星空现象在肿瘤中的病理意义

赵文杰，秦 川

(中国医学科学院医学实验动物研究所，北京协和医学院比较医学中心，卫计委人类疾病比较医学重点实验室，国家中医药管理局人类疾病动物模型三级实验室，新发再发传染病动物模型研究北京市重点实验室，北京 100021)

“星空现象”的起源是未知的，其命名是根据印象派画家梵高的作品《星空》得来。在HE染色中，“星”代表的是吞噬凋亡/死亡的细胞碎片的巨噬细胞，胞质丰富，呈苍白色；“空”代表的是淋巴细胞或肿瘤细胞，核圆形、蓝染，胞浆少，这些巨噬细胞散在分布于造血淋巴瘤或免疫器官中。生理情况下，“星空现象”主要见于淋巴造血组织的生发中心，副皮质区偶见但不明显，在套区或脾脏边缘区则不易发现。近几年来，“星空现象”在淋巴瘤即伯基特淋巴瘤(Burkitt’s lymphoma，BL)、弥漫大B细胞淋巴瘤(diffuse large B cell lymphoma，DLBCL)中已有相关报道[1-2]，但其发展史、发生机制、病理生理和临床特征研究甚少。

1 发展史

“星空现象”在一世纪之前就已经被描述，1884年，Flemming等[3]发现淋巴结生发中心大部分淋巴细胞核碎裂，有丝分裂相丰富。随后，Hellman[4]报道淋巴结生发中心核碎裂的产生可能与感染过程或外来刺激有关。1922年，Heiberg[5]指出如果含有细胞碎片的巨噬细胞均匀分布于生发中心中，则说明淋巴细胞受到损坏。随后，Ehrich[6]通过皮下注射低毒性葡萄球菌感染家兔，发现局部淋巴结及血液中淋巴细胞增多，提出生发中心可以抵抗传染病或毒素的侵袭。Bartfel等人[7]取类风湿性关节炎与系统性红斑狼疮患者外周血进行细胞培养，发现淋巴细胞呈玫瑰状排列在巨噬细胞周围，结果表明淋巴细胞增生有可能与抗原刺激有关。尽管“星空现象”这一术语没有使用，从以上的研究基础上可见，早期已经观察到包含组织碎片的巨噬细胞均匀分布于正常和反应性淋巴生发中心。直到20世纪中叶，“星空现象”这一术语才出现在文献中。

“星空现象”这一术语在1957年的一次病理学研讨会上被记录，该会讨论了一例发生于17岁男性患者的颌骨伯基特淋巴瘤。在该肿瘤内可见分散的巨噬细胞吞噬死亡的肿瘤细胞残存的碎片。1958年，Gall和Rappaport[8]描述了一部分低分化淋巴瘤，该肿瘤细胞有丝分裂丰富，散在的巨噬细胞胞质苍白，细胞体积较大，与淋巴结反应性增生的生发中心的现象一致，Gall和Rappaport[8]指出，“星空现象”这一术语可以用于反应性淋巴结增生的生发中心和淋巴瘤中。星空现象的产生可能是宿主对外来刺激及肿瘤的一种防御。O’Conor[9]对106例淋巴瘤即伯基特淋巴瘤进行总结，第一次使用术语“易染体巨噬细胞”描述了伯基特淋巴瘤，吞噬细胞碎片的巨噬细胞散在分布于淋巴结生发中心，巨噬细胞因严重肿胀或者肿瘤迅速增长及细胞分解，胞质呈苍白色。这些巨噬细胞可能由于肿瘤迅速增长和伴随细胞破裂的结果而产生的。但是，巨噬细胞的起源未知，有可能起源于淋巴瘤细胞或非肿瘤的间质细胞。

2 发生机制

关于“星空现象”的发生机制是未知的，生理情况下，在淋巴造血组织中，为什么“星空现象”主要发生于生发中心暗区？要从淋巴结中B细胞分化发育说起。来源于套区初始B细胞在外源物质刺激下，迁移到生发中心增殖，形成中心母细胞。生发中心暗区的中心母细胞，经历着免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)可变区的变异生物学变化，从而增加免疫球蛋白基因的多样性，继而产生高达百万种含有不同免疫球蛋白基因序列的克隆进行储备。最后，中心母细胞迁移到生发中心明区，与滤泡树突细胞和滤泡辅助T细胞相遇。这时，B细胞需要循环归巢到生发中心的暗区继续增殖和变异或者分化为中心母细胞。生发中心的B细胞表面Ig与和抗原良好互动的膜型免疫球蛋白(即B细胞受体)结合从而存活，高亲和性B细胞也经历着Ig重链类转化，受滤泡辅助T细胞和滤泡树突状细胞刺激帮助，最后形成记忆B细胞或浆细胞。一些B细胞，由于产生的免疫球蛋白亲和力低不能与相应抗原特异性结合，因而缺乏B细胞受体这一生存信号，进而发生细胞凋亡/死亡，继而被巨噬细胞吞噬，在生发中心形成“星空现象”。

