染色体易位相关与非相关软组织肉瘤临床病理与免疫组化的研究

2010-10-13 08:41刘春霞陈云昭李新霞胡文浩常彬庞丽娟齐妍李洪安蒋金芳李锋
关键词:易位肉瘤染色体

刘春霞,陈云昭,李新霞,胡文浩,常彬,庞丽娟,齐妍,李洪安,蒋金芳,李锋

(石河子大学医学院,石河子832002)

染色体易位相关与非相关软组织肉瘤临床病理与免疫组化的研究

刘春霞,陈云昭,李新霞,胡文浩,常彬,庞丽娟,齐妍,李洪安,蒋金芳,李锋

(石河子大学医学院,石河子832002)

对染色体易位相关软组织肉瘤(chromosomal translocation-associated sarcomas,CTASs)与染色体易位非相关软组织肉瘤(chromosomal translocation-nonassociated sarcomas,CTNASs)在临床病理组织学和免疫组织化学方面的不同特点进行初步观察和比较。回顾性分析108例CTASs与CTNASs的临床病理组织与细胞形态学特点,同时采用免疫组织化学Envision法检测EGFR、HER-2、CD117、P53、MDM2蛋白的表达和分布。结果显示,本组108例软组织肉瘤中,CTASs患者发病年龄(平均约29.2岁)较CTNASs患者发病年龄(平均约44.7岁)小。形态学上,CTASs多以小圆形细胞为主型(53.8%)和梭形细胞为主型(46.2%)居多,而CTNASs则以多型性细胞为主(51.2%)。免疫组织化学染色显示,CTASs与CTNASs中P53、MDM2、HER-2、CD117、EGFR蛋白的阳性表达率分别为75.4%和72.1%、16.9%和41.9%、12.3%和9.3%、4.6%和0、23.1%和11.6%。经卡方检验,MDM2在CTASs与CTNASs中的表达差异有显著性,提示MDM2可能在CTNASs发病机制中扮演重要的角色。

软组织肉瘤;染色体易位;病理组织学;免疫组织化学

软组织肉瘤是一类少见的恶性肿瘤,在组织起源、病理形态和发生机制等许多方面与上皮性癌、淋巴瘤和白血病等均有明显差异,其发生率约为成人恶性肿瘤的1%,儿童恶性肿瘤的15%。随着超微结构和分子遗传学的深入研究,现在有学者提出应从遗传学上将软组织肉瘤分为两大类,一类是有特殊的遗传学改变,例如特异性染色体的易位(如滑膜肉瘤、圆形细胞/粘液脂肪肉瘤等)或激活途径的改变(KIT)(如胃肠道间质瘤);另一类缺乏特殊的遗传学改变,但是常常有着复杂的核型。这两类肉瘤无论在分子发生机制还是临床组织病理等方面均存在差异,因此,本研究系统地比较了这两类软组织肉瘤之间临床病理、组织形态、免疫组织化学的表达情况。

1 材料与方法

1.1 材料

从收集的1968年至2005年石河子大学医学院一附院等医院病理科档案病例中筛选出108例软组织肉瘤,包括25例外周原始神经外胚层瘤(peripheral primitive neuroectodermal tumors,PNET)、22例恶性纤维组织细胞瘤(malignant fibrous histiocytomas,MFH)、17例滑膜肉瘤(synovial sarcomas,SS)、17例隆突性皮肤纤维肉瘤(dermatofibrosarcoma protuberans,DFSP)、15例平滑肌肉瘤(leiomyosarcomas,LMS)、10例横纹肌肉瘤(rhabdomyosarcomas,RMS)和2例纤维肉瘤(fibrosarcomas,FS)。所有病例切片均由2名以上高年资病理医师对全部HE染色切片进行组织学观察,同时结合病人年龄、肿瘤部位、免疫组化染色检测、特异性融合基因的检测结果进行诊断和鉴别诊断[1];并将108例软组织肉瘤分为两大类,一类为染色体易位相关软组织肉瘤(CTASs),另一类则为染色体易位非相关软组织肉瘤(CTNASs)。全部标本均经10%福尔马林液固定,常规石蜡包埋,3μm厚连续切片。

1.2 试剂

所使用的抗体及EnVision试剂盒均为Dako公司产品,抗体包括鼠抗人EGFR单克隆抗体(1∶200)、兔抗人 HER-2多克隆抗体(1∶300)、兔抗人CD117多克隆抗体(1∶300)、鼠抗人P53单克隆抗体(1∶100)、鼠抗人 MDM2多克隆抗体(1∶100)。

1.3 方法

1.3.1 临床病理组织学研究 临床病理组织学研究内容包括患者年龄、性别、组织学观察(包括组织亚型)等指标,具体的标准参见2006年出版的WHO《软组织与骨肿瘤病理学和遗传学》[2]。

