乳腺导管原位癌研究进展*
2018-02-13买志福郭文家综述柴晓波审校
买志福,郭文家 综述,柴晓波 审校
(中国人民解放军兰州总医院检验科,兰州 730050)
乳腺导管原位癌(DCIS)是在形态学、免疫组织化学、分子水平及临床生物学行为方面具有显著异质性的病变,世界卫生组织定义其为一种局限于乳腺导管-小叶内的肿瘤性病变,特征是上皮细胞增生,细胞学具有非典型性[1-2]。钼靶筛查普及后,DCIS发病率显著上升,在50岁以上女性更明显,最新数据提示约占所有新诊断乳腺癌的20%[3];2016年美国约有6.1万例新诊断的DCIS。我国DCIS的发病率尚不清楚。
大多数DCIS患者不会复发,由于现在没有可靠的手段能识别DCIS复发或进展为浸润性癌的风险,DCIS患者可能被过度治疗或治疗不足,需要借助一些手段区分真正高风险与低风险的DCIS[4]。传统的评估DCIS复发风险的因素包括肿块可触及、体积大、组织学级别高、切缘距离肿瘤近或切缘阳性、年龄小于50岁[5]。研究者一方面需要筛选出不能从辅助治疗中获益的低风险患者,避免过度治疗,节约医疗成本;另一方面需要找出高复发风险的DCIS,通过最适合的治疗手段降低其复发风险、评估风险,进行个体化治疗[6-7]。本文对DCIS的发生发展、分子生物学特征及最新进展作一论述。
1 DCIS是否为IDC的前驱病变
DCIS是否为浸润性导管癌(IDC)的前驱病变一直是学者争论不休的问题,人们普遍认为DCIS是IDC的前驱病变有以下几个原因:(1)IDC相邻组织经常存在DCIS,且二者的基因表达谱也很相似,但是从流行病学来看,切除DCIS后并没有降低IDC的发生率[8];(2)目前大多DCIS是通过乳腺影像筛查检测出来,这也导致了乳腺癌的过度诊断,从而掩盖了因为DCIS切除而降低的乳腺癌发生率[9];(3)加拿大国家乳腺癌筛查研究(CNBSS)长期随访诊断为DCIS的女性5、10、15、20年累计乳腺癌发病率及发生概率,结果显示DCIS患者与健康对照组相比,发生IDC的风险明显提高,但诊断DCIS随访20年后,超过80%的女性仍然没有发生浸润性乳腺癌[10]。因此,有学者认为DCIS并不是IDC的前驱病变,且在一些DCIS复发的患者中可以看到浸润性癌成分。此外,实验数据表明,DCIS病变中已经存在肿瘤干细胞,提示乳腺癌的侵袭性表型在癌前病变阶段就已出现。
2 DCIS的组织发生学
低核级和高核级DCIS可能源自两个完全不同的发生途径。平坦型上皮非典型增生(FEA)与非典型导管增生(ADH)发生相关,可能是ADH的前驱病变,因此,也是低核级DCIS的前驱病变。比较基因组杂交对同时性和异时性DCIS和IDC病变检测显示,二者几乎有相同的基因组改变。并且发现低核级DCIS与16q、17p缺失有关,而高核级DCIS与13q缺失、11q13及17q12的高水平扩增有关[11]。基因表达微阵列技术进一步证实DCIS是一种异质性病变,并且根据其分子特征提出了新的分型,即ADH、DCIS,低核级IDC有相同的基因表达谱,为雌激素受体(ER)表达型,而高核级DCIS和高核级的IDC具有相同的基因表达谱,与核分裂活性和细胞周期相关。一般来说,低核级DCIS经过一个很长的潜伏期后可发展为分化良好的IDC,而高核级DCIS病变经过一个比较短的时间则进展为分化差的IDC。Hanne应用43基因的panel可以很好地区分低核级和高核级DCIS。最近, SOPIK等[12]应用一个74-基因微列阵能够将97%的DCIS和95%的IDC很好地区分开,且认为DCIS不同的分子亚型为不同分子类型IDC的前驱病变。然而,从DCIS向IDC的转变过程中,并没有表现出明显的特定基因改变。相反,最明显的转录改变发生在正常上皮发展为DCIS的阶段,早于局部浸润的发生过程。总之,分子数据表明,从本质上来说,同时发生的DCIS和IDC非常相似。