细胞凋亡可由各种刺激引起，凋亡细胞通过释放“找我”信号到微环境中被巨噬细胞识别并清除，凋亡细胞的细胞膜脂类、蛋白质和糖类或血源性分子都可作为引诱巨噬细胞的信号。除此之外还包括血卵磷脂、趋化因子(CX3CL1)、ATP和UDP[10-13]。在微环境中一旦凋亡细胞被识别，巨噬细胞启动“吃我”配体吞噬凋亡的细胞，“吃我”配体主要存在细胞膜表面的磷脂酰丝氨酸(phosphatidyl serine，PS)[14]。在机体中，吞噬作用时刻发生，它与生理性细胞凋亡在同一个速度发生。为了避免组织发生炎症、继发性坏死或自我耐受，细胞碎片的消化和处理必须迅速。可是，怎样保证巨噬细胞的数量足够？Smith等[15]报道，巨噬细胞的数量可以通过辅助T细胞的数量被调整[15]，从而可以抑制前列腺素介导的炎症。在凋亡细胞周围炎性细胞的减少，除了与巨噬细胞吞噬外还与抗炎细胞因子(TGFb和IL-10)的释放有关[11]。凋亡细胞的存在抑制了脂多糖诱导的炎性细胞因子如TNF、IL-1和IL-12的产生[16]。当凋亡的细胞不能被立即清除，细胞膜破裂继而损伤相关分子模式(damage-associated molecular pattern，DAMP)分子释放，最后被组织巨噬细胞和滤泡树突细胞识别。由DAMP分子引起的炎症反应与致病菌相似。来自凋亡细胞吸引组织巨噬细胞的这些信号主要是抗炎因子信号，而致病菌引起的信号主要通过toll样或Fc受体介导[10]。虽然免疫选择在生发中心非常重要，但是其他机制可能也决定着细胞凋亡。据报道，细胞凋亡可以抗病毒[17]，同样也可防御病毒自身的免疫。由于一直暴露于抗原和淋巴细胞的克隆一直扩充，持续高病毒载量感染的人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus，HIV)也可以出现“星空现象”。

3 病理生理和临床特征

3.1 星空现象与伯基特淋巴瘤

Burkitt淋巴瘤(BL)是一种高度侵袭性的非霍奇金淋巴瘤，主要来源于B淋巴细胞。BL分为三种临床亚型：地方型、散发型和免疫相关型[1]。Burkitt淋巴瘤的瘤细胞的大小和形态一致，主要由小无裂细胞组成。瘤细胞胞界不清，胞质少，核圆或卵圆形，核仁明显，核有丝分裂相常见。瘤细胞死亡/凋亡速度快，被成熟的巨噬细胞吞噬，这些含有吞噬碎片和包涵体样颗粒的巨细胞淡染，均匀地散布于瘤细胞之间呈现所谓的“星空现象”图像，“星空现象”是伯基特淋巴瘤的一个特征性形态学表现。Fujita等[18]认为Burkitt淋巴瘤中“星空现象”明显与EBV病毒感染肿瘤细胞裂解阶段有关。然而，这一发现并没有解决“星空现象”在肿瘤的存在机制，通常不被认为与病毒感染有关[18]。瘤细胞膜表面表达IgM、单型轻链，及B细胞相关抗原(如CD19、CD20、CD22、CD79a)，GC标记(如CD10和Bcl-6)。LCA(CD45)、CD71、HLA-DR、CD43和TCL-1.25[19]表达呈阳性，T细胞相关抗原(CD2、CD3、CD5、CD7)、CD23、CD44、CD138、MUM1/IRF4、TdT Bcl-2呈阴性，不表达Bcl-2。表达CD10和Bcl-6说明肿瘤细胞起源于生发中心，近100%的细胞呈Ki-67阳性。

瘤细胞表面存在Ig重链、轻链重排，具有Ig基因自体突变。几乎所有BL患者在染色体8q24处存在MYC易位，MYC断裂-重排是Burkitt淋巴瘤标致性的特征。最常见的是通过8号染色体与14号染色体间易位，使得8号染色体上的MYC基因或其相邻区域与14号染色体的免疫球蛋白重链融合而被活化。MYC功能失调，促使细胞增殖，MYC还能激活靶基因，特别是与凋亡有关的基因，因此Burkitt淋巴瘤是人类肿瘤中增殖速度最快的肿瘤。由于Burkitt淋巴瘤缺乏抗凋亡Bcl-2蛋白，它也是凋亡速度最快的一种肿瘤。即处于高速的增殖/凋亡循环，产生的凋亡碎片不断地被吞噬，最终形成广泛的“星空现象”。

