唾液腺黏液表皮样癌预后评估的组织病理学与分子病理指标

2019-1-21 11:01  来源:中国口腔颌面外科杂志
作者:汪洋 田臻 阅读量:7445

    黏液表皮样癌(mucoepidermoid carcinoma,MEC)是最常见的唾液腺恶性肿瘤,好发于儿童及青壮年人群。与唾液腺其他恶性肿瘤不同,尽管MEC均由黏液细胞、中间细胞和表皮样细胞构成,但临床上却呈现不同的生物学行为,可为低、中、高度恶性。中、高度恶性MEC术后局部复发率约为60%,57.9%的病例发生远处转移,除手术彻底切除原发病灶外,需行颈淋巴清扫术,术后需配合放、化疗等综合治疗措施。正确的组织病理学分级是临床上制定有效治疗方案的重要前提和保障。本文从组织病理学指标和分子标志物2个方面对MEC的恶性分级、预后评估进行综述。

    1.组织病理学指标

    MEC最早曾一度被称为黏液表皮样肿瘤(mucoepidermoid tumor),1991年第2版世界卫生组织(World Health Organization,WHO)头颈肿瘤分类中明确其为恶性肿瘤,并按黏液细胞、中间细胞、表皮样细胞3种细胞的构成比例,将MEC分为低级别(低度恶性)和高级别(高度恶性)两级。随后有学者发现,肿瘤恶性程度并不能单纯依靠不同类型肿瘤细胞的构成比例来划分,故提出了结合其他组织病理学特征的评分系统,其中有代表性的是Goode和Auclair等主导的美国陆军病理研究所分级系统(Armed Forces Institute of Pathology,AFIP系统)和基于对AFIP系统改良而来的Brandwein分级系统。

    前者赋予囊性成分、神经侵犯、坏死、核分裂象、细胞间变5个方面的不同分值,0~4分为低级别、5~6分为中级别、7分为高级别。与AFIP系统相比,后一分级系统对囊性成分的评分要求从<20%调整至<25%,并增加了浸润方式,异型性,淋巴管、血管、骨侵犯等评价指标,取消了细胞间变评分指标,各项指标的分值及分级所要求的总分也有所不同,是更为细化的分级评价系统;但在实际应用中,该分级系统易于上调肿瘤的分级级别。AFIP系统中的中级别大致对应Brandwein系统中的高级别,因此,2005年出版的第3版WHO分类仍采纳了AFIP分级评价系统。

    此外,一些学者提出了其他的分级评价系统,包括改良Healey系统,该系统基于1970年Healey提出的黏液表皮样肿瘤的分类方法,将囊性成分、细胞异型、细胞构成以及黏液外溢、周围组织慢性炎症反应等作为分级指标,具有一定的可操作性和重复性。总之,以组织病理学指标作为分级标准的评估系统是目前临床上常用的分级系统,多年的临床实践证明,这些分级系统能较好地对MEC的恶性程度进行分级,对肿瘤处理具有指导意义,低级别者只需要手术治疗,高级别者往往预后较差,尚需辅助放疗和行颈淋巴清扫术。但是,这些分级系统均较为主观,在对中级别MEC的判断上,各分级系统之间有一定差异,因此有学者提出引入新的分子标志物来辅助预后判断。近年来,MEC发生学分子机制研究所取得的一系列新进展,有助于MEC分子分级方法的建立。

    2.分子标志物

    2.1MECT1/3-MAML2融合基因

    早在1994年,Nordkvist等使用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)技术发现多例MEC患者染色体上出现t(11;19)(q21;p13)易位,推测其可能是MEC所特有的基因异常;而后Tonon等和Enlund等陆续成功克隆出此基因,即MECT1-MAML2融合基因。该融合基因由19p13的MECT1(mucoepidermoid carcinoma translocated 1,又称CRTC1、TORC1、WAMTP1)和11q21的MAML2(mammalian mastermind like 2)基因易位融合而成,由含CREB(cAMP-responsive element binding protein)结合域MECT1的N-端42个残基和含转录激活域MAML2C-端的982个残基融合而成,后者还含有Notch受体的激活子。

