一种实用的子宫内膜癌分子分型

余 露， 董钰婷， 陈琼荣△

1武汉大学中南医院病理科/武汉大学病理中心，武汉 4300712华中科技大学同济医学院基础医学院生理学系，武汉 430030

子宫内膜癌(endometrial cancer，EC)是全球女性常见的恶性肿瘤，近年来在我国女性中发病率有上升趋势。EC是一类异质性显著的恶性肿瘤，大部分患者预后较好，但有少部分患者即使早期发现也预后不佳。因此，如何准确识别EC的分子生物学特征并针对性处理具有重要的临床意义。本文将选取最经典的3种EC分类体系，从最初的Bokhman二分类法，到癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas，TCGA)分子分型，再到基于TCGA而实用性更强的子宫内膜癌前瞻性分子危险分类法(Proactive Molecular Risk Classifier for Endometrial Cancer，ProMisE)作简要综述，以期妇科肿瘤相关医务工作者了解并逐步实施ProMisE分子分类，更好地为我国EC患者提供精准的诊治服务。

1 Bokhman分类

Bokhman等[1]早在1983年就基于EC的临床病理特征、新陈代谢和激素水平将其分为Ⅰ型和Ⅱ型(表1)。Ⅰ型EC与雌激素过量、肥胖、激素受体阳性有关；Ⅱ型EC在老年非肥胖妇女中更为常见，其发病与新陈代谢和激素水平关系不大。组织形态学上，Ⅰ型EC大部分为预后较好的低级别子宫内膜样癌[2-3]，而Ⅱ型EC常常在萎缩的子宫内膜基础上发生，组织学类型多为高侵袭性的浆液性癌和透明细胞癌，预后通常较差。这二型EC的治疗方案、预后均不同。随后的分子研究也揭示二者有着不同的分子机制：Ⅰ型子宫内膜样癌中PTEN、KRAS、CTNNB1、PIK3CA及MMR等基因常有突变[4-5]；尽管Wnt/β-catenin信号通路在子宫内膜样癌及浆液性癌中均可出现异常，但CTNNB1异常更多出现在Ⅰ型子宫内膜样癌中[6]；TP53突变及HER2扩增常见于Ⅱ型EC中，在高达90%左右的浆液性癌中可见TP53突变[7]。

表1 Bokhman二分法Ⅰ型、Ⅱ型子宫内膜癌的临床病理特征Table 1 The clinicopathologic features of type Ⅰ and Ⅱ endometrial cancer of Bokhman’s dichotomy

实践证明，Bokhman二分法能有效将EC分为不同预后和治疗方案的两组，并为此后的众多分子学研究提供了分类基础。然而，EC作为一个异质性明显的肿瘤，Bokhman二分法似乎过于简单，不能够完全体现EC的真实生物学特性，比如，高级别的子宫内膜样癌与浆液性癌在Bokhman二分法中分属于不同的两类，但实际上，它们有着众多相似的临床和分子病理特征[8]。此外，约20%的浆液性癌在临床行为上也与Ⅰ型子宫内膜样癌类似，侵袭能力并不强[9]。越来越多的分子研究表明，尽管Ⅰ型和Ⅱ型EC在分子突变上各有其特点，但有一些突变同时存在于子宫内膜样癌和浆液性癌中，例如，Ⅱ型浆液性癌中的TP53突变也可见于约10%的子宫内膜样癌中[7，10]。另外，多见于Ⅰ型EC中的PTEN缺失在浆液性癌中也扮演着重要的角色。更令人担忧的是，不同病理学家对EC组织学类型和分级的诊断可重复性并不高，特别是在高级别肿瘤中这种不一致性甚至达到28%左右[11-12]。因此，临床迫切需要更为精准的EC分子分类体系。

2 TCGA分子分型

2013年，TCGA通过对373例EC(其中子宫内膜样癌307例，浆液性癌53例，子宫内膜样癌、浆液性癌混合型13例)全外显子区域进行二代测序，评估其基因组学、转录组学、蛋白组学、基因拷贝数、基因甲基化状态及基因表达谱的特征[13]，首次将EC分为4种不同的分子亚型(表2)：DNA聚合酶-ɛ(DNA polymerase epsilon，POLE)超突变型、高突变型/微卫星不稳定型、低拷贝数/微卫星稳定型及高拷贝数/浆液样型。以下分述这4型EC的特征。