3.2 星空现象与弥漫大B细胞淋巴瘤

弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)是最常见的淋巴瘤，成年人易发，占全球非霍奇金淋巴瘤的30% ～ 40%。DLBCL的分类在临床、免疫表型和基因水平上高度异质。流行病学研究表明，DLBCL的病因由多因素造成，促使DLBCL形成最主要的因素是基础免疫缺陷和自身免疫性疾病，在这些肿瘤中EBV呈阳性[20]。DLBCL瘤细胞体积大、有较丰富的细胞浆，核圆型或卵圆型，核仁明显，偶有核分裂象。DLBCL表达B细胞相关抗原(CD20+、CD45+、CD79a+、CD3-)和Ki-67。“星空现象”占DLBCL病例的5% ～ 10%[21]，主要发生于淋巴结或淋巴结外，在生发中心B细胞型，活化B细胞型中也可见。大约5% ～ 15% DLBCL患者携带MYC易位基因。在免疫活性患者中，90%原发性中枢神经系统淋巴瘤是弥漫大B细胞淋巴瘤[22]，其组织学特征为肿瘤细胞易沿着血管分布，“星空现象”和坏死明显[23]。它和Burkitt淋巴瘤一样，是增殖与凋亡的综合反应。有研究者对中国西南地区老年人EB病毒弥漫大B细胞淋巴瘤的临床病理特点及预后进行分析，发现具有“星空现象”和Bcl-2阳性者预后更差[2]。

3.3 星空现象与其他淋巴肿瘤

“星空现象”易出现在高增殖、高凋亡的肿瘤中，如非特定型淋巴瘤、“双打击”或“三打击”淋巴瘤、浆母细胞淋巴瘤(PL)、间变性大细胞淋巴瘤(ALCL)、ALK阳性(ALK+)淋巴瘤、套细胞淋巴瘤(MCL)和T-淋巴细胞白血病/淋巴瘤(T-LBL)。这些肿瘤共同的特征是染色体片段的位置易发生改变即易位。HGBL瘤细胞表面B细胞免疫表型、生发中心B细胞(GCB)免疫表型、Bcl-2和/或MYC呈阳性，Ig呈阴性。此肿瘤增殖率高达90%以上。在染色体8q24处经常出现MYC易位/重排。“双打击”或“三打击”淋巴瘤，具有MYC、Bcl-2和/或Bcl-6基因重排/易位[24]。瘤细胞表面CD10和/或Bcl-6、GCB免疫表型阳性，其中MYC和Bcl-2过量表达。在浆母细胞淋巴瘤有活力区域“星空现象”显著可见，MYC基因(位于8q24)重排是PL中最先被发现的细胞遗传学异常[25]。PL瘤细胞表面MUM1/IRF4、CD38、CD79a、CD138、细胞质免疫球蛋白呈阳性，CD19、CD20、CD22、PAX5呈阴性或弱阳性。间变性大细胞淋巴瘤是B细胞家族的大细胞淋巴瘤的一种，表达ALK。肿瘤细胞主要表现免疫母细胞型或浆细胞型，通常呈正弦增长的特点。偶见双细胞核，类似里施细胞，吞噬死亡碎片的巨噬细胞散在的分布于肿瘤细胞肿，“星空现象”显著。在(ALK+)染色体2p23处存在ALK基因重排，1染色体7q23处网格蛋白基因重排[26]。瘤细胞表面CD138、VS38、MUM1/IRF4和BLIMP呈阳性，CD19、CD20、CD22、CD79a、CD30和EMA呈阴性。套细胞淋巴瘤(MCL)瘤细胞呈弥散性、结节性或套状形式分布，淋巴瘤细胞小，具有成熟的染色质。约75%的病例出现胞浆呈嗜酸性上皮样组织细胞，也称“粉红组织细胞”，“星空现象”不明显。研究报道，在MCL t(8;14)(q24;q32)/IGH-MYC发生易位重排病例中，“星空现象”显著可见[27]。MCL瘤细胞表面CD5、CD43呈阳性，CD23呈阴性。T-淋巴细胞白血病/淋巴瘤和Burkitt淋巴瘤一样，“星空现象”显著可见。其肿瘤多处染色体片段发生易位/重排：MYC(8q24)、TAL1(1q33)、TAL2(19p13)、LYL(9q32)、BHLHBI(21q22)、LMO1(11p13)、LMO2(11p15)、HOX11(10q24)、LCK(1p34)和TANI(9q34.3)，具有高增殖率[28]。瘤细胞表面CD13、CD33、Ki-67呈阳性。

