胃肠道间质瘤免疫组织化学特征

马庆锋 (长春市朝阳区人民医院外科，吉林 长春 130021)

胃肠道间质瘤(GISTs)是消化系统最常见的间叶性肿瘤，在所有消化系统肿瘤中约占2%，美国每年新增病例4 500～6 000例〔1〕。在GISTs诊断上，病理学诊断仍然是金标准。免疫组化染色在病理学诊断中具有重要应用。在免疫组织化学研究上，文献中报道最多的研究是CD117和CD34，近些年对血小板源性生长因子受体(PDGFRA)的研究进一步深入。上述研究多数针对GISTs靶向药物以及肿瘤发生机制，而应用免疫组化染色进行病理学诊断的研究常常针对个别抗体。在我国，GISTs的多抗体联合研究报道很少，本文GISTs进行CD117，血小板衍生生长因子受体A(PDGFRA)，CD34，DOG-1，肌源性标记结蛋白(Desmin)和S-100免疫组化染色进行全面研究，进一步分析我国GISTs分子病理学特点，为常规病理学诊断GISTs提供重要理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料 收集来自吉林大学第一医院和陕西省肿瘤医院病理科2009年3月至2011年6月GISTs存档标本共74例。所有肿瘤标本均经4%中性甲醛固定，常规切片苏木素-伊红(HE)染色。免疫组化染色标记采用EvVision法，一抗CD117，PDGFRA，CD34，DOG-1，Desmin 和 S-100 等购自中杉金桥生物技术公司，二氨基联苯胺(DAB)显色，采用磷酸盐缓冲液(PBS)，防脱片处理，采用微波修复抗原。

74例GISTs患者平均年龄(61.77±15.07)岁;＜30岁，30～40岁，41～50岁，51～60岁，61～70岁，71～80岁以及 ＞80岁组别所占百分比分别为5.4%，5.4%，8.1%，21.7%，18.9%，33.8%和6.8%，各年龄组所占百分比存在显著差异(P＜0.05)。其中35例(47.3%)为男性，39例(52.7%)为女性。69例(93.2%)为肿瘤单发，5例(6.8%)为多发肿瘤。肿瘤累及部位：食管6例(8.1%)，胃35例(47.2%)，小肠23例(31.1%)，结直肠3例(4.1%)，肠系膜3例(4.1%)，网膜1例(1.3%)，腹膜后3例(4.1%)，统计学分析有显著差异(P＜0.05)。在单发性肿瘤中最大直径＜2 cm，2～5 cm，5～10 cm以及＞10 cm所占比例分别为10.1%(7/69)，50.7%(35/69)，29.0%(20/69)和10.1%(7/69)，其中2～5 cm肿瘤所占比例显著高于其他组别(P＜0.05)。

1.2 病理学诊断 由2位病理科医师复习切片，诊断标准依据世界卫生组织(WHO)消化系统肿瘤病理学和遗传学分类〔2〕，74例GISTs按照不同性别、年龄、部位、肿瘤大小、核分裂象以及肿瘤危险程度进行分组。核分裂象计数选取肿瘤细胞最为丰富的50个高倍视野。根据肿瘤大小及核分裂象计数进行肿瘤危险程度分类：即肿瘤直径＜2 cm和核分裂象＜5/50 HPF为极低度侵袭危险性;肿瘤直径2～5 cm和核分裂象＜5/50 HPF为低度侵袭危险性;肿瘤直径5～10 cm和核分裂象＜5/50 HPF或肿瘤直径＜5 cm和核分裂象6～10/50 HPF为中度侵袭危险性;肿瘤直径＞5 cm和核分裂象＞5/50 HPF或肿瘤直径＞10 cm或核分裂象 ＞10/50 HPF为高度侵袭危险性。

1.3 免疫组化染色分析 使用抗体包括CD117，PDGFRA，CD34，DOG-1，Desmin和 S-100。CD117，CD34，S-100 等阳性表达以肥大细胞、血管内皮细胞及神经为内对照。低于5%的肿

1.4 统计学方法 用SPSS17.0统计软件进行分析，实验数据以±s表示，各组间差异采用t检验，样本率的比较采用Fisher精确概率法。

2结果

74例GISTs患者核分裂象计数(7.55±9.61)/50 HPF(范围1～60/50 HPF)。按照＜5/50 HPF，(5～10)/50 HPF以及＞10/50 HPF分成三组，所占百分比分别为62.2%(46/74)、14.9%(11/74)和23.0%(17/74)，＜5/50 HPF组别所占百分比显著高于其他两组(P＜0.05)。按肿瘤危险程度极低度、低度、中度和高度分类，所占比例分别为14.9%(11/74)、31.1%(23/74)、20.3%(15/74)和 33.8%(25/74)，各组别间有显著差异(P＜0.05)。4例伴发其他类型恶性肿瘤，1例出现淋巴结转移，1例出现骨转移。

