CK7、CK20联合肠道源性标志物检测在肺肠型腺癌和转移性结直肠腺癌鉴别诊断中的价值

苟思琪，方 媛，张 前，杨路路，王劲松，黄文斌

原发性肺肠型腺癌(pulmonary enteric adenocarcinoma, PEAC)是肺腺癌的少见亚型，其组织学特征和免疫表型类似于结直肠腺癌[1]。结直肠腺癌是消化系统最常见的恶性肿瘤之一，晚期结直肠腺癌易发生肝和肺转移，当结直肠腺癌转移至肺时，形态学和免疫表型与PEAC相似，但两者的临床治疗方案和疗效均不相同。因此，两者的鉴别非常重要。近年研究发现免疫组化标志物如CDX2、SATB2、CDH17、β-catenin的表达对结直肠腺癌诊断具有较高的敏感性和特异性，其在PEAC和肺转移性结直肠腺癌(pulmonary metastatic colorectal adenocarcinoma, PMCA)鉴别诊断中的价值也有相关报道，但缺乏全面系统的比较。本文分析PEAC和PMCA中的免疫组化标志物，明确它们在PEAC和PMCA鉴别诊断中的敏感性和特异性，探讨单个免疫组化标志物或联合检测对PEAC与PMCA的鉴别诊断价值，筛选可用于两者鉴别的最佳免疫组化标志物组合。

1 材料与方法

1.1 临床资料收集2013年1月～2019年6月南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)病理科活检或手术切除的11例PEAC和22例PMCA。11例PEAC中男性8例，女性3例，年龄53～74岁，平均64.5岁，其中3例合并有普通性腺癌成分；穿刺标本7例，手术标本4例；22例PMCA中男性15例，女性7例，年龄49～79岁，平均67.6岁，其中穿刺标本14例，手术切除标本8例。PEAC患者均进行肠镜检查未发现肠道病变，而PMCA患者均有结直肠腺癌病史。

1.2 方法所有病例为手术或活检标本，均经10%中性福尔马林固定，常规石蜡包埋，5 μm厚切片7张，分别行HE染色和免疫组化EnVision法染色。切片常规脱蜡，梯度乙醇脱水，3%H2O2进行内源性生物素酶灭活，然后行高温高压抗原修复，抗原修复液为枸橼酸钠缓冲液(pH 6.0)，随后在DAKO Autostainer Link48全自动免疫组化仪上进行，具体操作步骤严格按试剂盒说明书进行。CK7、CK20、CDX2、SATB2、CDH17和β-catenin分别购自福州迈新公司和北京中杉金桥公司，二抗及检测试剂盒均购自DAKO公司。

1.3 结果判断CK7、CK20阳性定位于细胞质和(或)细胞膜；CDH17定位于细胞膜；CDX2和SATB2阳性定位于细胞核；β-catenin仅有细胞核阳性时才判读为异常表达，而细胞膜和(或)细胞质阳性均判读为正常表达。根据阳性细胞数进行计分：无阳性细胞为0分； 1%～10%为1分；11%～25%为2分；26%～50%为3分； >50%为4分。

1.4 统计学分析所有数据均采用SPSS 23.0软件进行统计学分析。采用χ2或Fisher确切概率法检验每个免疫组化标志物在PEAC和PMCA中表达的差异，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CK7、CK20、CDX2、STAB2、CDH17和β-catenin在PEAC和PMCA中的表达CK7、CK20和CDH17阳性主要位于细胞膜，CDX2和SATB2阳性位于细胞核，β-catenin正常表达于细胞膜，仅有细胞核伴/不伴细胞质阳性时认为异常表达。CK20、CDX2、SATB2、CDH17和β-catenin表达在PMCA中明显高于PEAC，差异均有统计学意义(P<0.05，表1)；CK7在PEAC中的表达显著高于PMCA，差异有统计学意义(P<0.05)。其中CK20在PMCA中的表达多为3分和4分；相反，CK7在PEAC中以3分和4分为主。CDX2在PMCA中均为4分，而在PEAC中2分者2例、3分者1例和4分者2例；CDH17在PMAC中主要以4分为主；SATB2在PEAC中均阴性，而在PMCA中均阳性，β-catenin在PEAC中均阴性(图1、2)。

2.2 CK7、CK20、CDX2、STAB2、CDH17和β-catenin在PEAC与PMCA鉴别诊断中的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值CDX2是鉴别PEAC和PMCA最敏感的标志物，其次为CDH17、CK20、β-catenin和SATB2(表2)；在鉴别PEAC与PMCA 中SATB2和β-catenin的特异性最高(100%)，而CDX2最低；阳性预测值最高的标志物为SATB2和β-catenin，阴性预测值最高的标志物为CDX2。

