胸腺上皮肿瘤生物学特征的诊治关系

黄月雨 张小芳 综述 赵 安 毛伟敏 审校

胸腺瘤常发生在纵隔，起源于胸腺上皮细胞的一类罕见肿瘤，近年来发病呈上升趋势。早期胸腺瘤无明显临床特征，多随其体积增长压迫周围器官或合并其他综合征时(如重者肌无力)被发现。胸腺瘤的病因学还不清楚，未见癌前演变过程，异常增殖的上皮细胞和淋巴细胞常混合生长、异质性强。至今胸腺瘤各亚型的分子特征不明，主要依靠组织细胞形态进行胸腺瘤亚型分型仍是病理诊断的难点。本文综述分析了胸腺瘤组织细胞学特点，以及KIT、EGFR、IGF1R、VEGF和PD1/PDL1等分子在胸腺瘤诊治中的研究进展，并探讨了胸腺瘤的预后评估现状。

1 胸腺瘤基本情况概述

胸腺上皮肿瘤包括胸腺瘤、胸腺癌和胸腺神经内分泌肿瘤及混合性胸腺肿瘤等，其中胸腺瘤是原发于纵隔最常见的一种类型，总体发病率较低，约百万分之一[1]。据癌症登记数据显示，其发病率在男女间之比约为1.4∶1；儿童和年轻人发病率很低，随着年龄增长胸腺退化而发病率上升[1-2]。胸腺上皮肿瘤占所有恶性肿瘤的0.2～1.5%，多位于前纵膈，异位少见；影像学上主要表现为占位，各型之间影像学有交叉。部分患者临床上并没有明显症状，有部分患者出现胸痛、咳嗽、呼吸困难、重症肌无力(30～50%)等表现；至今其发病原因与机理还尚不清楚。

胸腺是T细胞发育成熟的重要部位，未成熟的T细胞祖细胞进入胸腺，通过与皮质和髓质的胸腺上皮细胞相互作用进行阳性或阴性选择，成为不与自身抗原反应的有活性T细胞，这一过程需要正常胸腺结构、主要组织相容性复合体的表达和自身免疫调节因子基因的正常表达[3-4]。胸腺瘤可能与T细胞的发育过程有关，如何形成的影响仍有待研究；对不完全切除与复发胸腺瘤的术后管理还需更多临床试验数据进行支撑；以恶性上皮细胞为主的胸腺癌，还具有明显的异质性和侵袭性，并缺乏胸腺瘤的“胸腺样器官型”特征，常发生淋巴和血管转移[5]。至今，胸腺瘤的基础与临床研究都有待更多的探索，以弥补其与肺癌、乳腺癌等肿瘤精准治疗管理上的差距。

2 胸腺瘤亚型的细胞构成特点

胸腺上皮肿瘤瘤组织学上主要分为胸腺瘤(A、AB、B1、B2和B3型)和胸腺癌(C型)，并以异常增殖的淋巴细胞或上皮细胞的占比及免疫组化特征将其区分[6-7]。

2.1 上皮细胞为主的胸腺瘤

A型胸腺瘤大体上边界清楚、呈浅棕色-白色和质硬，通常是被1个完整或不完整的纤维囊，也可显示被粗纤维分成小叶状或微囊性改变；其增生模式可以很多样，其中较为常见的是血管外皮细胞瘤样模式。血管周围的间隙比其他类型的胸腺瘤少见，未见胸腺小体；镜下细胞多边形、卵圆形，细胞核圆，染色质呈粉末状，核分裂象少于4个/2 mm2，没有或仅有散在的未成熟T细胞，可由TdT证实[6]。免疫组化表型主要为上皮细胞角蛋白(Pan-cytokeratin)、CD20阳性、P63、CK19、CD117、PAX-8均阳性；CD5阴性；BCL-2、CD57、EMA表达不一，常只有局灶性表达；不同分子量的角蛋白均显示不同程度的表达[8]。

B3型胸腺瘤的肿瘤小叶常被纤维间隔分隔、呈挤压性边缘；特点性表现是血管周围间隙有上皮呈栅栏状排列结构，肿瘤细胞之间缺乏细胞间桥，胸腺小体或鳞状涡流样结构少见。B3型胸腺瘤由轻-中度非典型多边形肿瘤细胞形成，上皮细胞占比多且呈固体生长模式。肉眼观一般呈红色，镜下上皮呈多边形，部分细胞圆形拉长，可见核沟，核仁不明显；胞浆嗜酸或透明，混合少量淋巴细胞。细胞有轻-中度不典型性，这群异常上皮细胞免疫组化特征为AE1/3和leu7(CD57)阳性；CK19、CK5/6、CK7、CD20、CD70和TTF均为阴性；局灶性EMA阳性可与B2型鉴别；淋巴细胞大部分是未成熟的T细胞，CD1a、CD4、CD8、CD5、CD99和TdT阳性[9-10]。