    MECT1-MAML2融合基因经转录、翻译形成融合蛋白产物,该产物可跳过Notch蛋白,独立激活Notch靶基因,如hes家族碱性螺旋-环-螺旋家族转录因子1(hes family bHLH transcription factor 1,HES1),从而促进细胞增殖和抑制细胞分化。此外,Chen等发现,MECT1-MAML2蛋白可结合CREB,介导EGFR的配体双调蛋白(Amphiregulin,AREG)的表达上调。AREG以自分泌的方式激活EGFR通路,这种AREG-EGFR通路的异常激活,可促进MEC细胞的增殖。

    研究发现,超过55%的MEC存在MECT1-MAML2融合基因,发生基因融合的MEC多为低、中级别,肿瘤复发、转移、侵袭性均较低,与MEC患者预后较好高度相关;融合基因阴性者多为高级别MEC,且有干细胞标志HMGA2的高表达,随后陆续有研究发现,部分高级别MEC中也存在MECT1-MAML2融合基因,这可能与研究者所采用的组织病理学分级系统不同有关(如前文已述,AFIP系统的中级别往往符合Brandwein系统的高级别)。Seethela等的回顾性研究发现,即使在MECT1-MAML2融合阳性的高级别MEC病例中,其细胞间变程度、核分裂象计数均低于融合阴性的高级别MEC病例。因此,多数学者认为,MECT1-MAML2融合基因是MEC预后好的标志。

    近来也有一些研究认为,MECT1-MAML2融合基因对诊断MEC很有帮助,但MEC发生过程中分子改变复杂,不能仅凭MECT1-MAMAL2融合情况,还需纳入其他基因的异常情况来共同确定MEC的分级及预后。建议如下:①融合基因阳性,中、低级别MEC,罕见其他基因异常,预后较好;②融合基因阳性,高级别MEC,伴有其他基因异常,预后较差;③融合基因阴性,高级别MEC,伴有其他基因异常,预后差。除MECT1外,Fehr等还发现,在MEC中存在MECT3-MAML2融合基因。

    MECT3是MECT家族中的一员,位于15q26,与MECT1有32%的同源性。Nakayama等的研究表明,MECT3-MAML2融合病例较MECT1-MAML2融合者平均年龄更小(36岁∶55岁)。虽然MECT3-MAML2及MECT1-MAML2融合者的5年无病生存率及总生存率均较融合阴性者好,但MECT3-MAML2融合阳性与MECT1-MAML2阳性者之间的预后则无显著差异。目前仅在MEC中发现MECT3-MAML2融合基因,其他肿瘤中是否存在此类融合基因,尚有待进一步研究。因此,可作为潜在的MEC诊断及预后判断的分子标志物。

    早先的报道发现沃辛瘤中也存在MECT1-MAML2融合基因,一度曾认为MECT1-MAML2融合基因是沃辛瘤的分子改变,但随后的研究发现,检测出MECT1-MAML2融合基因者多为所谓的“化生型沃辛瘤”,如Fehr等所报道的2例MECT1-MAML2基因融合阳性的沃辛瘤病例在复查时却高度怀疑为MEC病例。Ishibashi等使用反转录PCR分析15例先前诊断为“化生型沃辛瘤”的病例,发现5例有MECT1-MAML2基因融合;进一步使用FISH定位其融合基因所处位置,发现其位于“化生”的鳞状上皮细胞、杯状上皮细胞等上皮细胞中,而不存在于淋巴细胞、成纤维细胞等肿瘤间质中。复查该5例的H-E切片,发现其虽有部分上皮细胞呈双层排列,但形态较为扁平且胞质缺乏嗜酸性;同时其中2例伴有低级别MEC成分,故认为MECT1-MAML2基因融合的“化生型沃辛瘤”实际为伴淋巴间质的低级别MEC,并非由沃辛瘤恶变而来,真正的沃辛瘤无MECT1-MAML2基因融合。

