多形性未分化肉瘤的临床病理诊断及分子病理学进展

杨小秋(综述)，谈　顺(审校)

(中南大学湘雅医学院附属海口医院病理科，海口 570208)

多形性未分化肉瘤的临床病理诊断及分子病理学进展

杨小秋△(综述)，谈顺※(审校)

(中南大学湘雅医学院附属海口医院病理科，海口 570208)

多形性未分化肉瘤(undifferentiated pleomorphic sarcoma,UPS)是老年人最常见的软组织肉瘤(soft tissue sarcoma,STS)，其恶性程度高，复发和转移常见，预后较差。自20世纪60年代中期发现及命名以来，UPS的概念及分类标准不断变迁，一直是病理学者研究和争论的焦点。每次新版世界卫生组织软组织肿瘤分类提出后，均有学者对既往诊断为UPS的病例进行重新评估，得益于免疫组织化学及分子病理学技术的进步，使得针对UPS病理诊断特征、组织来源及分化方向的探讨更加深入。UPS具有高度异质性，以诊断、分类、预后及靶向治疗为导向的基础性研究显得尤为重要。现就近年来UPS的临床病理特征及分子病理学研究进展予以综述。

1UPS的概念及分类

1.1UPS的概念恶性纤维组织细胞瘤(malignant fibrous histiocytoma,MFH)最早于1964年由O′Brien和Stont[1]提出，是指具有席纹状或车辐状排列生长方式的，由组织细胞分化而来的一组软组织肿瘤。多年来其命名及亚型发生了很大改变。1994年，世界卫生组织将MFH分为4个亚型：多形性型、黏液样型、巨细胞型和炎症型[2]。2002年，世界卫生组织认为，MFH应与UPS同义，并分为3个亚型：多形性型MFH/UPS，巨细胞MFH/伴有巨细胞UPS，炎症型MFH/伴有显著炎症UPS；黏液型MFH改名为黏液纤维肉瘤，归入纤维母细胞性/肌纤维母细胞性肿瘤[3]。过渡时期，诊断报告中同时使用这两个术语以便顺利交接。2013年，世界卫生组织分类删除了MFH代之以UPS，被归入新设立的未分化/未能分类STS(undifferentiated STS,USTS)，是一组无明确分化方向的多形性异质性间质肿瘤[4-5]。

1.2UPS的起源及分类针对UPS组织来源的探讨一直未曾停止过，目前尚无定论，主要的学说有未分化间叶细胞学说、纤维母细胞学说、组织细胞学说。大量研究表明，UPS是一种起源于成纤维细胞或原始间叶细胞的肉瘤，能够向成纤维细胞和组织细胞双相分化[6-7]。尚有报道认为，肌源性分化的UPS提示预后较差[8]。目前STS的分类不再单一强调组织来源的重要性，而着眼于体现肿瘤在生物学行为上的分化方向，力争使其逐步与临床和预后相关。有研究运用寡核苷酸芯片技术解释了UPS的异质性，认为多数UPS可以被重新分类到其他肉瘤的多形性亚型[9]。通过预测基因分析，发现一些潜在的分子靶向治疗分类基因，如胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor 1,IGF-1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor γ,PPARγ)、神经生长因子β(nerve growth factor β,NGF-β)、成纤维细胞生长因子受体(fibroblast growth factor receptor,FGFR)[10]。总之，分子生物学技术及细胞遗传学技术可能有助于揭示潜在的分子背景，使STS的分类及诊断更趋合理化。

2UPS的临床病理特征

UPS占中老年人STS的首位，发病年龄高峰为50～70岁，大约2/3的UPS病例发生在男性，肿瘤最常发生在下肢，尤其是大腿，其次是上肢和后腹膜[11-13]。各亚型具有相似的临床特征，当肿瘤发生在四肢时，表现为无痛性包块，持续时间为数月至数年。炎症型较其他型罕见且发病年龄较轻，有发热及白血病样反应等特征性临床表现，常见于后腹膜，四肢少见，且恶性度高，预后差。

