对未分化小圆细胞肉瘤分子分型的认识_王坚.pdf

骨科临床与研究杂志 2023 年 3 月第 8 卷第 2 期J Clin Orthop es，March 2023，Vol8，No2DOI:1019548/j2096-269x 202302011作者单位:200032 上海，复旦大学附属肿瘤医院病理科通信作者:王坚，E-mail:softtissuetumor163 com综述对未分化小圆细胞肉瘤分子分型的认识王坚近年来软组织肿瘤的分子遗传学研究发展迅速，不仅在临床病理诊断中起着非常重要的作用，而且在临床治疗策略制定和生物学行为预测等方面也具有重要意义。未分化小圆细胞肉瘤(undifferentiated small round cell sarcoma，USCS)的诊断是软组织肿瘤病理诊断中的难点。依据传统病理学难以 将 USCS 进 一 步 分 型。随 着 以 二 代 测 序(nextgeneration sequencing)为代表的高通量分子检测手段的开展和应用，基于分子异常的 USCS 新类型不断涌现，对以往一些分化不明的 USCS 经过分子检测也得到了重新认识。USCS 的分型正在从形态学分型转向分子分型，这有助于实现疾病的精准诊治。在此对 USCS 的临床病理学及分子检测研究的新进展进行概述。根据其分子遗传学异常，USCS 被分为以下几种类型:尤因肉瘤(Ewing sarcoma)，以产生 EWS1:ETS 家族基因的融合基因为特征;CIC 重排肉瘤(capicua transcriptionalreceptor-rearranged sarcoma);BCO 遗 传 学 改 变 肉 瘤(sarcoma with BCO genetic alterations)，包括婴儿未分化圆细胞肉瘤(infantile undifferentiated round cell sarcoma)和婴儿原始黏液样间叶性肿瘤(primitive myxoid mesenchymal tumorsof infancy);EWS1:非 ETS 融合圆细胞肉瘤(round cellsarcoma with EWS1:non-ETS fusions)，代表性类型包括EWS1/FUS:NFATc2 肉瘤和 EWS1/FUS:PATZ1 肉瘤;涉及其他基因重排的 USCS，包括 NUTM1 重排肉瘤等。一、尤因肉瘤可发生于骨以及躯干和四肢深部软组织，多发于长骨，部分病例可发生于浅表皮下，少数病例可发生于肾、胃肠道和女性生殖道等实质脏器。发病高峰年龄段为 10 20 岁，20 岁以上患者病灶多发生于软组织;男性略多见。镜下由形态一致的小圆细胞组成，胞质稀少或略呈透亮状，染色质均匀细腻，胡椒盐样，核分裂象多少不等。瘤细胞呈分叶状或片状分布，部分病例可见 Homer-Wright 菊形团结构。瘤细胞以弥漫表达 CD99(膜着色)和 NKX2 2(核着色)为特征。特殊亚型为造釉细胞瘤样尤因肉瘤(adamantinoma-like Ewing sarcoma)，好 发 于 头 颈 部，除 可 表 达 CD99 和NKX2 2 外，还常表达 CK，34 E12，p63 和 p40 上皮性标记。遗传学分析结果显示，85%尤因肉瘤患者存在 t(11;22)(q24;q12)，形成 EWS1:FLI1 融合基因，5%10%尤因肉瘤患者存在 t(21;22)(q22;q12)，形成 EWS1:EG 融合基因，极少数(小于 1%)病例涉及 t(2;22)(q35;q12)、t(7;22)(7p21;q12)和 t(17;22)(q21;q12)，分别形成 EWS1:FEV，EWS1:ETV1 和 EWS1:ETV4 等 融 合 基 因。FLI1，EG，FEV，ETV1 和 ETV4 属于 ETS(E26 transformation-specific)家族。