唾液腺癌分子病理诊断进展
2020-12-24夏荣辉
夏荣辉, 李 江
(上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔病理科,上海 200011)
唾液腺癌是一组在组织形态学上呈现异质性、重叠性的肿瘤,给病理诊断带来了挑战,而且不同组织学类型的肿瘤、同一肿瘤中不同亚型的生物学行为不同,治疗策略亦不同,尤显正确病理诊断的重要性。 近年来,唾液腺癌的分子检测取得了巨大的进展[1-2],越来越多的遗传学改变、尤其是融合基因被发现,并且这些遗传学改变存在着肿瘤类型特异性或相对特异性,有些改变还可导致相应蛋白表达的变化。 因此,这些变化对肿瘤的病理诊断起着重要的辅助作用。 此外,这些遗传学改变对于唾液腺癌的命名、分类及新类型肿瘤的发现正在或将会产生重要的影响。 本文对近年来发现的唾液腺癌中的重要遗传学改变进行介绍,这些遗传学改变不但可以作为唾液腺癌病理诊断强有力的工具、帮助优化肿瘤分类,还可能作为预后标志物或应用于肿瘤靶向治疗。 目前,其中的一些遗传学改变已被证实是治疗靶点。
1 腺样囊性癌
腺样囊性癌(adenoid cystic carcinoma, ACC)中最常见的融合基因是MYB-NFIB(33.0%~85.6%)[3-5]、MYBL1-NFIB(10.0%~22.0%)[5-7],以及 NOTCH1 突变(5%~27%)。 MYB-NFIB、MYBL1-NFIB 融合基因可导致肿瘤中的 MYB、MYBL1 表达升高,MYB 的免疫组化检测有助于ACC 的肿瘤诊断, 但特异性不强。 我们推荐临床利用荧光原位杂交(flourescence in situ hybridization, FISH)技术,用 MYB 分离探针检测辅助ACC 的诊断(图1)。 近期研究表明,复发/转移性腺样囊性癌的肿瘤组织富集Notch 通路基因(包括 Notch1、2、3、4)变异和染色体重塑基因(KDM6A、KMT2C 等)变异;肿瘤中端粒酶逆转录酶(telomerase reverse transcriptase, TERT)启动子突变与 Notch1 突变、MYB/MYBL1 融合互斥, 提示发生TERT 启动子突变者为腺样囊性癌中的独特亚型。TERT 启动子突变是独立于MYB、Notch1 通路的肿瘤发生替代机制。 复发/转移性腺样囊性癌可分为4 种 分 子 分 型 :MYB+Notch+、MYB+/other、MYBWTTERT+及 MYBWTNotch+, 其中 MYB+Notch+和 MYBWTNotch+分型预后最差[8]。 虽然 MYB/MYBL1 是 ACC中最常见的异常基因,但尚无靶向药物,且40.3%的复发/转移性腺样囊性癌存在潜在的酪氨酸激酶抑制剂靶点[8]。 由于腺样囊性癌中存在着一定比例的Notch 突变,针对Notch 的激活性突变,目前正在开展γ-分泌酶的小分子抑制剂AL101 的Ⅱ期临床试验。
图1 腺样囊性癌组织学表现、MYB 蛋白表达和MYB 基因分离探针FISH 检测Figure 1 The histological features, MYB expression and FISH detection of MYB gene rearrangement of adenoid cystic carcinoma
2 黏液表皮样癌