    由此可见,检测该融合基因,有助于辅助组织学变异型MEC的诊断,如嗜酸细胞型MEC与嗜酸细胞瘤、嗜酸细胞型囊腺瘤、沃辛瘤、多形性腺瘤嗜酸细胞化生、嗜酸细胞肌上皮瘤等多种含嗜酸细胞的肿瘤鉴别,以及透明细胞MEC与唾液腺透明细胞癌、肌上皮癌等含透明细胞肿瘤的鉴别。此外,亦有报道皮肤及乳腺的透明细胞汗腺瘤中发现MECT1-MAML2融合基因。透明细胞汗腺瘤属良性皮肤附件肿瘤,其形态学与MEC相似,故推测该融合基因不仅与MEC的发生有关,而且可能是虽部位不同但组织表现类似的外分泌腺良性及低度恶性肿瘤共同相关的分子改变。

    2.2EWS-POU5F1融合基因

    Moller等发现,MECT1-MAML2融合阴性的唾液腺MEC及汗腺瘤中存在t(6;22)(p21;q12)易位导致的融合基因。反转录PCR及基因测序表明,该融合基因由位于22q12的EWS(尤文肉瘤基因)外显子6的一部分与位于6p21的POU5F1(又称Oct-3、Oct-4,为POU转录因子家族中的一员,参与调控干细胞分化)的外显子2发生融合而成。为与早先发现骨及软组织肿瘤中的由EWS外显子1-6和POU5F1外显子2-5、部分外显子1融合形成的EWS-Oct-4相区别,有学者将其命名为EWS-Oct-4B。

    该融合基因编码产物类似于EWS-Oct-4,但效应稍弱,可能通过激活POU5F1下游靶基因,如fgf-4和nanog等,对MEC肿瘤形成产生作用,目前关于此机制的研究较少。值得注意的是,存在此类融合基因的MEC多为MECT1-MAML2融合阴性、细胞分化程度较差的高级别MEC,推测该融合基因可能与MEC预后不佳有关。

    2.3CTNNB1基因点突变

    点突变指基因特定位置发生一个核苷酸的改变,从而改变了相应蛋白质的氨基酸,进而影响蛋白质的空间构型及生物学功能。CTNNB1位于人染色体3p22.1,大小约23.2kb,编码β连环蛋白(β-catenin)。β-catenin最早发现时被作为黏附因子的一员,后发现其还参与调控基因表达,在多种肿瘤中表达异常。Shiratsuchi等对26例MEC进行突变基因进行分析,发现4例β-catenin基因外显子存在3处点突变,其中3例32位密码子由GAC[Asp]变为GGC[Gly];1例42位密码子由ACA[Thr]变为ATA[Ile],突变后β-catenin表达水平显着增加,导致β-catenin蛋白在核内集聚,核内β-catenin蛋白异常高表达者均为预后极差的高级别MEC。其可能的机制是:一方面,β-catenin作为一种转录因子,通过与T细胞因子/淋巴样增强因子(Tcf-Lef)家族的高迁移率族蛋白盒基因(high-mobility group box factors)结合,激活Wnt通路,进而激活下游癌细胞的细胞周期素D1(cyclinD1);过量的cyclinD1使肿瘤细胞从G1期向S期转化,促进肿瘤细胞增殖并增强MEC的侵袭性。因此提出,可通过检测CTNNB1的突变情况及β-catenin在细胞核内表达量的高低,辅助判断MEC的预后。

    2.4CDKN2A纯合性缺失

    细胞周期依赖激酶抑制基因(cyclin-dependent kinase inhibitor,CDKN2A)又称为p16、P16INK4a、MTS1等,位于人染色体9p21.3,大小约8.5kb,由3个外显子和2个内含子组成。CDKN2A是迄今为止发现的唯一一个直接作用于细胞周期的抑癌基因,在多种肿瘤中发现,CDKN2A基因无义、错义突变及纯合性缺失、启动子甲基化等造成该基因功能改变。Guo等的研究发现,部分MEC病例CDKN2A基因外显子1和外显子2纯合性缺失,导致其编码的p16蛋白失活,且高级别MEC的CDKN2A基因纯合性缺失发生率(60%)显著高于低级别MEC(25%),推测纯合性缺失不仅可能是导致MEC中CDKN2A基因失活的主要原因之一,而且对MEC预后评估具有重要意义。

    Anzick等进一步研究了5例MECT1-MAML2融合但预后不良的MEC病例,均发现CDKN2A纯合性缺失;而9例MECT1-MAML2融合且预后较好的病例,未发现CDKN2A纯合性缺失,提示若采用MECT1-MAML2基因学改变结合CDKN2A纯合性缺失,对MEC预后评估可能更为准确。

