乳头状肾细胞癌临床病理特征及分子遗传学研究进展

2022-12-29 14:16周露婷杨晓群李传应王朝夫
临床与实验病理学杂志 2022年9期
关键词:胞质乳头状亚型

周露婷,杨晓群,李传应,王朝夫

肾细胞癌是指发生于肾小管上皮的恶性肿瘤,其是包含多种类型的一组异质性肿瘤,每种类型具有其独特的组织学特征、分子遗传学特征及临床过程。WHO(2016)泌尿男性生殖系统肿瘤中包含12种恶性肾细胞癌类型及2种交界性肾肿瘤,其中乳头状肾细胞癌(papillary renal cell carcinoma, PRCC)是指具有乳头状或小管乳头状结构的肾恶性肿瘤,其发病率仅次于透明细胞肾细胞癌,约占肾上皮源性肿瘤的18.5%[1-2]。该文现就PRCC的临床病理特征、分子遗传学研究进展及少见组织学亚型等进行综述。

1 PRCC临床病理特征

PRCC起源于肾近曲小管和远曲小管的上皮细胞,生长方式以乳头状结构为主,乳头轴心为纤维血管组织,大多数PRCC为散发性,也有一些发生在遗传性肾细胞癌家族成员中,遗传性PRCC多以位于7q31的MET基因突变为特征,并易发生多发性双侧乳头状肾肿瘤[3],PRCC具有其独特的临床病理特征[4]。

1.1 临床表现及大体特征PRCC患者年龄及性别分布与透明细胞肾细胞癌相似,平均发病年龄59~63岁,男性多发,男女比约2.4∶1。PRCC无特定的发病原因,较常见于终末期肾病、伴瘢痕或获得性囊性疾病患者。PRCC发生在肾皮质,可以是单灶或多灶,多发性PRCC可能与肾瘢痕形成有关。当肿瘤表现为多发或双侧的情况下,应考虑到遗传性PRCC相关综合征的可能。在临床表现上,PRCC与其它肾细胞癌相似,5%~10%的患者表现为腹部肿块、腹痛及血尿;比透明细胞肾细胞癌更易发生缺血性坏死及自发性出血,约50%患者无症状,仅在检查中偶然发现肿块。

PRCC手术标本通常表现为界限清楚的、具有假包膜的肿块,肿物直径2~7 cm[5-6],切面颜色由于肿瘤内出血程度的不同而表现为灰黄~灰红色或深棕色,肿瘤组织质脆、易碎,肿瘤较大时多出现出血坏死、囊性变及纤维化。

1.2 病理特征在组织形态上,PRCC主要表现为由纤细的纤维血管轴心形成的乳头组成,乳头主要由单层细胞排列,也可呈假复层,多伴泡沫状巨噬细胞和沙粒体。有些PRCC主要表现为管状形态,或乳头紧密排列,呈实性外观,或乳头呈平行排列,呈梁状外观。多数PRCC以乳头状结构为主,部分呈实性、管状或囊状结构等,少见乳头状结构,此时应注意观察肿瘤的全部组织学结构,出现泡沫状组织细胞是PRCC诊断的重要组织学线索。乳头状结构并不是PRCC所特有,很多其它类型的肾细胞癌也可表现为乳头状结构,如MIT家族易位性肾细胞癌、遗传性平滑肌瘤病肾细胞癌综合征相关性肾细胞癌、集合管癌及黏液性管状和梭形细胞癌等,应注意当这些类型肾细胞癌表现为乳头状结构时不应诊断为PRCC。约5%的PRCC存在肉瘤样改变。

由于PRCC组织形态学上的异质性,1997年Delahunt等[7]根据PRCC形态学、免疫表型、临床病理分期及患者生存期等的研究将PRCC分为两种亚型(1型和2型)。1型PRCC具有典型的乳头状结构,细胞呈单层排列,细胞核低级别,核仁不明显,具有淡染的胞质;2型PRCC细胞多呈假复层排列,核仁较明显,细胞具有丰富的嗜酸性胞质。