对 EWS1 基因重排可采用断裂分离探针法荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization，FISH)检测，但 EWS1:EG 融合病例可有假阴性。检测 EWS1:FLI1 或 EWS1:EG 也可采用融合探针法或二代测序。除 EWS1:ETS 外，少数尤因肉瘤患者涉及 FET:ETS，形成 FUS:EG 和FUS:FEV 融合基因。此外，部分尤因肉瘤患者存在 STAG2(17%)，CDKN2A(12%)和 TP53(7%)基因突变，可能与预后欠佳相关1。对尤因肉瘤患者采取包括手术、化学治疗和放射治疗的综合治疗。预后取决于发病部位、病灶大小及就诊时是否存在转移。病灶局限患者治疗后 5 年总生存率可达 77%，但发生转移或早期复发患者预后欠佳，5 年总生存率 30%。二、CIC 重排肉瘤是一种高侵袭性小圆细胞肉瘤，发生率仅次于尤因肉瘤，以具有 CIC 基因重排为特征。好发于 25 35 岁人群2;男性略多见。多发于躯干和四肢深部软组织;少数病例可发生于皮下和实质脏器(包括肾、胃肠道和中枢神经系统等)3;极少数(少于 5%)病例发生于骨。镜下由小圆细胞组成，相比尤因肉瘤核形不规则，染色质呈空泡状，常可见明显核仁，核分裂象易见，并常见地图状坏死。部分病例有梭形细胞成分，间质可伴有黏液样变。与尤因肉瘤不同，CD99 标记常呈局灶性或斑驳阳性，不表达NKX22，但常弥漫性表达 WT1，此特征可提示 CIC 重排肉瘤的诊断。新型抗体 ETV4 和 DUX4 也可用于诊断，但在日常工作中可采用绝大多数机构都有的 WT1 抗体。CIC:NUTM1 融合亚型可表达 NUT 蛋白。遗传学分析结果显示，大多数病例具有 t(4;19)(q35;q13)或 t(10;19)(q26;q13)，产生 CIC:DUX4 融合基因2;CIC:DUX4 融合蛋白提高 CIC 转录活性，上调其靶基因(包括 CCND2、MUC5AC 和 PEA3 家族基因)表达4。除 CIC:DUX4 融合基因外，少数病例涉及其他伴侣基因，包括FOXO4、LEUTX、NUTM1 和 NUTM2A5-6。其中 CIC:NUMT1融合亚型多发生于儿童，并好发于中枢神经系统6。对 CIC基因重排可采用 FISH 检测，一般不需要二代测序。除 CIC重排外，其他遗传学改变包括 MYC 基因扩增、MLL 基因突变和 8 号染色体三体7。921骨科临床与研究杂志 2023 年 3 月第 8 卷第 2 期J Clin Orthop es，March 2023，Vol 8，No2CIC 重排肉瘤恶性程度高，常发生转移(50%)，多转移至肺。对尤因肉瘤化学治疗方案不敏感，患者 5 年总生存率低于尤因肉瘤，为 17%43%3。三、BCO 遗传学改变肉瘤包括两组:第 1 组为 BCO 融合阳性肉瘤，主要为BCO:CCNB3 肉瘤，由 X 染色体臂内倒位 t(X;X)(p11 4;p11 22)形成，少数情况为 t(X;4)(p11;q31)或 t(X;22)(p11;q13)，产生 BCO:MAML3 或 ZC3H7B:BCO 融合基因8-9;第 2 组为 BCO 内部串联重复(BCO internal tandemduplication)改变，包括婴儿未分化圆细胞肉瘤和婴儿原始黏液间叶性肿瘤10。BCO:CCNB3 肉瘤主要发生于骨，特别是骨盆、下肢骨和脊柱，少数病例位于软组织，包括头颈部，偶见于实质脏器(肺和肾等)8;多发于 20 岁以下青少年;男性多见。BCO内部串联重复肿瘤多发于躯干、腹膜后和头颈部软组织，较少累及四肢;主要发生于婴儿;男性多见。镜下 BCO:CCNB3 肉瘤由分化原始的小圆形、卵圆形或短梭形细胞组成，核分裂象多少不等，间质常伴有黏液样变，可富含纤细血管网。婴儿未分化圆细胞肉瘤由分化原始的小圆细胞、卵圆形和短梭形细胞组成，核分裂象易见，间质可伴有黏液样变;与前者相比，婴儿原始黏液间叶性肿瘤的瘤细胞相对温和，由轻度异型的梭形或短梭形细胞和黏液样基质组成。