2.1组织病理学特征大体上多为孤立的、分叶状、鱼肉样肿物，切面大多为灰色或白色，炎症型以黄瘤细胞为主可表现为黄色，出血和坏死是其常见特征。瘤细胞最常见的形式由席纹状区域和多形性区域混合而成，多形性区域出现大量富于染色质、核不规则的多核巨细胞可视为一个特征性的表现。巨细胞成强嗜酸性，常提示肌母细胞分化。巨细胞型MFH有大量的破骨样巨细胞，其形态独特，细胞多形性和核分裂象显著，具有一定程度的多结节分布，不产生骨质破坏；炎症型MFH中央由黄色瘤细胞、泡沫细胞和罕见的巨细胞席纹状排列而成，可见大量中性粒细胞浸润[14]。

2.2免疫表型UPS缺乏特异性免疫组织化学标记，多数表达Vimentin，部分表达细胞角蛋白、上皮膜抗原、actin、desmin和CD68，提示肿瘤可能是原始间叶细胞来源，部分具有纤维母细胞及肌纤维母细胞特征，并一定程度表达组织细胞标记[15]。组织细胞性标志物(如α1-AT、lysozyme、CD68)对UPS诊断帮助意义不大。

3鉴别诊断

UPS形态学上呈多形性且分化方向不明确，诊断时需排除其他恶性多形性肉瘤，尤其是肌源性和神经源性肉瘤，如多形性平滑肌肉瘤、多形性脂肪肉瘤、多形性横纹肌肉瘤及恶性外周神经鞘瘤。上述肿瘤形态学均具有多形性特征，镜下均有多形性的多核巨细胞且分化较差，故而需要结合全面取材、免疫组织化学及分子病理等手段进行综合诊断。

3.1多形性平滑肌肉瘤多形性平滑肌肉瘤镜下可见大量胞质深嗜酸性的多形性巨细胞，瘤细胞胞质嗜酸性和末端钝圆的胞核，偶见核旁空泡，形成核的轻微压痕，使核的轮廓呈凹陷状，并混杂有形态较一致的梭形细胞和圆形细胞。可见破骨细胞样巨细胞，具有组织细胞标志物(CD68)，而无肌源性标志物，这是该肿瘤的一个特征。与UPS不同，在多形性不明显的区域可证明其肌源性标记：平滑肌肌动蛋白、肌动蛋白35、Desmin、H-caldesmon[16]。相较肿瘤经典区域而言，在平滑肌肉瘤多形性区域其肌源性标志物的分布和强度较弱，这一特征有助于鉴别[17]。平滑肌肉瘤分子遗传学与UPS相似存在广泛染色体畸变，与预后相关4处染色体片段获得包括1q21.3、11q12.3～12.3、16q11.2、19q13.12，经多变量分析认为1q21.3可作为平滑肌肉瘤的独立预后因素[18]。

3.2多形性脂肪肉瘤多形性脂肪肉瘤是含数量不等的多形性脂肪母细胞的高度恶性肉瘤，由多形性梭形肿瘤细胞、梭形或小圆细胞簇以及多核巨细胞混合组成，也可见到多形性多空泡的脂肪母细胞，核奇异形、浓染呈扇贝样。在缺乏异常深染、细胞核呈贝壳状的巨型母细胞及强嗜酸性胞质和嗜伊红的透明小脂滴时，难以和UPS鉴别。瘤细胞的免疫表型Vimentin呈阳性，尽管有明确的脂肪分化，但只有不到一半的病例S-100阳性，超过一半的病例局灶表达平滑肌肌动蛋白和CD34，Pan-CK、desmin、上皮膜抗原和高迁移率族蛋白也可阳性，鼠双微体2癌基因蛋白(murine double minute 2,MDM2)和细胞周期依赖性激酶4为阴性[19]。细胞遗传学具有复杂的核型重排，目前无可识别的特异性重排，与高分化脂肪肉瘤相较而言无一致性12q14～15和MDM2基因扩增[20]，基因表达谱差异较大。