越来越多的研究表明2型PRCC不能作为一个单独的亚型,可能是由于多种分子遗传学背景不同的亚型构成。关于PRCC的形态学分类目前仍有争议,通过形态学有时较难将两种亚型完全区分。有研究表明行MUC1免疫组化染色可能有助于区分1型和2型PRCC,1型PRCC中MUC1呈阳性,而2型PRCC中MUC1多呈阴性[8],然而这一发现并没有得到更多研究的证实。Saleeb等[9]研究提出:近一半的PRCC病例不能完全符合1型和2型PRCC中的某一亚型,他们提出将PRCC分为四种亚型,即PRCC1、PRCC2、PRCC3和PRCC4亚型。这四种亚型具有独特的临床特征,虽然在组织学上有重叠,但通过免疫组化标记ABCC2、CA9及GATA3可以将四者区分,PRCC1亚型细胞中等大小,胞质量少,嗜碱,核仁不明显,预后较好,ABCC2、CA9及GATA3均阴性;PRCC2亚型细胞较大,胞质丰富,嗜酸,核仁突出,预后最差,ABCC2呈弥漫强阳性,CA9呈核周点状阳性;PRCC3亚型细胞中等,胞质嗜酸,ABCC2呈局灶弱阳性;PRCC4亚型细胞较大,胞质嗜酸,核仁不明显,细胞核单层线性排列,核远离细胞基底部,GATA3阳性。其中PRCC4亚型即为文献报道[10-11]并提出的伴极向反转的乳头状肾肿瘤,该亚型预后较好,多数具有KRAS错义突变。

2 PRCC分子遗传学特点

PRCC的主要遗传学改变为7号染色体三体和四体、17号染色体三体和Y染色体缺失。另外,也有研究显示PRCC具有8号染色体短臂扩增和MYC基因过表达。MET基因改变是遗传性PRCC的主要特征,遗传学PRCC是少见的常染色体显性遗传性肿瘤综合征,其突变的关键基因MET基因位于7q31,编码酪氨酸激酶受体。MET基因的改变方式主要包括过度表达、基因突变、基因扩增以及表观遗传学改变。MET基因突变在散发性肾细胞癌中相对少见,约13%的散发性PRCC显示MET基因突变,在组织形态学上,具有MET基因突变的遗传性肾细胞癌和散发性肾细胞癌表现为1型PRCC结构,呈乳头或管状-乳头状。

以往对PRCC的二代测序研究发现,与PRCC相关的主要基因改变包括MET、NF2、SETD2和NRF2信号途径。癌症基因组图谱研究组对PRCC进行了大规模的测序结果分析[12],他们通过对161例原发性PRCC的测序结果进行分析发现:1型和2型PRCC具有不同的基因改变,2型PRCC根据患者生存期及分子改变的不同可分为三个亚组,1型PRCC与MET基因改变相关,2型PRCC主要与CDKN2A基因缺失、SETD2基因突变、TFE3基因、NRF2-抗氧化反应元件途径的活化、CPG岛甲基化及延胡索酸水解酶(FH)等基因改变相关。161例PRCC中13例有位于9p21的CDKN2A基因缺失,CDKN2A基因缺失与2型PRCC的形态特点密切相关。有些PRCC的突变基因是癌症相关信号通路或复合体的组成部分,包括Hippo信号通路NF2基因、SWI/SNF复合物中SMARCB1和PBRM1基因以及与染色体修饰相关信号通路的基因SETD2、BAP1及PBRM1等。其中SETD2、BAP1及PBRM1基因突变与2型PRCC密切相关。与正常组织相比,5.6%的PRCC具有DNA甲基化增加,这代表了一类新的与肾细胞癌相关的CPG岛甲基化,包括CDKN2A启动子的甲基化,CPG岛甲基化相关的PRCC与其它类型PRCC患者相比,表现为患者更年轻,存活率较低。测序分析研究发现2型PRCC与NRF2抗氧化反应元件途径相关,NRF2抗氧化反应元件信号通路是细胞防御氧化应激的主要机制,NQO1是该通路的重要基因,NQO1基因在PRCC中的表达改变与患者预后密切相关。

另一项研究对169例PRCC的315个基因进行测序分析,其结果与TCGA分析结果一致,1型PRCC主要与MET基因相关,这项研究还显示2型PRCC与1型PRCC具有相似的改变,包括CDKN2A/B、TERT、RAS/RAF信号通路、DNA损伤途径和mTOR信号通路等改变。2型PRCC还包括FH突变、NF2突变及SWI/SNF复合物的改变等[13]。