3 DCIS的分子分型
IDC的几种分子亚型[Luminal A型、Luminal B型、人表皮生长因子受体2(HER2+)型、基底细胞样型]在DCIS中同样存在,但比例不同。与IDC相比,Luminal B型,HER2+型在DCIS中明显更高;低核级DCIS与ER阳性、Luminal A型相关,高核级DCIS与ER阴性、HER2阳性、基底细胞样型相关。一项系统评价(2011年)回顾了ER、孕激素受体(PR)、HER2表达是否能作为DCIS患者复发的独立预后因子,但结论仍然不一致[13]。目前,传统的分子分型指标能不能区分和预测DCIS患者的复发与进展风险,需进一步研究。基底样亚型与管腔亚型相比,局部复发的风险较高。DCIS的HER2的表达与乳腺癌始发和进展有关。HER2在伴/不伴坏死的高核级DCIS中常高表达[14]。HER2通过促进肿瘤干细胞形成导致乳腺癌的发生。DCIS表达HER2与外科切除术后未放疗患者的复发有关。单纯手术治疗的DCIS中,HER2的表达与较高的复发率及多年后发生IDC相关[15]。
4 DCIS转变为IDC的机制
4.1肌上皮细胞缺失理论 肌上皮细胞、基质细胞、血管供应和细胞介导的免疫机制在原位癌到浸润癌转化过程中均发挥了重要作用。DCIS和IDC之间鉴别的关键在于DCIS存在肌上皮细胞,缺乏肌上皮细胞被认为是浸润性癌的标志。肌上皮细胞在正常乳腺组织和乳腺肿瘤中的生物学表现是不同的。肌上皮细胞在DCIS中作为上皮细胞浸润和血管发生的抑制剂。免疫组织化学标记检测有无肌上皮细胞,如p63、calponin、SMA、CD10、CK5/6、S-100和平滑肌肌球蛋白重链作为判断浸润的标准[16]。平滑肌肌球蛋白重链、CD10和CK5/6对DCIS相关的肌上皮细胞的敏感性低于SMA、p63和calponin,在具有坏死、多形性小叶原位癌和高核级DCIS中的表达显著降低。与这些肿瘤相反,经典小叶原位癌和低核级DCIS强烈并连续表达肌上皮细胞标记物[17]。这项研究表明根据病变和标记物的应用可以很显著地显示出其异质性,并强调了使用多种抗体的重要性。目前还不知道免疫组织化学异质性以及在浸润前期肌上皮细胞减少和缺失的原因。有学者提出关于肌上皮细胞缺失机制的两种理论,第一种假说认为肿瘤上皮细胞中的遗传变化可能最终选择具有浸润性质的克隆,其可以逃离导管,扩散到基质中,并且随后扩增;第二种假说认为DCIS肌上皮细胞的表型变化,连同基质炎细胞和肌纤维母细胞的增生,导致导管的破坏和肿瘤上皮细胞释放到周围基质中。许多在正常肌上皮细胞表达的特异性基因,如CTK14、CTK17、催产素受体(OXTR)和表皮生长因子受体(EGFR),在缺乏肌上皮细胞的DCIS中缺失或显著下调。
4.2基质微环境和相关基因改变 从DCIS到IDC,肿瘤上皮细胞并没有表现出显著的基因改变。由于DCIS与IDC之间缺乏基因组的改变,促使研究者致力于分析基质微环境介导的浸润机制。肿瘤相关的间质细胞可以分泌血管内皮生长因子、白细胞介素-6和白细胞介素-8,从而促进血管生成和乳腺癌进展[18]。与之相反,从DCIS到IDC的进展过程中,肿瘤相关基质细胞表现出明显的基因表达变化。在IDC进展中所有类型的细胞均发生了基因表达的变化,从而影响了肌上皮细胞变化[19]。