图1 A.CK7在PEAC中呈阳性，EnVision法；B.CK20在PEAC中呈阴性，EnVision法；C.CDX2在PEAC中呈阳性，EnVision法；D.SATB2在PEAC中呈阴性，EnVision法；E.CDH17在PEAC中呈阳性，EnVision法；F.β-catenin在PEAC中呈细胞膜阳性，EnVision法

图2 A. CK7在PMCA中呈阴性，EnVision法；B. CK20在PMCA中呈阳性，EnVision法；C. CDX2在PMCA中呈阳性，EnVision法；D. SATB2在PMCA中呈阳性，EnVision法；E. CDH17在PMCA中呈阳性，EnVision法；F. β-catenin在PMCA中呈核阳性，EnVision法

表2 CK7、CK20、CDX2、STAB2、CDH17和β-catenin在PEAC和PMCA鉴别诊断中的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值

2.3 CK7-/CK20+联合肠道标志物在PEAC和PMCA鉴别诊断中的价值CK7和CK20组合在外科病理诊断中常被用于评估腺癌的来源，其中CK7-/CK20+高度提示结直肠腺癌来源。本组进一步将该组合与肠道标志物联合进行分析(表3)，4个指标联合检测均有较高的特异性和阳性预测值(100%)，而敏感性以CK7-/CK20+/CDX2+最高(72.7%)，其次为CK7-/CK20+/CDH17+，而CK7-/CK20+/SATB2+和CK7-/CK20+/β-catenin+最低。然而，CK7-/CK20+/CDX2+和CK7-/CK20+/CDH17+均有较高的阴性预测值。

3 讨论

结直肠腺癌是消化系统常见的恶性肿瘤，近年随着饮食习惯的改变，结直肠癌的发病率呈上升趋势，且发病年龄年轻化。晚期结直肠腺癌易发生肝和肺转移，其中5%～15%晚期结直肠癌可发生肺转移。转移到肺的结直肠腺癌形态学与PEAC非常相似，且两者的免疫表型也有一定的重叠，但两者的生物学行为、治疗方案及预后存在较大差异。因此，PEAC与PMCA的鉴别诊断对评估患者预后和临床治疗具有十分重要的临床意义。

PEAC由Tsao等[2]于1991年首次报道，2011年国际肺癌研究联合会、美国胸科学会和欧洲呼吸学会将PEAC定义为浸润性肺癌的罕见类型，并且于2015年WHO将该类型归为肺肿瘤[3]。组织学上PEAC主要由高柱状细胞组成，排列成不规则腺泡或筛状结构，可伴广泛的腔内坏死，与结直肠癌极为相似。PEAC可具有PMCA相似的免疫组化特征如肠型分化标志物(CK20和CDX2)。由于PEAC在组织形态学和免疫表型上与PMCA部分相似，而两者的临床治疗方案完全不同。因此，需要寻找新的免疫组化标志物用于PEAC和PMCA的鉴别诊断。

表3 CK7-/CK20+联合CDX2、STAB2、CDH17和β-catenin在PEAC和PMCA鉴别诊断中的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值

目前，CDX2、SATB2、CDH17和β-catenin是文献报道中认为结直肠腺癌比较特异和敏感性的标志物。CDX2属于核转录因子，其在胃肠道正常细胞分化的调控以及部分结直肠腺癌的发病机制中具有重要作用。CDX2作为早期发现的肠道来源免疫组化标志物，一些研究显示CDX2是肠道来源腺癌的高度敏感和特异性标志物，但随后研究发现CDX2也可表达于食管、胃和胰腺癌、膀胱癌、子宫内膜癌中[4]。Groisman等[5-6]研究发现CDX2联合CK7、CK20可用于鉴别原发性卵巢癌与结肠癌转移至卵巢。SATB2属于核基质蛋白，目前在外科病理诊断中被认为是骨及软组织肿瘤中成骨细胞分化以及下消化道腺癌的标志物，联合CK7和CK20可有助于卵巢原发性腺癌与转移性结直肠腺癌的鉴别以及提高结直肠腺癌诊断的特异性[7-8]。CDH17是钙黏附素超家族的成员，属于钙依赖性细胞黏附分子，由尾端型同源盒转录因子2(caudal-related homeodomain transcription 2, CDX2)转录调控，在肠道的形态组成和肽的运输中发挥作用。研究发现CDH17不仅表达于正常小肠、结肠和胰腺胆管上皮，而且在胃肠道和胰胆道来源的腺癌中表达[9]。此外，有研究发现CDH17对原发性和转移性结直肠腺癌诊断的敏感性高于CDX2[10]。β-catenin是Wnt/β-catenin信号通路中的关键分子，APC基因在β-catenin的降解过程中具有重要作用，APC突变失活可导致β-catenin的核聚集，而90%结直肠腺癌具有Wnt/β-catenin信号通路中关键调控因子的突变，其中仅80%结直肠腺癌存在β-catenin的核聚集。因此，β-catenin核聚集对结直肠腺癌的诊断具有高度特异性[11]。