3 PRCC少见的组织形态学亚型

3.1 双相型鳞样腺泡状肾细胞癌(biphasic squamoid alveolar renal cell carcinoma, BSARCC)BSARCC是一种少见的特殊类型PRCC,约占肾细胞癌的0.1%。2012年Petersson等[14]首次提出了具有双相细胞群排列成腺泡状的典型形态学特征,2016年Hes等[15]对其临床病理特征、免疫表型和分子遗传学特征进行了更为广泛的研究和描述。Chartier等[16]报道2例在遗传性PRCC家族背景下发生的与MET突变相关的BSARCC,Trpkov等[17]报道28例BSARCC,并提供了详细的病理评估和充分的临床资料及随访信息,充分描述这一类型。目前,其还尚未收录在WHO(2016)泌尿男生殖系统肿瘤分类中。BSARCC的主要特征是由两群肿瘤细胞构成的双相形态,大的细胞群胞质丰富,嗜酸性,核大且核仁较明显,类似于鳞状细胞,但未见明确的细胞间桥和角化珠形成,这类细胞通常聚集呈巢状;较小的瘤细胞群为胞质稀少的细胞,细胞核圆形,平行排列成腺泡状,包绕较大的细胞群。Hes等[15]报道由大的鳞状细胞样细胞群组成的区域占肿瘤总体积的10%~80%。有时腺泡间可见丰富的泡沫状组织细胞沉积和砂粒体。BSARCC的另一个典型特征是伸入运动,即较大的瘤细胞胞质内可见吞噬细胞碎片现象[18]。有文献应用免疫组化检测1例BSARCC发现,吞噬物E-cadherin及MPO等阳性,提示可能是吞噬凋亡的中性粒细胞颗粒[19]。

BSARCC中CK7、vimentin及EMA均弥漫阳性,较大的瘤细胞Cyclin D1阳性。最近对3例BSARCC的研究发现较大的瘤细胞CD57阳性[20]。CAIX、CD117、GATA3、WT-1、CK5/6及CK20均阴性。FISH检测可发现BSARCC存在7、17号染色体三体或Y染色体丢失。

总之,BSARCC表现为惰性的临床过程,预后较好,仅较少病例发生转移。Hes等[15]报道14例中5例BSARCC患者随访1~96个月出现转移,而Trpkov等[17]报道23例BSARCC患者随访1~244个月,仅1例复发,1例死亡。该类肿瘤需与后肾腺瘤,t(6;11)(p21;q12)/TFEB基因融合相关性肾细胞癌及黏液管状和梭形细胞肾细胞癌等鉴别。

3.2 实体型PRCC实体型PRCC文献报道较少。Argani等[21]描述5例具有低级别梭形细胞成分的PRCC,该类肿瘤是PRCC的实体亚型,5例患者均为男性,年龄17~68岁,肿瘤具有低级别梭形细胞的致密区域,无黏液性基质;CK7弥漫阳性,CD10局灶阳性;分子检测结果显示:7号染色体三体3例,17号染色体三体3例,分子检测结果支持该亚型属于PRCC的一种类型。Ulamec等[22]报道10例实体型PRCC,并对这一亚型的临床病理特征进行总结,这类肿瘤大体边界清楚,切面呈黄色至白色,有时表面有细小颗粒,10例中1例可见坏死。组织形态上,该类肿瘤主要呈实性,部分有密集的小管组成,部分为较多小乳头状的结构组成,个别可见肾小球样结构,有些病例可见具有纤维血管轴心的真性乳头,肿瘤细胞胞质较少,细胞核呈圆形或椭圆形,偶可见核沟,ISUP分级为1级或2级;肿瘤细胞CK7弥漫阳性,大多数P504S及EMA阳性,Ki-67增殖指数一般低于2%,该亚型PRCC预后较好。

总之,实性型PRCC较罕见,其发病率低于肾肿瘤的1%。大多数情况下,它是由实体性区域和密集的管状结构或小乳头状结构组成,免疫组化和分子遗传学特征与传统PRCC无明显差异。在形态上需与后肾腺瘤、上皮样肾母细胞瘤、黏液管状和梭形细胞肾细胞癌等鉴别。

3.3 嗜酸细胞性乳头状肾细胞癌(oncocytic papillary renal cell carcinoma, OPRCC)OPRCC是指具有嗜酸性细胞质和嗜酸细胞瘤样低级别细胞核的PRCC。由于OPRCC较少见,目前对这种形态肿瘤的认识尚不充分,是否为独立的亚型尚存在争议,WHO(2016)泌尿系统和男性生殖系统分类中暂将其归为2型PRCC。2005年Lefevre等[23]首次描述这一类型肿瘤,总结10例具有嗜酸性特征的PRCC,并将其命名为OPRCC。