黏液表皮样癌(mucoepidermoid carcinoma,MEC)中最常见的融合基因是 CRTC1-MAML2、CRTC3-MAML2 和 EWSR1-POUSF1。 CRTC1-MAML2 的发生率为34%,CRTC3-MAML2 发生率为 6%。 CRTC3-MAML2 与 CRTC1-MAML2 是相互排斥的, 出现CRTC3-MAML2 患者的平均年龄(36 岁)比出现CRTC1-MAML2 者(58 岁)更年轻,并且出现 CRTC3-MAML2 融合基因的黏液表皮样癌预示着较好的生存率,而EWSR1-POUSF1 融合基因多见于高级别的黏液表皮样癌[1]。 TP53、POU6F2 是黏液表皮样癌中最常见的突变基因[9]。 有学者借助于CRTC1-MAML2 融合基因的检测,发现了Warthin 瘤样黏液表皮样癌这一独特亚型[10]。 在临床实践中,通过淀粉酶消化后,过碘酸希夫反应(periodic acid Schiff,PAS)和阿辛蓝染色可以确定肿瘤中是否含黏液细胞,同时建议用MAML2 分离探针的FISH 检测辅助黏液表皮样癌的病理诊断(图2)。
图2 黏液表皮样癌组织学表现、阿辛蓝染色和MAML2 基因分离探针FISH 检测Figure 2 The histological features, Alcian blue staining and FISH detection of MAML2 gene rearrangement of mucoepidermoid carcinoma
3 分泌性癌
分泌性癌(secretory carcinoma, SC)也称乳腺样分泌性癌(mammary analog secretory carcinoma,MASC),是《2017 版 WHO 头颈肿瘤的唾液腺肿瘤分类》中新增加的类型[1]。 虽然此类肿瘤较为罕见,但肿瘤中的ETV6-NTRK3 融合基因却高达90%以上,是近年来最著名的NTRK 肿瘤之一。 分泌性癌中最经典的遗传学改变是出现ETV6-NTRK3 融合基因, 除了可以对此融合基因进行分子检测帮助诊断外,还可进行Pan-Trk 的免疫组化辅助诊断(图3)[11]。 近年来研究发现,少数分泌性癌中存在ETV6-RET、ETV6-MET、ETV6-MAML3、EGFR-SEPT14、VIM-RET、CTNNA1-ALK 等融合基因[12-16],其中部分遗传学改变可作为酪氨酸激酶治疗靶点。 虽然大部分分泌性癌是低级别肿瘤, 但少数肿瘤可出现复发、转移,甚至可出现高级别转化(high-grade transformation)。本研究团队发现,在普通型分泌性癌中,高Ki67 增殖指数、侵袭性生长、淋巴结转移是该肿瘤预后差的风险因子。 在治疗方案的选择上,对于大多数普通型SC,手术彻底切除即可;对于侵袭性生长,尤其是Ki67 指数较高的SC,需彻底切除,密切随访;对于有淋巴结受累的普通型、伴高级别转化的SC,需彻底切除加颈淋巴结清扫[17]。 对于复发转移性或无法手术的分泌性癌患者, 可针对NTRK融合基因进行靶向治疗, 拉罗替尼(Larotrectinib)、恩曲替尼(Entrectinib)是分别被美国食品药品监督管理局(FDA)批准上市的口服型TRK 抑制剂,也是首批与肿瘤类型、患者年龄无关的肿瘤治疗的化学药物。 它们对于存在NTRK 融合基因的肿瘤(分泌性癌、婴儿纤维肉瘤、甲状腺肿瘤、结肠肿瘤、黑色素瘤等)的总体缓解率达75%[18-20]。
图3 分泌性癌组织学表现、Pan-Trk 蛋白表达和ETV6 基因分离探针FISH 检测Figure 3 The histological features, Pan -Trk expression and FISH detection of ETV6 gene rearrangement of secretory carcinoma
4 透明细胞癌