3.3多形性横纹肌肉瘤该肿瘤发生于45岁以上成人，仅占成人STS的2%～5%，好发于成人四肢骨骼肌，尤其是大腿[13]。多形性横纹肌肉瘤具有高度侵袭性，较早发生转移，预后较差。镜下瘤细胞排列疏松、无极向，体积较大的圆形或多角形细胞，胞核深染，胞质深嗜伊红。最具特征的组织学表现为出现胞质深红染的奇异性肿瘤大细胞。研究显示，约100%弥漫强阳性表达Desmin[21]；大部分不表达α-平滑肌肌动蛋白，具有鉴别诊断意义；大部分表达肌动蛋白(HHF35)、MyoD1、Myogenin、Myoglobin[22-23]。

3.4恶性外周神经鞘瘤恶性外周神经鞘瘤占STS的5%～10%，25%～50%发生于Ⅰ型神经纤维瘤病的基础上，经过较长的潜伏期发展而来[24]。起源于外周神经，最常累及坐骨神经。镜下密集排列的梭形细胞胞质浅染、模糊，胞核深染、扭曲、波纹状、逗点状，呈不对称卵圆形。瘤细胞紧密和疏松的束状结构交替出现，呈旋涡状和指状交叉，瘤细胞栅栏状排列不是该肿瘤的特点，大部分肿瘤有地图样坏死和丰富的核分裂。50%～90%的恶性外周神经鞘瘤呈灶性表达S-100[25]，具有诊断意义。部分灶性表达CD56、CK、SyN、高迁移率族蛋白2、蛋白基因产物9.5、nestin、Actin，其他肌源性标志物阴性[26]。分子遗传学改变常见染色体缺失、结构重排，多累及17、22染色体，17染色体NF1、TP53基因最常受累。细胞周期抑制分子p16的CDKN2A出现纯合缺失(约50%左右)，许多恶性外周神经鞘瘤表达TP53阳性而不表达p16(INK4a)[27]。

4UPS的分子遗传特征

4.1UPS染色体畸变及不稳定基因组阵列比较基因组分析检测发现，UPS存在广泛的染色体改变，常见的染色体缺失片段1q32.1、2p25.3、2q36～q37、8p23、9p、10q21～q23、11q22、13q14～q21、16q11、16q23；常见的染色体获得片段1p36～p31、1q21～q24、2p、4p16、5p、5q34、6q、7p15～p22、7q21～qter、17q、9q、14q、16p13、17q、19p13、19q13.11～q13.2、20q、21q以及1p33～p34、12q13～q15、17cen-p11.2、17p13-pter的扩增[18，28]。汇编279个差异表达基因分析及对原发性未经治疗(即排除了放化疗可能造成的基因改变)的病例进行分析，均认为UPS和平滑肌肉瘤具有相似的基因组改变[29-30]。研究显示，UPS标记染色体，端粒联合、双微体和环状染色体存在结构和数值的变异；同时证实了p16INK4A(CDKN2A 9p21)和RB1(位于13q14)抑癌基因缺失频繁，以及TP53基因丢失和MDM2基因扩增[31]。尚有一项体外实验显示，p16INK4A为纯合性缺失[32]。另外，还发现UPS和平滑肌肉瘤7个显著差异性表达的染色体区域1p36.32～p35.2、1p21.3～p21.1、1q32.1～q42.13、2q14.1～q22.2、4q33～q34.3、6p25.1～p21.32和7p22.3～p13，可作为两者鉴别的辅助手段[33]。