2.1 不同抗体表达阳性率 在74例GISTs中CD117、PDGFRA、CD34、DOG-1、S100以及 Desmin阳性表达率分别为97.3%(72/74)，55.4%(41/74)，89.2%(66/74)，85.1%(63/74)，5.4%(4/74)，12.2%(9/74)统计学差异显著 (P ＜0.05)。在阳性表达病例中3+、2+以及1+所占比例CD117为25.0%(18/72)、23.6(17/72)和 51.4(37/72);PDGFRA 为4.9%(2/41)、4.9%(2/41)和 90.2%(37/42);CD34 为 9.1%(6/66)，22.7%(15/66)，68.2%(45/66);DOG1 为 17.5%(11/63)，22.2%(14/63)和60.3%(38/63);Desmin 为 0%(0/4)，25%(1/4)和 75%(3/4);S100 为 0%(0/9)，0%(0/9)和100%(9/9);上述存在显著差异(P＜0.05)。

2.2 不同组别GISTs各抗体表达阳性率比较 在性别和年龄分组中各个抗体表达没有显著差异。不同部位肿瘤分组中，CD117在胃、小肠以及结肠阳性表达率均为100%，在食管和胃肠道外阳性表达率为83.3%和85.7%;在胃S-100阳性率为17.1%，其阳性率显著高于其他部位;Desmin在小肠阳性表达率最高(13%)，明显高于其他部位;上述组间比较具有统计学意义(P＜0.05)。在单发性肿瘤和多发性肿瘤之间抗体阳性率没有显著差异。肿瘤大小分组中，单发性肿瘤直径＜2 cm，2～5 cm，5～10 cm 以及 ＞10 cm 四组中，CD117、PDGFRA、CD34、DOG-1具有显著差异(P＜0.05)。在核分裂象分组中，核分裂象＜5/50HPF，(5～10)/50 HPF以及 ＞10/50 HPF三组中CD117、S100表达阳性率具有显著差异(P＜0.05)。在肿瘤危险程度分组中，极低度、低度、中度以及高度风险肿瘤中DOG-1、S100阳性率具有显著差异(P＜0.05)。见表1。

表1 不同组别GISTs中不同抗体阳性表达情况〔n(%)〕

3讨论

Desmin是一种肌源性标记物。在GISTs中Desmin阳性率为4%〔4〕。本研究中Desmin在GISTs中总体阳性率为12.2%，其阳性率略高于文献报告。发生在小肠GISTs的阳性率最高。Desmin阳性也见于肌源性肿瘤，如平滑肌瘤和平滑肌肉瘤等。除了组织学特征之外，平滑肌肿瘤具有的特征性免疫表型是desmin、SMA以及caldesmon阳性，而CD117和CD34阴性。

S100蛋白是一种神经分化的标记物，在GISTs中阳性率为5.7% ～33%〔4，5〕，尤其是位于小肠的肿瘤其阳性率较其他部位高。本研究结果与文献报告不同，发生在胃的GISTs S100蛋白表达阳性率高于其他部位，这一结果还有待于大宗病例进一步证实。S100蛋白表达在胃、高度风险以及＞10/50 HPF GISTs中S100表达率高于其他组别肿瘤。在胃肠道S100阳性应与神经鞘瘤鉴别。实际上胃肠道神经鞘瘤非常少见，S100细胞核和细胞质强阳性以及CD117阴性有助于神经鞘瘤与GISTs进行鉴别。

随后研究发现CD34在间质瘤诊断中有一定应用，其敏感性虽然较CD117低，但其阳性率可达60% ～70%〔5〕，在食管和直肠部位GISTs阳性率可高达90%〔6〕，在小肠阳性表达率较低。本研究阳性率明显偏低，与文献报告不符合。另外本研究提示，CD34阳性表达率随年龄增加而呈现下降趋势。除此之外，一些平滑肌源性和神经鞘分化的肿瘤也可以表现为CD34阳性。其他良性病变如炎性纤维性息肉多数CD34阳性，而CD117阴性。