胸腺癌也常被称为C型，组织学上进一步细分为鳞状细胞、基底细胞、淋巴上皮样细胞、神经内分泌细胞和许多其他类型，最常见的组织类型是鳞状细胞癌。鳞状细胞癌由大多角形细胞组成，排列呈巢状或条索状，出现明显角化和/或细胞间桥，缺乏胸腺瘤的分叶结构。核空泡状或深染，核仁明显，胞质嗜伊红。免疫组化可见CD5、CD70、CD117、MUC1阳性[11]。MUC1是1种跨膜粘蛋白，它的表达与胸腺上皮肿瘤的恶性程度密切相关，在胸腺癌中表达阳性率为94%，B3型胸腺瘤中表达阳性率为0%，可能是区分胸腺癌和B3型胸腺瘤的有效标志物[11-12]。

2.2 上皮细胞与淋巴细胞混合型的胸腺瘤

AB型胸腺瘤是混合淋巴细胞较少的A型和富于淋巴细胞的B型共同组成的一种胸腺瘤。上皮细胞呈小多角型，核仁相比B1和B2型胸腺瘤细胞小；淋巴细胞比A型胸腺瘤多、较B1型胸腺瘤少；两者比例成分差异较大。免疫组化表型特征为CK蛋白表达类似A型胸腺瘤，但上皮细胞常常是CK14阳性；两者细胞群中都可见CD20阳性细胞，伴随成熟的CD3、CD5阳性的T细胞，以及CD1a和CD99阳性及未成熟的T细胞。

B2型胸腺瘤因淋巴细胞丰富而呈蓝色。它们与淋巴瘤的鉴别点在于存在纤维性肿瘤包膜和小叶结构。镜下上皮细胞的核呈圆形或稍椭圆形，染色质呈泡状，核仁小而明显。罕见病例显示(通常是局灶性)间变。其他典型的特征是血管周围的间隙，由中央小静脉组成，周围是含蛋白液体或数量不等的淋巴细胞的清晰间隙。少数病例可出现胸腺小体，髓质岛不常见。与AB型细胞占比不同的是其未成熟T细胞数量常常超过异常上皮细胞。低倍镜下，肿瘤因富含淋巴细胞而呈蓝色。由纤维分割的小叶核包膜存在。高倍镜下由多边形肿瘤性上皮常聚集成小巢状(一般大于3个上皮细胞)，周围高度混杂着大量未成熟T细胞，上皮细胞较大；免疫组化可见AE1AE/3、Cam5.2和leu7阳性；上皮细胞CK19、CK5/6、CK7大部分阳性，CK20、EMA阴性，淋巴细胞大部分是未成熟T细胞。B2型中Ki67阳性率高、超过70%常用于区分B1型[13]。

2.3 淋巴细胞为主的胸腺瘤

B1型胸腺瘤主要是淋巴细胞丰富，上皮细胞缺乏的肿瘤，在髓质分化的区域，在低倍和高倍镜下都与正常胸腺极为相似；免疫组化上皮细胞表达P63、CK、CK14、CK19、CK7、CK18和CD20均阳性，CK20阴性；未成熟T细胞表达TdT、CD1a、CD4、CD8。CD20在约50%的AB胸腺瘤中可以发现，而在B1型胸腺瘤中没有表达；B2型胸腺瘤的上皮细胞网络则明显更为密集，而B1型胸腺瘤的角蛋白及上皮细胞网络与正常胸腺相似。

3 基于胸腺瘤分子特征的诊治进展

近几年针对胸腺瘤的基因组学研究陆续发现了些重要的分子和信号通路如：KIT、EGFR、IGF1R与PIK3/mTOR信号通路等，与胸腺瘤细胞的增殖、凋亡等恶性生物学行为有关。

3.1 受体酪氨酸激酶——KIT

KIT是1种由原癌基因KIT编码的具有酪氨酸激酶活性的跨膜受体，约在2%的胸腺瘤和79%的胸腺癌中均高表达；在约7%的胸腺癌中发生突变，然而临床试验显示胸腺瘤患者对KIT抑制剂(伊马替尼等)的敏感性却不高[2,14-15]。KIT在低分化鳞状胸腺癌中的突变频率不低，提示可能在上皮细胞恶性转变中起到关键作用[15]。KIT抑制剂在胸腺瘤中的有效性可能取决于c-KIT突变的存在和类型[2,16]。

3.2 表皮生长因子——EGFR

EGFR是1种重要的表皮生长因子，参与调控血管生成，也与胸腺激素产生相关。EGFR在70%的胸腺瘤和53%的胸腺癌中表达，且EGFR的表达情况与肿瘤高分期(Ⅲ～Ⅳ期)正相关[17]。针对EGFR靶点的临床试验如对于化疗难治性胸腺瘤和胸腺癌患者使用吉非替尼和埃罗替尼中的结果显示治疗效果并不佳，可能与EGFR基因的突变频率较少有关[17-18]。另在一项二期临床试验中报道晚期胸腺鳞癌经多线化疗和放疗后使用阿帕替尼治疗，患者获得部分缓解[19]。