4.2UPS的预后及治疗相关的靶点有研究通过对92例UPS患者线粒体D-环，尤其是D310进行单核苷酸多态性测序(single nucleotide polymorphisms,SNP)研究发现，次要等位基因的核苷酸73G、151T与UPS患者风险增加有关；而等位基因的核苷酸16、298C、152C和插入的C315(位于D310)均与UPS患者风险降低有关；认为SNP检测线粒体D-环可能有助于UPS早期诊断[34]。诱骗受体3(decoy receptor 3,DcR3)属于肿瘤坏死因子受体超家族的新成员，定位于染色体20q13.3，可阻断Fas/FasL介导的细胞凋亡。已观察到UPS中DcR3有过表达但其作用机制并不清楚，干扰小RNA剔除DcR3通过抑制磷脂酰肌醇3-激酶/丝氨酸苏氨酸蛋白激酶信号通路和基质金属蛋白酶2信号通道，增强FasL诱导的凋亡从而显著降低细胞转移和侵袭，认为DcR3可以作为UPS有效的治疗靶点[35]。FU3是使用鼠杂交瘤细胞技术作用于MFH细胞产生的单克隆抗体，在MFH细胞和血管周围间质细胞中高表达；将MFH细胞系SFT7913作为产生FU3的免疫原，通过FU3免疫亲和层析和N-末端氨基酸序列分析发现FU3识别的抗原与氨肽酶N(APN/CD13)相同；APN/CD13在MFH中高表达，FU3可特异性识别MFH细胞的CD13，干扰小RNA剔除CD13可削弱MFH细胞的侵袭能力；推测APN/CD13可能是MFH重要的诊断标志物和治疗靶点[36]。

5小结

UPS是间叶源性恶性肿瘤，其临床特征、组织形态学、免疫表型、遗传学和生物学行为上均显示出高度异质性。目前，采用结合形态学及免疫组织化学，辅以分子病理技术手段的综合诊断模式，使UPS诊断准确率较传统诊断模式有所提高。虽然UPS在遗传学上缺乏特异性改变且常伴有复杂的核型，相信随着分子遗传学研究的深入，以治疗为靶标的新的诊断或预后分子标志物也有望得到进一步发掘。

参考文献

[1]O′Brien JE,Stout AP.Malignant fibrous xanthomas[J].Cancer,1964,17:1445-1455.

[2]Coindre JM.Histologic classification of soft tissue tumors (WHO,1994)[J].Ann Pathol，1994，14(6):426-427.

[3]Fletcher CD.The evolving classification of soft tissue tumours:an update based on the new WHO classification[J].Histopathology，2006，48(1):3-12.

[4]Jo VY，Fletcher CD.WHO classification of soft tissue tumours:an update based on the 2013 (4th) edition[J].Pathology，2014，46(2):95-104.

[5]Al-Agha OM,Igbokwe AA.Malignant fibrous histiocytoma:between the past and the present[J].Arch Pathol Lab Med，2008，132(6):1030-1035.

[6]薛瑞峰,方志伟.恶性纤维组织细胞瘤研究进展[J].实用肿瘤杂志,2011,26(3):311-313.

[7]Satomi T,Watanabe M,Kaneko T,etal.Radiation-induced malignant fibrous histiocytoma of the maxilla[J].Odontology，2011，99(2):203-208.

[8]Fletcher CD,Gustafson P,Rydholm A,etal.Clinicopathologic re-evaluation of 100 malignant fibrous histiocytomas:prognostic relevance of subclassification[J].J Clin Oncol，2001，19(12):3045-

3050.

[9]Nakayama R,Nemoto T,Takahashi H,etal.Gene expression analysis of soft tissue sarcomas:characterization and reclassification of malignant fibrous histiocytoma[J].Mod Pathol，2007，20(7):749-759.

[10]Kelleher FC,Viterbo A.Histologic and genetic advances in refining the diagnosis of ″undifferentiated pleomorphic sarcoma″[J].Cancers (Basel)，2013，5(1):218-233.

[11]Fletcher CD.The evolving classification of soft tissue tumours-an update based on the new 2013 WHO classification[J].Histopathology，2014，64(1):2-11.