表2 TCGA分子分型各型子宫内膜癌的分子病理特征Table 2 The molecular pathologic features of each type endometrial cancer of TCGA molecular classification

2.1 POLE超突变型

该型EC以体细胞极高的突变率为特征(232×10-6/Mb)，其平均突变负荷是后文叙述的高突变型的10倍、低拷贝数型的100倍[13]。POLE编码聚合酶-ɛ键的中央催化亚基，该聚合酶参与DNA损伤修复[14]，因此POLE基因突变可导致体细胞突变频率明显升高。此外，这型EC还发现PTEN、PIK3R1、PIK3CA和KRAS等190种显著突变基因，尤其是发现94.1%的这类EC组织中可检测到PTEN基因突变。TCGA研究数据表明，6.4%低级别和17.4%高级别子宫内膜样癌属于POLE超突变型，该型没有浆液性癌和混合型子宫内膜癌。与其他亚型EC比较，本型患者有着相对较长的疾病无进展生存期，是预后最好的一类EC[15]。

2.2 高突变型/微卫星不稳定型

该型EC以高频突变为特征(18×10-6/Mb)，同时伴有体细胞低拷贝数改变，主要由DNA错配修复(mismatch repair，MMR)蛋白缺失引起的微卫星不稳定[13]。临床常规检测的4种MMR蛋白包括：MLH1、MSH2、MSH6、PMS2。MMR蛋白缺失最常见于MLH1基因启动子甲基化引起的MLH1表达缺失。TCGA数据显示，28.6%的低级别和54.3%的高级别子宫内膜样癌属于此型。此外，这型EC中还发现21个显著突变基因，包括之前从未被报道与EC致癌相关的11种基因(ARID5B，CSDE1，CTCF，GIGYF2，HIST1H2BD，LIMCH1，MIR1277，NKAP，RBMX，TNFAIP6，ZFHX3)，以及与EC致癌相关的一些基因(PTEN，PIK3CA，PIK3R1，CTNNB1，KRAS，ARID1A)。该型EC中PTEN突变率最高，其中PTEN-PIK3CA轴突变最常见，此外在大约35%的这型EC中可检测到KRAS突变。相较于微卫星稳定亚型EC，本型CTNNB1的突变率略低(突变率20%左右)。更有趣的是，本型还观察到RPL22基因的缺失移码突变，这是本型EC的特征性突变[16]。

2.3 低拷贝数/微卫星稳定型

该型以低频突变为特征(2.9×10-6/Mb)，主要由微卫星稳定的EC组成[13]。TCGA数据表明，60%的低级别及8.7%的高级别子宫内膜样癌属于这型，25%的混合型及2.3%的浆液性癌也属于该型。TCGA确认了该型中16种显著突变基因，包括之前从未被报道与EC致癌相关的7种基因(CSMD3，CTCF，BCOR，SOX17，MECOM，METTL14，SGK1)，以及常见已知与EC致癌相关的9种基因(PTEN，PIK3CA，PIK3R1，ARID1A，CTNNB1，SPOP，CHD4，KRAS，FGFR3)。本型中，CTNNB1突变相当常见(突变率约52%)，该突变可引起Wnt/β-catenin通路调节异常。此外，在90%以上的本型EC中出现PI3K通路异常，而KRAS突变率低(仅有16%的该型EC组织存在KRAS基因突变)[2]。

2.4 高拷贝数/浆液样型

该型EC以低突变率(2.3×10-6/Mb)和高频的拷贝数改变为特征[13]。组织学类型上，本型主要由浆液性EC组成，还有1/4的高级别子宫内膜样癌属于此型。该型EC以TP53突变最为常见(突变率91.7%)，亦有73%的浆液性EC患者PIK3CA-PIK3R1-PTEN信号通路出现异常，然而PTEN突变在该型EC患者中并不是常见事件。同样的，KRAS突变仅在不足10%的该型EC患者中出现。这型EC患者预后最差。但令人欣慰的是，25%该型EC标本中还发现有ERBB2基因的扩增，这也可以指导临床对这类患者开展HER2分子检测和赫赛汀的靶向治疗。