唾液腺透明细胞癌(clear cell carcinoma, CCC)是一种较为罕见的肿瘤。 最近的研究发现,该肿瘤中存在EWSR1-ATF1 融合基因。由于透明细胞癌中常见透明细胞、不典型鳞状细胞,所以有时需要和黏液表皮样癌进行鉴别诊断。 黏液表皮样癌中常见较大的囊腔,腔面内衬成簇的黏液细胞,组织学上常见更高级别,MAML2 分离探针FISH 检测阳性。透明细胞癌中可见散在的黏液细胞,但肿瘤常缺乏囊性特征, 肿瘤边界呈侵袭性,CK7 免疫组化染色呈弥漫强阳性表达,可利用EWSR1-ATF1 融合探针进行 FISH 检测辅助诊断(图 4)[21]。
5 多形性腺癌
在《2017 年WHO 唾液腺肿瘤分类》中,之前的“多形性低度恶性腺癌”中的“低度恶性”被删除,肿瘤被更名为 “多形性腺癌”(polymorphous adenocarcinoma, PAC)[1]。 多形性腺癌最常发生于小唾液腺,特别是腭部;肿瘤细胞形态单一,但呈现多样的组织生长模式,特征性的结构为单排、窄梁状流水样柱状细胞形成同心圆的螺旋结构, 还可出现管状、簇状、实体、筛状、乳头状等结构,约3/4 的多形性腺癌中存在 PRKD1 热点激活性突变(E710D)[22]。 另外一个与多形性腺癌类似的肿瘤为“(小)唾液腺筛状腺癌”(cribriform adenocarcinoma of salivary gland,CASG)。在《2017 年 WHO 唾液腺肿瘤分类》中,它被列为“多形性腺癌”的一个亚型,但许多学者认为,这两者在临床、形态学、分子改变上有显著的不同,应该是两个独立的肿瘤类型。(小)唾液腺筛状腺癌最多见于舌根,常呈乳头状、肾小球样、筛状生长模式,肿瘤细胞呈泡状核, 细胞核与甲状腺乳头状癌的细胞核非常相像, 约70%的患者在诊断时已发生区域淋巴结转移。(小)唾液腺筛状腺癌的分子改变与多形性腺癌在同一位点,但基因变化显著不同。 (小)唾液腺筛状腺癌中出现的是PRKD1-3 的基因重排,伙伴基因为ARID1A 和DDX3X,这和多形性腺癌有显著不同,可用来鉴别诊断两者[23]。
图4 唾液腺透明细胞癌组织学表现、CK7 蛋白表达和EWSR1-ATF1 融合探针 FISH 检测Figure 4 The histological features, CK7 expression and FISH detection of EWSR1-ATF1 fusion of salivary clear cell carcinoma
6 导管内癌
在《2017 年WHO 唾液腺肿瘤分类》中,导管内癌(intraductal carcinoma, IDC)是新命名的肿瘤,之前被称为“低级别筛状囊腺癌”或“低级别唾液腺导管癌”[1]。IDC 具有与乳腺非典型导管增生、导管原位癌相似的特性,可以是低、中、高级别肿瘤,部分肿瘤中肿瘤细胞免疫组化结果为S100+、Mammaglobin+,这些特点与分泌性癌有重叠。 目前认为,导管内癌在组织形态上至少可以分为3 种亚型, 分别为闰管型(intercalated duct type)、顶浆分泌型(apocrine type)以及上述两种成分均有的混合型。闰管型多为S100+/AR-,而顶浆分泌型多为S100-/AR+,其他较少见的亚型为嗜酸细胞型(oncocytic)、不能分类亚型(unclassifiable)等,高级别肿瘤内更常见顶浆分泌细胞[24]。 导管内癌中最常见的融合基因类型为NCOA4-RET,其次为 TRIM27-RET[25-28],较少见的类型为TUT1-ETV5、KIAA1217-RET[25]和 STRN-ALK[29]。 虽然此类肿瘤目前被命名为“导管内癌”,但其中有部分肿瘤常伴有局灶侵犯或广泛侵犯周围组织,故Skálová 等[26]提出,此类肿瘤是否应命名为“闰管癌,非侵袭性或侵袭性”(intercalated duct carcinoma,noninvasive or invasive)更为合适。此外,在低级别顶浆分泌型导管内癌中检测到HRAS、PIK3CA、 SPEN和ATM 突变, 这与经典型导管癌的分子遗传学改变类似[30]。