[12]Engellau J,Anderson H,Rydholm A,etal.Time dependence of prognostic factors for patients with soft tissue sarcoma:a Scandinavian Sarcoma Group Study of 338 malignant fibrous histiocy-tomas[J].Cancer,2004，100(10):2233-2239.

[13]方志伟,滕胜,陈勇,等.软组织肉瘤1118例临床病理分析[J].中华肿瘤防治杂志,2009,16(4):305-307.

[14]Cvjetko I,Kocman B,Sitic S.Inflammatory malignant fibrous histiocytoma of the retroperitoneum[J].Coll Antropol，2011，35(1):1-4.

[15]郭华,熊焰,农琳,等.33例恶性纤维组织细胞瘤病理学重新诊断评估[J].北京大学学报：医学版,2008，40(4):374-379.

[16]Hisaoka M,Wei-Qi S,Jian W,etal.Specific but variable expression of h-caldesmon in leiomyosarcomas:an immunohistochemical reassessment of a novel myogenic marker[J].Appl Immunohistochem Mol Morphol，2001，9(4):302-308.

[17]Oda Y,Miyajima K,Kawaguchi K,etal.Pleomorphic leiomyosarcoma:clinicopathologic and immunohistochemical study with special emphasis on its distinction from ordinary leiomyosarcoma and malignant fibrous histiocytoma[J].Am J Surg Pathol，2001， 25(8):1030-1038.

[18]Larramendy ML,Gentile M,Soloneski S,etal.Does comparative genomic hybridization reveal distinct differences in DNA copy number sequence patterns between leiomyosarcoma and malignant fibrous histiocytoma?[J].Cancer Genet Cytogenet，2008，187(1):1-11.

[19]Wang L,Ren W,Zhou X,etal.Pleomorphic liposarcoma:a clinicopathological,immunohistochemical and molecular cytogenetic study of 32 additional cases[J].Pathol Int， 2013，63(11):523-531.

[20]Marino-Enriquez A，Hornick JL，Dal Cin P,etal.Dedifferentiated liposarcoma and pleomorphic liposarcoma:a comparative study of cytomorphology and MDM2/CDK4 expression on fine-needle aspiration[J].Cancer Cytopathol,2014，122(2):128-137.

[21]喻林，王坚.多形性横纹肌肉瘤的临床病理学观察[J].中华病理学杂志，2013，42(3):147-152.

[22]Furlong MA,Mentzel T,Fanburg-Smith JC,etal.Pleomorphic rhabdomyosarcoma in adults:a clinicopathologic study of 38 cases with emphasis on morphologic variants and recent skeletal muscle-specific markers[J].Mod Pathol,2001，14(6):595-603.

[23]Schurch W,Bochaton-Piallat ML,Geinoz A,etal.All histological types of primary human rhabdomyosarcoma express alpha-cardiac and not alpha-skeletal actin messenger RNA[J].Am J Pathol，1994，144(4):836-846.

[24]Jemal A，Tiwari RC，Murray T，etal.Cancer statistics,2004[J].CA Cancer J Clin，2004，54(1)：8-29.

[25]Stasik CJ,Tawfik O.Malignant peripheral nerve sheath tumor with rhabdomyosarcomatous differentiation(malignant triton tumor)[J].Arch Pathol Lab Med，2006，130(12):1878-1881.

[26]Guo A,Liu A,Wei L,etal.Malignant peripheral nerve sheath tumors:differentiation patterns and immunohistochemical features-a mini-review and our new findings[J].J Cancer，2012，3:303-309.

[27]Brekke HR,Kolberg M,Skotheim RI,etal.Identification of p53 as a strong predictor of survival for patients with malignant peripheral nerve sheath tumors[J].Neuro Oncol，2009，11(5):514-528.

[28]Carneiro A,Francis P,Bendahl PO,etal.Indistinguishable genomic profiles and shared prognostic markers in undifferentiated pleomorphic sarcoma and leiomyosarcoma;different sides of a single coin[J].Lab Invest,2009,89(6)：668-675.