2.5 TCGA分子分型的利与弊

TCGA分子分型提供了一种与患者预后及临床治疗更紧密相关的精准分子分类体系[13]。原来组织学诊断为浆液性癌的病例，分子检测发现高突变率、KRAS突变、TP53野生型，此时再复阅病理切片，却发现是高级别子宫内膜样癌。因此，综合分析分子检测结果和组织学形态，可以解决病理医师之间对高级别子宫内膜样癌和浆液性癌诊断一致性较低的问题。然而，由于分子测序经济成本高、耗时长以及仅适用于新鲜组织等原因使TCGA分子分型在临床实践中不易推广运用。另外由于其不适用于活检/刮宫等标本，使得该分类法无法在术前精准指导患者的治疗。此外，子宫内膜透明细胞癌、未分化癌、去分化癌和癌肉瘤等也没有包括在TCGA分子分型中，这也是有待完善之处。

3 ProMisE分类系统

ProMisE分类系统[17-22]既保留了TCGA分子分类的精准性，又克服其不足(不适用于小活检和石蜡包埋组织)，将EC分成4个亚组(表3)：错配修复缺失(mismatch repair-deficient，MMR-D)亚组，聚合酶-ɛ核酸外切酶突变(polymerase-Epsilon exonuclease domain mutations，POLE EDM)亚组、p53突变型(p53 abnormal，p53 abn)亚组和p53野生型(p53 wild type，p53 wt)亚组，它们分别与TCGA的高突变型/微卫星不稳定性型、POLE超突变型、高拷贝数/浆液样型和低拷贝数/微卫星稳定型相似，但并不完全相同。

表3 ProMisE分类系统Table 3 ProMisE classification system

3.1 MMR-D亚组

本组EC行免疫组织化学检测MLH1、MSH2、MSH6、PMS2蛋白表达显示单个或多个MMR蛋白有缺失[17-19]。临床病理特征上，该组EC常伴子宫肌层浸润和脉管累犯，脉管累犯比例可与p53 abn亚组相当，远高于POLE EDM或p53 wt亚组。这类患者MMR蛋白缺失多见于以下两种情况：①因MLH1基因启动子发生超甲基化引起的散发性EC，免疫组化检测表现为MLH1和PMS2这一对蛋白完全缺失；②因MMR基因胚系突变引起的Lynch综合征患者，免疫组化检测表现为MSH6和MSH2蛋白完全缺失，少数情况也可表现为PMS2或MSH6单独缺失。

Lynch综合征是一种由MMR基因胚系突变引起的常染色体显性遗传病，女性发生EC的概率为60%[23]，是Lynch综合征患者肠外最常见的恶性肿瘤[24]，患者多小于60岁，好发于子宫下段，肿瘤间质见较多淋巴细胞反应并常伴肿瘤异质性，肿瘤更易发生深肌层浸润[25]。为减低发病风险，对已完成生育且携带MMR基因胚系突变的女性，可以考虑行子宫和双附件的预防性切除；对于未行预防性手术的突变携带者且无临床症状时，建议每1～2年行子宫内膜活检以早期发现子宫内膜癌[26]。最近有研究表明，服用阿司匹林能降低MMR基因胚系突变携带者的癌症发病率[27]，但是目前对服用阿司匹林的最佳剂量和服用时间尚不确定，且需平衡好阿司匹林长期使用的利与弊。

3.2 POLE EDM亚组

ProMisE分子分类法通过对POLE核酸外切酶基因第9～14号外显子区域进行测序，发现突变者即归为此组[17-19]。PTEN是POLE突变评估模型中最主要的一个指标，虽然TCGA分子分类体系中微卫星不稳定型和低拷贝数型亦有一定频率出现PTEN突变，但PTEN和POLE突变几乎共存于所有TCGA超突变型中。因此，Talhouk等[18]最初提出了两种识别超突变型的方法，一种是只检测POLE突变状态，另一种是同时检测POLE和PTEN突变状态。然而，PTEN免疫组化染色模式的异质性导致其临床应用受限，并且PTEN的免疫组化结果与分子改变并不完全一致[28-29]，因此并不推荐PTEN免疫组化来筛查这类EC。与TCGA分子分类一致，本组EC患者有着相对最佳的预后[30]。

