA突变特征分型和患者肿瘤特异性生存及无转移生存相关。此外,AA Sig亚型患者肿瘤突变负荷、预测新抗原和淋巴细胞浸润较高。3、AASig组患者的癌旁正常尿路上皮组织中存在典型的AA突变特征,区域癌化和腔内种植均和AA Sig患者肿瘤多发及复发相关。体外细胞实验发现,AA可诱导人肾小管上皮细胞DNA出现典型的AA突变特征。此外,低深度测序即可在尿液cfDNA中检测出患者AA突变特征。4、我们在UTUC原发肿瘤中确定了 6个拷贝数变异特征:Sig1～6。根据Sig6在样本中的贡献度和基因组拷贝数变异程度,我们将90例患者分为Sig6high、Sig6low和wGIIlow亚型。其中,Sig6high亚型与高微卫星不稳定性和乳头状肿瘤结构相关,且预后较好。而wGIIlow亚型与淋巴结转移相关,预后较差。多因素分析表明拷贝数变异特征分型是UTUC患者总生存、肿瘤特异性生存和无转移生存的独立预后因素。此外,TCGA数据也验证了 Sig6high亚型在膀胱癌中也具有较高的生存率。5、相比于传统的拷贝数变异图谱,拷贝数变异特征分型在原发UTUC、膀胱癌及其尿液cfDNA之间具有很高的一致性。结论1、本研究发现我中心UTUC患者高频突变基因和国外报道相似,但高频基因突变频率和国外具有显著性差异。2、本研究证实具有AA突变特征的UTUC是一种多灶性、低危的肿瘤,这种肿瘤预后较好,可能受益于免疫治疗,尿液cfDNA低深度测序进行突变特征检测可对这类患者进行早期无创筛查。3、本研究证实通过拷贝数变异特征对UTUC进行分子分型是可行的,而且拷贝数变异特征分子分型能够有效地预测患者预后。此外,在尿路上皮癌患者尿液中可提取出与原发肿瘤一致的拷贝数变异特征,但这仍需进一步的研究去探索尿液拷贝数变异特征对UTUC患者术前风险分层能力及治疗价值。