[29]Silveira SM,Villacis RA,Marchi FA,etal.Genomic signatures predict poor outcome in undifferentiated pleomorphic sarcomas and leiomyosarcomas[J].PLoS One，2013，8(6):e67643.

[30]Kurywchak P,Kiefer J,Lenkiewicz E,etal.Elucidating potentially significant genomic regions involved in the initiation and progression of undifferentiated pleomorphic sarcoma[J].Rare Tumors，2013，5(1):e14.

[31]Simons A,Schepens M,Jeuken J,etal.Frequent loss of 9p21 (p16(INK4A)) and other genomic imbalances in human malignant fibrous histiocytoma[J].Cancer Genet Cytogenet，2000，118(2):89-98.

[32]Nishio J,Iwasaki H,Nabeshima K,etal.Establishment of a new human pleomorphic malignant fibrous histiocytoma cell line,FU-MFH-2:molecular cytogenetic characterization by multicolor fluorescence in situ hybridization and comparative genomic hybridization[J].J Exp Clin Cancer Res，2010，29:153.

[33]Kresse SH,Ohnstad HO,Bjerkehagen B,etal.DNA copy number changes in human malignant fibrous histiocytomas by array comparative genomic hybridisation[J].PLoS One，2010，5(11):e15378.

[34]Xun J,Li Z,Song X,etal.Identification of sequence polymorphisms in the D-loop region of mitochondrial DNA as risk biomarkers for malignant fibrous histiocytoma[J].Mitochondrial DNA，2013.

[35]Toda M,Kawamoto T,Ueha T,etal.′Decoy′ and ′non-decoy′ functions of DcR3 promote malignant potential in human malignant fibrous histiocytoma cells[J].Int J Oncol，2013，43(3):703-712.

[36]Aoki M,Nabeshima K,Hayashi H,etal.Identification of APN/CD13as the target antigen of FU3,a human monoclonal antibody that recognizes malignant fibrous histiocytoma[J].Int J Oncol，2013，43(1):57-62.

摘要：多形性未分化肉瘤(UPS)以前被称为恶性纤维组织细胞瘤(MFH)，MFH的概念在2013年世界卫生组织软组织与骨肿瘤分类中被删除并代之以UPS。UPS恶性程度高，复发和转移常见，预后较差，其形态学具有多形性且分化差，误诊率较高。随着分子生物辅助诊断技术日益成熟，为UPS与其他具有多形性形态学特征的恶性软组织肉瘤鉴别提供了一个重要的辅助诊断方法。

关键词：多形性未分化肉瘤；恶性纤维组织细胞瘤；临床病理；分子病理

The Clinical Pathological Diagnosis and Molecular Pathology of Undifferentiated Pleomorphic SarcomaYANGXiao-qiu,TANShun.(DepartmentofPathology,HaikouMunicipalHospitalAffiliatedtoXiangyaSchoolofMedicine,CentralSouthUniversity,Haikou570208,China)

Abstract：Undifferentiated pleomorphic sarcoma (UPS) is formerly known as malignant fibrous histiocytoma(MFH).The concept of MFH is removed and replaced with UPS in the fourth edition of the WHO classification of tumors of soft tissue and bone.UPS is an aggressive malignancy with high potential of local recurrence and distant metastasis,which has a poor prognosis and higher misdiagnosis due to the polymorphic morphology and poor differentiation.Recently,the applications of the molecular biologic techniques for auxiliary diagnosis has become increasingly sophisticated.Therefore they can be used as an auxiliary diagnosis index for UPS in order to distinguish it from other malignant polymorphic soft tissue tumors.

Key words：Undifferentiated pleomorphic sarcoma; Malignant fibrous histiocytoma; Clinical pathology; Molecular pathology

收稿日期：2014-10-10修回日期：2014-12-12编辑：郑雪

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.15.019

中图分类号：R738.1

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)15-2741-04