3.3 p53 abn亚组

ProMisE分子分类法通过免疫组化检测p53蛋白的表达情况来判断[17-19]：p53在超过70%的癌细胞中表达或完全缺失，判读为p53突变型，归为p53 abn亚组；p53其他表达情况则判读为p53野生型，归为p53 wt亚组。p53 abn亚组患者年龄通常较大，身高体重指数低，组织学上多为浆液性癌，诊断时即为高分级和高分期，并表现出其他高侵袭性特征，如子宫肌层浸润、淋巴结转移及脉管累犯等。本组EC患者预后最差[19]。

3.4 p53 wt亚组

p53 wt亚组无上述任何亚组特征性改变(既无MMR、POLE基因突变，又无p53突变)，组织学类型上几乎均为低分级、低分期的子宫内膜样癌，其预后较好，仅次于POLE EDM亚组[17-19]。

3.5 ProMisE分子分类法检测程序

上面叙述的ProMisE分子分类的顺序也是分子检测的先后程序[17-19](图1)：即EC患者的石蜡标本在病理诊断明确后，第1步免疫组化检测4种MMR蛋白，发现蛋白缺失者归为MMR-D组，不需再做其他检测；如果MMR无缺失，就行第2步检测：对POLE核酸外切酶第9～14号外显子区域进行测序，突变者归为POLE EDM组，不需再做其他检测；对POLE无突变者行第3步检测：免疫组化检测p53蛋白表达，70%以上癌细胞表达p53或发现癌细胞完全不表达而背景间质细胞有强弱不等的p53阳性者，判读为p53突变型，归为p53 abn亚组，p53野生型则归为p53 wt亚组。这种检测程序经济简便，国内很多三甲医院的分子病理检测平台有能力开展这些业务。

图1 ProMisE分子分类步骤[19]Fig.1 Steps in molecular classification with ProMisE[19]

3.6 ProMisE分子分类的利与弊

首先，ProMisE分子分类法因其精准、快速和适用于活检标本而被病理学家们广泛接受，并且该分类法与最终子宫切除术标本诊断的一致性很高(敏感度90%，特异度96%)，从而可以在术前为患者提供关于手术时间和方式的参考信息[17-19]。其次，ProMisE分子分类法适用于甲醛溶液固定、石蜡包埋的标本，其可操作性强，包括我国在内的很多病理实验室可以开展这些检测来实施EC的精准分子分型[17-19]。第三，该分类法还筛选出了POLE EDM亚组和MMR-D亚组EC患者，这两组患者可能从免疫治疗中获益[31-32]：已有报道PD-1抑制剂对于一些进展期的POLE EDM亚组及MMR-D亚组EC患者有一定疗效[33]。

总之，EC最经典的3种分类体系各有优缺点(表4)，以ProMisE分子分类法更胜一筹，但目前ProMisE分子分类法只单纯复制了TCGA分子分型的预后生存曲线，未来还需选择性添加患者的各项临床病理指标、组织学形态及其他分子参数来加强分组的精准性并扩充其应用范围。本文查阅的文献绝大多数来自西方国家，但中国人有特定的遗传背景，我们更需要总结自己的数据来扩充、完善这一分子分类系统。庆幸的是，随着医学的迅速发展，我国很多三甲医院病理科实验室有能力开展这些检测业务。因此，我们呼吁国内病理科常规开展这些检测，获得我们自己的数据，然后更有针对性地为我国子宫内膜癌患者服务！

表4 子宫内膜癌Bokhman二分法、TCGA分子分型及ProMisE分类系统的特点和优、缺点Table 4 The features，advantages and disadvantages of Bokhman dichotomy，TCGA molecular classification and ProMisE classification system of endometrial cancer