4 小结和展望

在正常的免疫器官淋巴结或脾的生发中心中，“星空现象”形成的机制主要取决于免疫球蛋白亲和力信号的强弱。当缺乏B细胞受体这一信号时，B细胞发生凋亡/死亡，进而被巨噬细胞吞噬。在此阶段B细胞的抗凋亡蛋白表达很低，如Bcl-2。因此，在诊断过程中可以用Bcl-2识别正常/肿瘤性的生发中心结构。那么淋巴瘤中“星空现象”的形成与什么有关呢？大约90% Burkitt淋巴瘤患者的MYC基因发生t(8;14)染色体间易位而活化[29]，而Burkitt淋巴瘤中，MYC基因断裂-重排是其最为标志性的特征。Burkitt淋巴瘤是凋亡速度最快的肿瘤之一，其Ki-67蛋白指数高达100%，一直处于高速增殖/凋亡循环，产生的凋亡碎片不断被吞噬，最终形成广泛的“星空现象”。MYC基因重排也可发生在高级别淋巴瘤、非特定型“双打击”或“三打击”淋巴瘤、浆母细胞淋巴瘤，虽然不如Burkitt淋巴瘤广泛，也能观察到局灶性“星空现象”。虽然在弥漫大B细胞淋巴瘤中“星空现象”不常见，但携带MYC易位/重排DLBCL患者中常见“星空现象”[21]。海雷变异型的套细胞淋巴瘤携带t(8;14)(q24;q32)/IGH-MYC基因，所以这类肿瘤中“星空现象”明显，但经典型的套细胞淋巴瘤“星空现象”不常见[27]。MYC基因在淋巴瘤的形成中起着重要作用。MYC基因易位/重排控制细胞生长和增殖，并诱发细胞凋亡，凋亡的肿瘤细胞被巨噬细胞吞噬，形成“星空现象”。综上，星空现象可能与MYC基因重排存在一定的联系，其发生机制有待于进一步研究。

作为淋巴瘤的一种组织学表现，“星空现象”除具有一定的诊断参考价值外，还有什么临床意义呢？Oels等病理学家[30]从1952年—1964年收集了185例淋巴瘤患者进行了分析，结果发现“星空现象”显著的患者没有一个存活率超过5年。“星空现象”作为肿瘤的一种组织学表现，与肿瘤的预后存在一定的联系。Diamandopoulos等[31]的诊断案例中60例(60/602)网状细胞肉瘤发生核碎裂的吞噬现象及“星空现象”，对这些患者的预后结果调查发现，仅有2例患者存活，58例患者死亡，存活时间为6 ～ 8个月。有研究者对中国西南地区老年人EB病毒弥漫大B细胞淋巴瘤的临床病理特点及预后进行分析，发现具有“星空现象”的患者预后更差[2]。“星空现象”也见于皮肤肉瘤，结果发现不存在此现象的患者寿命可达5年，而具有“星空现象”的患者生命只有30个月[32]。由此可见“星空现象”与肿瘤的预后存在紧密的联系，多数学者认为肿瘤的预后不良与c-myc基因重排有关，c-myc基因位于染色体8q24，是一种可易位基因，在伯基特淋巴瘤中常常出现c-myc基因位点与Ig基因位点的易位，即c-myc易位到Ig位点的高活性转录区，从而组成高转录性的重排基因，启动c-myc转录，使c-myc表达增强，促进细胞恶变，最后导致肿瘤的发生。c-myc基因重排也可发生在高级别淋巴瘤、非特定型“双打击”或“三打击”淋巴瘤、浆母细胞淋巴瘤。c-myc基因高表达使c-myc蛋白表达增强，激活c-myc蛋白促进肿瘤细胞从G0期到S期转化的功能，导致大量的G0期肿瘤细胞提前进入增殖期。有研究报道显示，c-myc基因重排表达阳性DLBCL患者发生预后不良的风险约为c-myc基因未发生重排患者的2倍[33]。

淋巴瘤为发生于淋巴造血系统的免疫系统恶性肿瘤，其发生与机体免疫状况有着密切关系。建立相应的动物模型是淋巴瘤研究的重要方法。淋巴瘤动物模型有自发性淋巴瘤模型[34]、诱发性淋巴瘤模型[35]和移植性淋巴瘤模型和转基因动物模型。构建相关动物模型是进行药物筛选、临床治疗的重要手段。以上讨论可知，淋巴肿瘤中“星空现象”的出现与c-myc基因重排有关，在淋巴瘤动物模型中，一旦出现“星空现象”，那么可能考虑到肿瘤的预后不良。“星空现象”作为肿瘤预后的组织学表现与放疗、化疗的关系等有待于进一步研究[36]。

本文针对造血系统淋巴肿瘤“星空现象”的发展史、机制及病理生理进行描述，希望对淋巴瘤动物研究模型的建立以及放疗药物对患肿瘤动物在临床的研究、药物剂量的选择及预后等提供一定的帮助。