7 腺泡细胞癌
唾液腺腺泡细胞癌 (acinic cell carcinoma,AiCC)大多数为低级别恶性肿瘤。近期的研究发现,腺泡细胞癌中发生了 t(4;9)(q13;q31)易位,导致9q31 上的 NR4A3 基因表达上调,NR4A3 是腺泡细胞癌发生的驱动基因[31]。 有研究对64 例腺泡细胞癌 (其中17%伴高级别转化) 进行NR4A3 检测发现,肿瘤细胞核NR4A3(NOR-1)免疫组化标记显示很高的特异性(100%)和敏感性(98%),而NR4A3的FISH 检测敏感性相对较低(84%),在临床实践中,可将二者联合使用以辅助诊断(图5)。 而29 例分泌性癌和70 例其他肿瘤中, 肿瘤细胞核中NR4A3 免疫组化均为阴性。 因此,NR4A3 在腺泡细胞癌中是具有很高特异性和敏感性的标记,这在对伴有高级别转化的腺泡细胞癌、缺乏颗粒的腺泡细胞癌与分泌性癌进行鉴别时特别具有价值[32]。此外, 有4.4%~8.0%的腺泡细胞癌出现 HTN3-MSANTD3 融合基因[32-33]。 出现此种融合基因的肿瘤,常以浆液性腺泡细胞为主,实性型生长,无淋巴基质, 但此类肿瘤的生物学行为与其他类型的腺泡细胞癌并无不同[33]。 出现 HTN3-MSANTD3 的腺泡细胞癌,免疫组化标记均显示为NR4A3 胞核阳性[32]。
8 上皮-肌上皮癌
上皮-肌上皮癌 (epithelial-myoepithelial carcinomas, EMC)形态多样,除了经典的内层导管上皮、外层肌上皮结构外,还常可见筛状、基底细胞样、皮脂分化等结构,偶见嗜酸性细胞/顶浆分泌、乳头-囊状、双层透明、鳞状分化、砂粒体、伴高级别转化等结构。 82.7%的上皮-肌上皮癌会出现HRAS 突变,集中于密码子61。 其他较常见突变的是PIK3CA 和AKT1 基因,分别见于20.7%和6.5%的上皮-肌上皮癌中,并且后两种突变常伴发于发生HRAS 突变的上皮-肌上皮癌,而在其他唾液腺肿瘤,如腺样囊性癌、多形性腺瘤、基底细胞腺瘤/腺癌、肌上皮癌中均未见HRAS 突变, 提示HRAS 突变是辅助诊断上皮-肌上皮癌非常有价值的指标[34]。 上皮-肌上皮癌和腺样囊性癌均表现为内层为导管上皮、外层为肌上皮,在组织形态上有所重叠,有时可见同一肿瘤中同时存在两种结构的“杂交瘤”。 对29 例上皮-肌上皮癌(15 例经典型低级别上皮-肌上皮癌、7 例中级别上皮-肌上皮癌、2 例上皮-肌上皮癌伴肌上皮不典型增生、1 例上皮-肌上皮癌伴高级别转化、4 例伴腺样囊性癌成分的杂交瘤) 的分析发现,3/4的杂交瘤、2/7 的中级别上皮-肌上皮癌中存在MYB易位,在存在MYB 易位的杂交瘤中,上皮-肌上皮癌区域、 腺样囊性癌区域均存在MYB 的基因断裂;而在经典型上皮-肌上皮癌、上皮-肌上皮癌伴肌上皮不典型增生、上皮-肌上皮癌伴高级别转化中,均未检测到MYB 的基因易位。 因此,伴腺样囊性癌和上皮-肌上皮癌成分的杂交瘤,或具有高度侵袭性的上皮-肌上皮癌,其实质可能就是腺样囊性癌,而不是上皮-肌上皮癌[35]。