随着研究的深入，学者们在超微结构或免疫组织化学水平上认识到 GISTs向 Cajal间质细胞分化，尤其是 c-kit蛋白(CD117)的发现，学者们不再对GIST是平滑肌源性还是神经源性进行争论。CD117为c-kit原癌基因的蛋白产物，是干细胞因子的跨膜受体，具有内在的酪氨酸激酶成分，表达于造血干细胞亚群、肥大细胞、黑色素细胞及胃肠道起搏细胞等。在日常病理学诊断中，CD117是GISTs最有实际应用价值的抗体。几乎所有不同部位的良、恶性GIST均可阳性表达CD117，目前大部分报道CD117的阳性率在80% ～100%之间，表达部位为细胞质、细胞膜及细胞核旁，呈弥漫强阳性表达〔1〕。本研究CD117在GISTs中总体阳性表达率为97.3%，与文献报告〔4〕接近。尽管这种染色方式对治疗和预后的意义还不清楚，它可能是假阳性的结果，尤其是在活检小标本中。即使拥有完美的免疫组化技术，仍让有5%的GISTs患者CD117阴性，文献报告多数是发生在胃和网膜的病例〔7〕。在本研究中1例食管和1例网膜GIST呈阴性反应，与文献报告有不同之处，而发生在胃的肿瘤该抗体表达全部为阳性。CD117是一种敏感性和特异性较高的抗体，但是不意味只有在GISTs中呈阳性表达。其他肿瘤如精原细胞瘤、恶性黑色素瘤、滤泡性甲状腺癌、肺细胞癌、嗜酸性腺瘤、嫌色细胞癌、胸腺癌和胸腺瘤、血管肉瘤、慢性髓性白血病、肥大细胞肿瘤、生殖细胞肿瘤等也呈阳性反应。CD117阴性的肿瘤诊断有一定困难，单独CD117免疫组化染色不足以诊断GISTs，因此，必要的抗体组合在日常病理学诊断中是必要的。

研究证明在基因水平上，GISTs是一组异源性肿瘤，这组肿瘤中有些表现c-kit突变，而其他肿瘤含有野生型c-kit基因。后一组肿瘤PDGFRA突变，对激酶的功能产生影响，导致肿瘤的发生。PDGFRA和CD117同属于Ⅲ型受体酪氨酸激酶家族。c-kit突变肿瘤对伊马替尼治疗反应敏感，而PDGFRA突变肿瘤对该治疗呈抵抗反应。2003年Heinrich等〔8〕首先报道在40例GIST中有14例(35%)存在PDGFRA突变。在本研究中PDGFRA总体阳性率为55.4%，高于文献报告。出现这种情况，可能的主要原因是切片制作过程中非特异性着色所造成的。研究认为，PDGFRA免疫组化抗体的敏感性较差，尚未作为病理学诊断GISTs的常规抗体。但是本研究显示，单独应用CD117 GISTs诊断率可达97.3%，如果联合应用CD117和PDGFRA诊断率可以提高到100%，而CD117联合CD34或DOG1没能提高GISTs的诊断率，这种情况的原因还有待于进一步讨论。由此可见，PDGFRA是CD117的必要补充，在日常工作中应该使用该抗体进行病理学诊断。

最近，学者发现了的一个新的GISTs肿瘤标记物，即DOG1。DOG1是由基因FLJ0261编码的一种未知功能的蛋白，强烈表达于GIST细胞表面，很少表达于其他软组织肿瘤。因此，DOG1可提高GISTs的诊断率，包括c-kit突变阳性而PDGFRA突变阴性的GISTs。DOG1在GISTs病理学诊断中，尤其是CD117阴性病例中有重要应用价值。在大宗病例研究中，阳性率可以高达94.4%〔9〕，学者发现87%的GISTs患者DOG-1阳性，而在这些病例中仅有74%CD117阳性。Espinosa等〔10〕的研究发现DOG-1在GISTs中的表达与基因突变类型、突变位置、肿瘤大小、肿瘤级别和患者年龄均没有相关性。本研究该蛋白的表达与患者的年龄、性别、部位、核分裂象没有显著相关性。DOG-1是一种敏感和特异的GISTs标记物，其在胃肠道间叶来源肿瘤的鉴别诊断中可发挥重要作用，并且免疫组化方法简单易行，对DOG-1蛋白的检测值得在GIST的诊断和鉴别诊断中推广应用。

综上所述，在日常病理学诊断中CD117是最有应用价值的抗体，在胃、小肠以及结直肠中阳性表达率较高，在肿瘤直径＞10 cm和核分裂象＜5/50 HPF组别中阳性表达率较低。PDGFRA是CD117抗体的必要补充，两者组合可以显著提高GSITs诊断率。DOG-1在GISTs阳性表达率较高，尤其在低度和中度风险肿瘤中阳性表达率较高，在肿瘤＞10 cm组别中阳性表达率偏低，应该在临床病理学诊断中推广使用。CD34、desmin及S100在GISTs中可以呈阳性反应，对于诊断和鉴别诊断具有重要的辅助作用。由此，作者推荐在疑难病例中应用CD117、PDGFRA、DOG-1、CD34、Desmin以及S100抗体组合进行病理学诊断。

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