OPRCC文献报道不足80例[24-25]。OPRCC主要发生于老人,男性多见。Bernard等[26]报道1例非常少见的发生于11岁女童的OPRCC。临床表现主要以腰背部疼痛为主,可出现肉眼血尿,预后较好。镜下可见肿瘤具有丰富的、分布均匀的嗜酸性细胞质,细胞核一般呈低级别,乳头轴心多数可见泡沫状巨噬细胞;免疫表型上,大多数OPRCC表达P504S、CD10和vimentin,CK7表达不一,不表达CK20、CD117,Ki-67增殖指数较低。分子遗传学上,OPRCC表现为7、17号染色体三倍体以及Y染色体丢失。Hes等[27]报道14例OPRCC,发现7例OPRCC有7号染色体三倍体,8例有17号染色体三倍体,10例男性患者中有3例出现Y染色体缺失。鉴别诊断:OPRCC需与嗜酸细胞瘤、肾嫌色细胞癌及Xp11.2易位肾细胞癌等鉴别。

3.4 Warthin瘤样PRCCWarthin瘤样PRCC在形态学上非常接近于嗜酸细胞性PRCC,与之不同的是淋巴瘤样间质。2017年Skenderi等[28]报道11例Warthin瘤样PRCC的临床病理、形态学、免疫表型和分子遗传学特征。11例肿瘤均具有乳头状结构及淋巴细胞样间质,形态上类似Warthin瘤;临床特点显示11例患者中男性占73%,男女比为3∶1,平均年龄59岁,肿瘤平均最大径7 cm;9例中有3例患者术后9~36个月死亡,其余患者预后较好;免疫表型与OPRCC一致,多数P504S、CD10和vimentin均阳性,CD117、CK20及CA9等均阴性。肿瘤间质浸润的淋巴细胞主要由B细胞和T细胞组成;染色体拷贝数变异分析显示:5例肿瘤具有较大的差异性,表现为一个染色体的缺失或复杂基因组的重排等。

总之,Warthin瘤样PRCC的形态学特征与嗜酸性PRCC非常接近,其区别在于具有致密的淋巴细胞间质;鉴别诊断:Warthin瘤样PRCC需与嗜酸细胞瘤、嫌色细胞癌、管状囊性肾细胞癌及琥珀酸脱氢酶缺陷性肾细胞癌进行鉴别。

3.5 伴有极向反转的乳头状肾肿瘤(papillary renal neoplasm with reverse polarity, PRNRP)PRNRP属于惰性的乳头状肾肿瘤,伴丰富而纤细的嗜酸性胞质和位于细胞顶端的核。该肿瘤最初由Al-Obaidy等[10]于2019年提出并命名,回顾性分析18例PRNRP的临床病理特征,该肿瘤主要表现为Gata3及LICAM弥漫阳性,CD117和vimentin均阴性。随后Al-Obaidy等[11]发现90%的PRNRP可见KRAS基因突变。

PRNRP临床较罕见,约占PRCC的4%,对PRNRP的研究文献报道亦较少,英文文献有5篇[29-31],中文文献2篇[32-33]。PRNRP多见于中老年人(平均年龄64岁),肿瘤平均直径1.6 cm。大部分具有纤维性包膜,肿瘤直径小于3 cm,所有肿瘤的TNM分期为T1期,患者预后较好,均无复发或转移。肿瘤由乳头状结构组成,乳头被覆单层立方状细胞,细胞具有嗜酸性细颗粒状胞质,细胞核位于胞质顶端,细胞核多数较小,大小较一致,核仁不明显,WHO/ISUP分级1~2级,一般无坏死。免疫表型:伴有极向反转的乳头状肿瘤病例PRNRP中GATA3均阳性,可与其他类型的PRCC鉴别;GATA3主要在远曲小管和集合管中表达,提示PRNRP可能起源于远曲小管或集合管系统而不是近曲小管。也有研究报道CK(34βE12)在PRNRP中阳性,CK(34βE12)主要表达于集合管系统,也提示PRNRP的细胞起源。分子检测表现为染色体7号和17号的三倍体以及Y染色体丢失[30]。

总之,PRNRP属于罕见且独特的肿瘤,这类肿瘤一般GATA3和CK(34βE12)均阳性,而vimentin和CD15均阴性。根据目前的临床资料显示,其具有惰性的临床过程。鉴别诊断:PRNRP需与OPRCC、嗜酸细胞瘤等鉴别。

4 结语

综上所述,该文总结了PRCC的临床病理特征、分子分型、少见组织学亚型及其治疗与预后,对全面深入认识PRCC具有重要意义。PRCC的重新分型越来越受到关注及重视,不同亚型PRCC患者的预后显著不同,具有重要的临床价值。对PRCC分子机制的进一步探讨及研究,也为临床靶向治疗及预后评价提供了更可靠的依据。

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