图5 腺泡细胞癌组织学表现、NR4A3 蛋白表达和NR4A3 基因分离探针FISH 检测Figure 5 The histological features, NR4A3 expression and FISH detection of NR4A3 gene rearrangement of acinic cell carcinoma
9 NUT 癌
NUT 癌(NUT carcinoma)是一种少见的、高侵袭性的差分化癌,因存在NUT 基因(15q14)重排而命名,其主要伙伴基因为 BRD4 基因(19p13)。 NUT 癌多见于年轻人,发病部位多见于中线部位,最早报道发生于胸腺、纵膈,上呼吸道、消化道多见。 2009 年Bakker 等首次报道了发生于唾液腺的NUT 癌,至今文献报道发生于唾液腺的NUT 癌仅有10 余例。该肿瘤细胞排列成条索状、巢状、黏附性差的片状,肿瘤细胞呈未分化样,为相对较为一致的小或中等大小的多角形细胞,肿瘤细胞核呈程度不等的染色质浓染,核仁不清或可见,胞质透明或淡嗜酸性染色,常见单细胞坏死/凋亡、灶性坏死,常见突然鳞化、导管样结构,偶见单个杯状细胞、导管样分化,间质水肿、黏液样或纤维样。 少见黏液玻璃样间质,其中见基底样肿瘤细胞巢, 易误认为原始病变为多形性腺瘤或基底细胞腺瘤。 免疫组化结果显示:NUT 细胞核阳性、p63 阳性,CKpan 不同程度阳性,FISH 检测示 NUT、BRD4 分离(图 6)。这些检测有助于将其与转移性分化差的鳞状细胞癌、高级别或去分化的唾液腺恶性肿瘤,如黏液表皮样癌、肌上皮癌、基底细胞腺癌、上皮-肌上皮癌、癌在多形性腺瘤中进行鉴别。 溴区结构域(bromodomain)抑制剂、组蛋白去乙酰化酶抑制剂可能对该肿瘤的治疗有效[36]。
10 造釉细胞瘤样尤文肉瘤
造釉细胞瘤样尤文肉瘤(adamantinoma-like Ewing sarcoma, ALES) 存在尤文肉瘤中典型的EWSR1-FLI1 融合基因,肿瘤有明显的上皮分化。此类肿瘤最早报道见于长骨和胸腔,但大多发生于头颈部。 镜下见肿瘤呈显著侵袭性生长,侵犯周围唾液腺、纤维脂肪组织,肿瘤细胞巢之间有显著的纤维间质分隔,个别病例的间质伴黏液变。 肿瘤组织结构多样,呈巢状、梁状、分叶状排列,常见玫瑰花结(rosettes)结构,罕见周边细胞核栅栏样排列,罕见显著角化和突然鳞化,核分裂易见,可见灶性坏死,肿瘤细胞形态一致,含少量透明或嗜碱性胞质,胞核圆,染色质淡染,含单个显著核仁。 由于肿瘤细胞常呈基底细胞样, 应特别注意与基底细胞腺癌、腺样囊性癌、鳞状细胞癌、NUT 癌、大细胞神经内分泌癌、 肌上皮癌等相鉴别。 免疫组化结果示AE1/AE3、CD99、p40、NKX2.2 阳性,常见 Syn 阳性,存在EWSR1-FLI1 融合基因(图 7)。 由于其存在显著的上皮分化,故有学者认为这些肿瘤实际上有可能是“伴有 EWSR1-FLI1 融合基因的癌”[37-38]。
图7 造釉细胞瘤样尤文肉瘤组织学表现、NKX2.2 蛋白表达和EWSR1-FLI1 融合基因探针FISH 检测Figure 7 The histological features, NKX2.2 expression and FISH detection of EWSR1-FLI1 fusion of adamantinoma-like Ewing sarcoma
综上所述,近年来在唾液腺癌中,越来越多的肿瘤特异性遗传学改变被发现。 利用这些遗传学异常不仅可为唾液腺癌的精准诊断做出贡献,其中一些异常还可靶向遗传学变异,包括多个酪氨酸激酶抑制剂靶点,如 NTRK、RET、MET、EGFR 等。 因此,进一步加强对唾液腺肿瘤的分子病理研究,将为靶向治疗提供可靠依据。