有学者在模型系统中更多地阐明了肿瘤细胞及其周围基质之间的相互作用。确定了巨噬细胞反应和成纤维细胞反应特征的DCIS 2种不同的基质标记,这些基因存在于浸润性癌和原位癌的亚群中。结果显示具有巨噬细胞反应特征的DCIS具备更高侵袭性的表型,表现为高核级DCIS,ER及PR阴性,而成纤维细胞增生却未显示此相关性,表明微环境是肿瘤进展的驱动因素。
5 DCIS的临床预后指标
临床处理DCIS的困境主要在于依靠传统的临床病理学指标并不能准确预测哪些患者有较高的复发率。研究者应用分子芯片分析侵袭性肿瘤的风险评估取得了巨大进展;但DCIS在临床实践中的应用研究相对滞后。最近,修正的乳腺癌相关21基因检测技术[Oncotype DX(Genomic Health,CA,USA)]对于DCIS复发评分进行了改进[20]。这个RT-PCR反应是基于Oncotype DX12浸润复发评分体系[21]。该算法使用7个癌症相关基因(Ki67、STK15、Survivin、CCNB1、MYBL2、PR、GSTM1)和5个内参基因生成一个得分,量化累积局部复发的可能性(预测DCIS 10年后进展为IDC及局部复发的风险)[22]。ECOG实验结果显示,327例DCIS,术后未放疗,30%接受他莫昔芬治疗,预测出低风险组10年复发率为10.6%,中风险组为26.7%,高风险组为25.9%。这两项研究显示低风险组的复发率仍然较高,没有考虑放疗因素的影响,该评分能不能区分真正的DCIS风险,还未在临床实践中使用,需进一步研究验证。最近一项研究进一步证明了Oncotype DX评分在DCIS预后中的价值,对718例DCIS单纯进行保乳手术治疗的患者进行了有效验证。选取571例切缘阴性的蜡块用于研究,中位随访9.6年,100例出现局部复发(57例IDC,44例DCIS)。采用Oncotype DX DCIS评分进行回顾分析,10年的局部复发的风险估计分别为低风险12.7%、中风险27.8%和高风险33.0%[23]。
ER是目前唯一可进行有效临床实践验证的生物标志物,《美国国家综合癌症网络(NCCN)实践指南》建议将ER作为DCIS常规诊断检测,75%~80%的DCIS表现ER阳性。因此,ER常用于确定DCIS患者是否接受激素治疗。然而,美国临床肿瘤学会(ASCO)更新委员会得出的结论是,目前的资料还不足以推荐DCIS患者根据ER状态使用他莫昔芬治疗[24-25]。此外,虽然PR往往与ER同时检测,但PR和DCIS的关系目前还很少有报道[26]。因此,病理学家应该决定将哪些有用的指标报告给临床医生。
6 结 论
随着DCIS发病率的增加,病理工作者将发挥越来越重要的作用。病理工作者需要提供重要的病理信息指导DCIS患者的治疗决策,并确定复发和进展到浸润性癌的风险。DCIS是一组异质性病变,临床工作者需要更好地了解DCIS发生、发展的分子机制,以帮助患者选择更好的治疗。DCIS的各种细胞组分(包括肿瘤上皮细胞、肌上皮细胞和基质细胞)的生物学改变决定其是否将进展为浸润性癌[13]。从DCIS到IDC的进展是非常复杂的分子事件[27]。因此,基于传统组织学的分子分型定义DCIS可能是一种更准确的解释DCIS异质性、预测疾病进展的风险以及患者对治疗反应差异性的有效方法。克服肿瘤异质性将是识别DCIS进展驱动基因的主要挑战。