BCO 遗传学改变肉瘤常弥漫表达 BCO，cyclinD1，SATB2 和 TLE1，其中 BCO:CCNB3 肉瘤还可表达CCNB3。这些免疫组织化学标记结合镜下形态可提示 BCO遗传学改变肉瘤可能性，但明确诊断需借助分子检测。BCO 遗传学改变肉瘤在遗传学上显示异质性，BCO融合阳性肿瘤中最常见的融合基因为涉及 CCNB3 伴侣基因的 BCO:CCNB3 肉瘤，与 BCO 融合的其他少见伴侣基因包括 MAML3 和 ZC3H7B 等。BCO 内部串联重复肿瘤显示BCO 基 因 15 号 外 显 子 ITD，少 数 病 例 显 示 YWHAE:NUTM2B 融合基因10-11。对 BCO:CCNB3 等融合基因和BCO-ITD 可采用二代测序(NA-seq)、靶向 NA 测序和数字聚合酶链反应方法检测12-13。值得指出的是，BCO 重排也可见于肾脏透明细胞肉瘤、部分高级别子宫内膜间质肉瘤和伴有 BCO 基因改变的中枢神经系统高级别神经上皮肿瘤14-15。对 BCO:CCNB3 肉瘤患者采用尤因肉瘤治疗方案有效，5 年总生存率达 72%80%8，16。对婴儿未分化圆细胞肉瘤患者的治疗多参考尤因肉瘤，其预后相关报道有限。对婴儿原始黏液间叶性肿瘤患者的治疗以手术为主，预后相对较好，但切除不完整易复发17。四、EWS1:非 ETS 融合圆细胞肉瘤1 NFATc2 重排肉瘤:是 EWS:非 ETS 融合圆细胞肉瘤的代表类型，包括 EWS1:NFATc2 肉瘤和 FUS:NFATc2肉瘤18-19。EWS1:NFATc2 肉瘤多发于长骨内(干骺端或骨干)，常累及软组织，少数病例发生于四肢、胸壁和头颈部20;FUS:NFATc2 肉瘤主要发生于长骨。NFATc2 重排肉瘤多发生于儿童和青年人，患者中位年龄为 32 岁;男性多见。镜下由小至中等大圆形细胞组成，胞质淡染或透亮状，成片分布，部分区域可呈巢状、索状或梁状分布，类似肌上皮肿瘤。瘤细胞形态多较一致，部分病例可显示多形性。核分裂象多少不等，坏死不常见。瘤细胞表达 CD99、NKX2 2 和PAX7，并常表达 NKX3 1 和聚集蛋白聚糖(aggrecan)21;可灶性表达 AE1/AE3(点状染色)。遗传学分析结果显示 EWS1:NFATc2 或 FUS:NFATc2融合基 因，常 采 用 NA-seq 或 融 合 探 针 法 FISH 检 测。FUS:NFATc2 肉瘤患者常伴有 CDKN2A/B 缺失21。目前对 NFATc2 重排肉瘤缺乏有效治疗手段，治疗以手术为主，辅以化学治疗或放射治疗，但该型肿瘤对尤因肉瘤化学治疗方案不敏感。预后因病例而异，高侵袭性瘤患者在诊断后短期内病死，低侵袭性肿瘤完整切除后患者生存较长时间18-21。2 EWS1:PATZ1 肉瘤:是 EWS:非 ETS 融合圆细胞肉瘤的另一种常见类型22。多发生于深部软组织，特别是胸壁和腹部，也可发生于四肢、头颈部和中枢神经系统。患者多为成人，平均年龄 42 岁;无明显性别差异。镜下由小圆细胞和梭形细胞混合组成，核分裂象多少不等，瘤细胞形态较为一致，无明显多形性。间质呈纤维性、黏液样或黏 液 玻 璃 样 变，也 可 间 质 稀 少。瘤 细 胞 可 表 达desmin，MyoD1，myogenin，PAX7，S-100 蛋白和胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein)。遗传学分析结果显示 EWS1:PATZ1 融合基因，多采用NA-seq 检测;可伴有 CDKN2A 和 CDKN2B 缺失，与肿瘤侵袭性行为相关23;其他异常包括 TP53 突变和少数病例MDM2 基因扩增。不同的 EWS1:PATZ1 肉瘤病例在生物学行为上存在差异，部分肿瘤为高侵袭性，患者生存期短，部分患者则长期生存23。患者生存期有待积累更多病例评估。3 其 他 EWS1:非 ETS 融 合 圆 细 胞 肉 瘤:包 括EWS1:SP3 肉 瘤、EWS1:POU5F1 肉 瘤 和 EWS1:SMA