虽然CDX2、SATB2、CDH17和β-catenin在原发性和转移性结直肠腺癌诊断中具有较高的敏感性和特异性，但在PEAC诊断以及与PMCA的鉴别诊断中，不同研究者采用不同的指标进行分析。Yousem等[12]报道6例PEAC和10例PMCA中CK7、CK20和CDX2表达，结果发现PEAC均为CK7+/CK20-，不表达CDX2，而PMCA均为CK7-/CK20+，且所有病例均表达CDX2。Wang等[13]报道9例PEAC，免疫组化结果显示7例表现为CK7+/CK20-，2例为CK7+/CK20+，6例CDX2+。Nottagar等[14]报道46例PEAC中免疫组化表达，结果发现所有病例均表达CK7和CDX2，32.6%(15/46)的病例表达CK20。Zhang等[15]结果显示PEAC均表达CK7，分别有53.8%(7/13)和30.8%(4/13)的病例表达CK20和CDX2。Bian等[16]分析13例PEAC和27例PMCA中CK7、CK20、CDX2、CDH17和SATB2的表达，结果发现CK7、CDH17、SATB2在PEAC和PMCA之间表达有差异，CDH17-和SATB2-、CK7+和CDH17-、CK7+CDH17-和SATB2-对两者的鉴别诊断有100%的特异性，敏感性分别为76.92%、69.23%和58.85%。Matsushima等[17]比较7例PEAC和20例PMCA中相关的免疫表型，结果显示在PEAC中，CK7、CK20、CDX2、β-catenin和SATB2的阳性率分别为88%、88%、63%、0和13%，而在PMCA中CK7、CK20、CDX2、β-catenin和SATB2的阳性率分别为10%、95%、95%、55%和100%。综合上述文献报道CK7、CK20、CDX2、SATB2、CDH17和β-catenin可用于PEAC与PMCA的鉴别诊断。然而，这些指标中哪个具有更高的敏感性和特异性，以及如何进行组合达到最佳的特异性和敏感性，目前尚不清楚。

本实验分析11例PEAC和22例PMCA中CK7、CK20、CDX2、SATB2、CDH17和β-catenin的表达，结果发现它们在两者的表达中均有差异。进一步分析每个指标对PEAC和PMCA鉴别诊断的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值，结果显示CDX2是鉴别两者最敏感的标志物和具有最高的阴性预测值，β-catenin和SATB2在鉴别两者中具有100%特异性和阳性预测值。本实验结果显示，在选择单一指标用于PEAC和PMCA鉴别诊断时，应优先选择β-catenin和SATB2，β-catenin核阳性和SATB2阳性高度提示为PMCA，CDX2虽然敏感性高，但特异性差，不能单独作为两者的鉴别诊断的标志物。

目前，CK7和CK20是外科病理诊断最常使用的识别腺癌来源的免疫组化标志物。外科病理诊断工作中，CK7/CK20常与其他器官来源的标志物联合用于诊断不同类型的肿瘤。本组发现CK20虽然在PMCA中的阳性率明显高于PEAC，但其在PEAC中阳性率为27.3%，CK20在PMCA和PEAC鉴别诊断中的特异性为72.7%。PMCA中有16例为CK7-/CK20+、5例为CK7-/CK20-、1例为CK7+/CK20+，而PEAC中有7例为CK7+/CK20-、3例为CK7+/CK20+、1例为CK7-/CK20-。本实验结果发现PMCA和PEAC中虽然分别以CK7-/CK20+和CK7+/CK20-为主，但可以出现各种CK7/CK20组合。因此，需要联合肠道源性标志物提高PEAC和PMCA鉴别诊断的特异性和敏感性。本组结果显示当CK7-/CK20+联合任意肠道源性标志物在PEAC和PMCA均具有100%的特异性和阳性预测值，但敏感性和阴性预测值最高为CK7-/CK20-/CDX2-，结合单个指标的特异性，本组建议在PEAC和PMCA鉴别诊断中，优先使用CK7/CK20与SATB2或者β-catenin组合，可以最大程度地明确诊断。

总之，PMCA形态学和免疫表型与PEAC具有一定的相似性，本实验结果提示SATB2和β-catenin对两者的鉴别诊断具有高度的特异性，建议外科病理诊断中联合CK7和CK20检测有助于提高诊断的准确性，从而指导临床精准治疗。