3.3 胰岛素样生长因子受体——IGF1-R

IGF-1R是1种跨膜受体酪氨酸激酶蛋白，下游涉及多种信号通路参与肿瘤的发生、发展和转移[20]。IGF-1R激活依赖配体，参与调节胸腺发育、增殖和成熟过程，也常在恶性胸腺鳞瘤中过表达[20-21]。一项多中心评估西妥昔单抗对复发或难治性胸腺癌患者的临床试验报道，在12例入组治疗患者中有5例缓解[22-23]。此外，有研究发现抑制热休克蛋白90(Hsp90)可以阻断IGF-1R通路等多种癌症相关信号通路，对于IGF-1R表达增加的胸腺癌患者，Hsp90抑制剂可能是潜在的治疗靶点，值得进一步的评估和研究[24]。

3.4 磷脂酰肌醇3-激酶信号通路——PI3Ks Pathway

PI3K通路的激活涉及多种恶性生物学行为[25]。该通路下游AKT磷酸化是许多酪氨酸激酶膜受体激活的下游事件，也是IGF1R激活的间接指标，AKT过度活化是恶性肿瘤的常见事件。有研究者构建了胸腺瘤原代细胞系MP57，通过测序分析发现PI3K的调控亚基PIK3R2存在突变；同时在另外胸腺瘤细胞系中也发现了PI3K调控亚基的突变现象，提示靶向PI3K可能是治疗胸腺瘤的有效策略[26]。最近有两项使用PI3K抑制剂TAS-117和buparlisib/BKM120的Ⅱ期临床试验正在招募胸腺瘤患者，但依据PI3K突变进行的优势人群选择还未开展[27]。

3.5 血管内皮生长因子——VEGF

新生血管是肿瘤成长的关键过程，VEGF和VEGFR是肿瘤促血管生成的关键分子[2,26]。有研究证实VEGF-A、VEGFR-1和VEGFR-2在胸腺瘤及胸腺癌中均过表达，且胸腺瘤中的微血管密度和VEGF表达水平与肿瘤侵袭和临床分期相关[5]。此外，有研究报道胸腺癌患者血清中VEGF水平升高，但在胸腺瘤患者血清中未见。有报道，舒尼替尼可作为用于在铂类化疗后疾病进展的胸腺癌患者的治疗方案[28]。目前，在晚期胸腺癌患者中，抗血管生成药物与化疗或免疫治疗联合用药的临床试验正在进行。

3.6 免疫治疗——PD1及PDL1

在正常胸腺中PDL1主要表达于皮层和髓质胸腺上皮细胞；而在胸腺瘤中有23%～68%的表达，在胸腺癌中有70%～75%的表达，且与胸腺瘤病理亚型相关[29-30]。胸腺瘤具有PDL1高表达和CD8阳性淋巴细胞丰富存在的特征，提示胸腺瘤辅助治疗采取免疫治疗可能具有较好效果[29,31]。此外，有报道PDL1的表达与胸腺瘤的新辅助治疗疗效相关，但PD1和PDL1的表达与患者预后无关[32]。目前在晚期难治性或复发性胸腺癌患者中正在开展一系列免疫治疗临床试验(表1)，但优势人群筛选的生物标志物还需要探索。

表1 胸腺上皮肿瘤免疫治疗的相关临床试验

但值得注意的是，胸腺瘤免疫单抗治疗发生副反应的比率较其他肿瘤更高，NCCN指南目前并不推荐免疫单抗用于胸腺瘤的辅助治疗。胸腺是指导T细胞发育的场所，胸腺瘤患者常伴随重症肌无力症状可能与其自身免疫功能异常有关，免疫单抗治疗刺激或加重胸腺瘤患者发生副作用的机制有待研究阐明。

4 预后评估现状与展望

目前胸腺瘤分期主要依据于Masaoka分期体系：Ⅰ期和Ⅱ期患者10～20年生存率大约为80%，复发率为0.9%～4.1%；Ⅲ期复发率为30%～85%；Ⅳ期患者10～20年生存率小于28.4%，复发率为28.4%～34.3%[33]。手术是胸腺瘤最主要的治疗方法，切除范围和完整性是影响预后的重要因素；对于晚期不能切除、转移和复发的难治性患者治疗的方案也还有待论证，基于分子检测的预后预测评估方案或模型至今依然缺失。通过影像学筛查或液态活检提高早期胸腺瘤的发现率，从而能手术完整切除，可能是提高患者生存、甚至治愈的有效途径。

胸腺瘤病例数较少、发病原因和机制也尚不清楚，但这种起源于免疫器官的肿瘤是如何与免疫微环境相互影响和逃逸的，值得深入研究和阐明；这不仅能为其治疗提供新的线索，也可能为其他肿瘤免疫治疗发生耐药或副反应提供新线索。