    2.5EGFR及erbB-2拷贝数改变

    早期的免疫组织化学染色研究证实,MEC的胞膜及胞质中,表皮生长因子家族中的EGFR、erbB-2、erbB-3、TGF-α均有不同程度表达。研究表明,高级别MEC中erbB-2及EGFR基因拷贝数增多,而低、中级别MEC中EGFR基因拷贝数正常,EGFR基因扩增与生存率及组织学分型相关。Nakano等还发现,MECT1-MAML2融合的高级别MEC中,存在erbB-2或EGFR基因拷贝数增多;而MECT1-MAML2融合的中、低级别MEC中则未检出,提示EGFR基因拷贝数改变可能在中、低级别MEC向高级别MEC转化中发挥重要作用,有望成为MEC分级及预后的判断指标。

    2.6血管内皮细胞生长因子、血管生成素1/血管生成素2改变

    Ou Yang等发现,MEC中诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)及血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)显著表达,且表达程度与MEC组织学分级呈正相关;iNOS能刺激MEC肿瘤细胞生成VEGF。Demasi等的研究发现,高级别MEC在肿瘤间质中有丰富的成肌纤维细胞,围绕肿瘤细胞的成肌纤维细胞中,血管生成素1/血管生成素2(angiopoietin-1/angiopoietin-2,Ang-1/Ang-2)表达显著升高,同时肿瘤细胞中VEGF、Ang-1/Ang-2广泛表达。

    VEGF、Ang-1/Ang-2能有效协同促进内皮细胞增殖与迁移,促进血管生成,增强肿瘤的侵袭性,提示有可能通过MEC肿瘤细胞及肿瘤间质中成肌纤维细胞的VEGF及Ang-1/Ang-2的改变,辅助判断MEC的侵袭性及患者预后。

    2.7其他已被证实的MEC预后相关分子标志物

    2.7.1增殖活性标志物

    Ki-67是一种与细胞增殖相关的核抗原,存在于细胞周期G0期以外的任一阶段表达起始于G1期,在M期达到高峰,于分裂晚期迅速消失,是检测肿瘤细胞增殖活性的可靠指标。增殖细胞核抗原(proliferative cell nuclear antigen,PCNA)是与增殖密切相关的核内酸性蛋白,在G0-G1期表达不显著,G1晚期开始增强,S期达到峰值后,于G2-M期下降。两者的表达程度与MEC组织学分级呈正相关,且Ki-67指数>10%者有较大的复发可能,预后较差。

    2.7.2抑癌基因P53

    P53基因突变在MEC中较为少见,Kiyoshima等通过免疫组织化学染色对27例唾液腺MEC石蜡标本进行切片染色,测得P53蛋白在MEC中的表达程度与组织学分级呈正相关。应用PCR-SSCP在4例小唾液腺MEC中检测到P53基因突变,热点突变区为外显子5-8,其中3例的P53蛋白表达量显著降低。与未突变者相比,预后及复发率无显著差异。由于样本量较小,仍需进一步研究。

    3.小结

    唾液腺MEC的发生、发展不仅涉及染色体易位、基因突变,而且多种调控因子等也参与其中。除了目前已用于临床病理免疫组织化学染色检测的CDKN2A、Ki-67、PCNA、EGFR、erbB-2、erbB-3、TGF-α、P53等外,新筛选出的若干预后相关分子标志物中,MECT1-MAML2融合基因无疑最有应用价值,目前已用于MEC辅助诊断、预后评价,但对于MEC分级评价的有效性仍需要更多病例、更长随访时间的研究结果;同时有学者认为,单纯MECT1-MAML2融合基因状况不足以评价所有MEC病例,还需结合其他分子改变状况进行综合评价,如CDKN2A纯合性缺失、EGFR基因拷贝数改变等,以提高预后判断的准确性。限于目前尚无统一、明确的预后判断分子标志物,组织病理学分级仍具有很高的实用价值。相信随着对分子标志物的深入研究,一套组织病理学结合分子标志物的评级体系将会建立,帮助完善MEC的预后评估。

编辑: 陆美凤

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