病理形态学观察主要根据显微镜下瘤细胞的大小和形态及其在肿瘤中所占的比例,将所有研究病例分为三大类:小圆细胞为主型:肿瘤细胞主要由分化或未分化的圆形或卵圆形细胞组成,其中圆形瘤细胞成分占整个肿瘤的50%以上;梭形细胞为主型:梭形肿瘤细胞成分占整个肿瘤的50%以上,可排列成束状交织、编织状、旋涡状、栅栏状等;多形性细胞为主型:多形性肿瘤细胞(未分化圆形、梭形及多形性细胞)成分占整个肿瘤的30%以上,部分肿瘤细胞及细胞核有明显多形性,常伴有奇异形瘤巨细胞。

1.3.2 免疫组织化学染色 采用Envision二步法,以PBS代替一抗作为阴性对照,并分别根据抗体设定相应的阳性对照,DAB显色。

1.4 免疫组化结果判断

阳性结果判断:EGFR、HER-2、CD117着色部位为胞膜/浆,根据染色的强度和范围进行判断,染色强度标准如下:0=阴性、1+=弱阳性、2+=中等度阳性、3+=强阳性;阳性细胞染色的范围标准如下:当阳性细胞数<0%,即为散在阳性;当10%<阳性细胞数<50%,即为局灶阳性;阳性细胞数>50%,即为弥漫阳性;根据染色强度和范围综合考虑当染色强度评分为2+或3+同时阳性细胞局灶或弥漫表达,则认为是阳性(过表达)[3]。P53蛋白及MDM2蛋白染色以胞核有明显棕褐色细颗粒为阳性细胞,光镜下观察10个高倍视野,阳性细胞≥10%即为阳性病例。

1.5 统计学分析

采用SPSS11.5统计学软件对相关数据进行χ2检验,以P<0.05为差异有显著性。

2 结果

2.1 临床病理组织学特点

本组108例软组织肉瘤中CTASs 65例(包括17例SS、6例 ARMS、25例PNET、17例 DFSP),占60.2%。CTNASs 43例(包括4例ERMS、15例LMS、22例 MFH、2例FS),占39.8%。具体组织类型、年龄性别分布及细胞形态见表1。

由表1可见,CTASs患者的平均发病年龄较轻,为29.2岁;CTNASs患者的平均发病年龄较大,为44.7岁。89.7%(35/39)小圆细胞为主型和63.8%(30/47)的梭形细胞为主型为CTASs,而多形性细胞为主型则主要出现在CTNASs中。

表1 108例不同类型软组织肉瘤组织类型、年龄、性别分布及细胞形态Tab.1Different types,age,sex and cellular morphology in 108cases soft tissue sarcomas

2.2 免疫组织化学染色结果

2.2.1 EGFR、HER-2、CD117蛋白在软组织肉瘤中的表达

图1 MFH HER-2染色(胞浆着色,×400)Fig.1Immunohistochemical staining of HER-2in MFH(original magnification×400)

108例软组织肉瘤中EGFR、HER-2和CD117蛋白的表达见表2。结果(表2)显示,在108例软组织肉瘤中有20例EGFR蛋白过表达(18.5%),其中CTASs中有15例EGFR蛋白过表达,表达率为23.1%,主要在滑膜肉瘤和隆突性皮肤纤维肉瘤中表达,而在CTNASs中表达率为11.6%,主要在恶性纤维组织细胞瘤中表达;在108例软组织肉瘤中有13 例 HER-2 蛋 白 过 表 达 (12.0%),其 中 在CTASs和CTNASs中过表达率分别为12.3%和9.3%,同样在CTASs中主要在滑膜肉瘤和隆突性皮肤纤维肉瘤中表达,而在CTNASs中主要在恶性纤维组织细胞瘤中表达(图1);在108例软组织肉瘤中11例CD117蛋白有表达(10.2%),多为散在阳性表达,只有3例原始神经外胚层瘤中的表达较弥漫(图2),为过表达,表达率为4.6%,而在CTNASs中无CD117蛋白过表达。经χ2检验在这2型肉瘤中EGFR、HER-2、CD117蛋白的表达差异无统计学意义。

表2 EGFR、HER-2、CD117蛋白在CTASs与CTNASs中的表达Tab.2Expression of EGFR,HER-2and CD117protein in CTASs and CTNASs

图2 PNET CD117染色(胞浆着色,×400)Fig.2Immunohistochemical staining of CD117in PNET.(original magnification×400)

2.2.2 P53、MDM2蛋白在软组织肉瘤中的表达

108例软组织肉瘤中P53、MDM2蛋白的表达见表3。部分肿瘤呈弥漫强阳性表达(图3),部分为散在表达,部分肿瘤不表达。

结果显示,P53、MDM2蛋白在软组织肉瘤中总的表达分别为74.1%和26.9%,其中在CTASs与CTNASs中的表达分别是75.4%和72.1%(χ2=0.146,P=0.702);16.9%和41.9%(χ2=8.195,P=0.004)。经χ2检验 MDM2蛋白在CTASs与CTNASs间差异有统计学意义。

表3 P53、MDM2蛋白在CTASs与CTNASs中的表达Tab.3Expression P53and MDM2protein in CTASs and CTNASs

图3 PNET P53染色(胞核着色,×400)Fig.3Immunohistochemical staining of P53in PNET.(original magnification×400)

3 讨论

随着软组织肉瘤研究的深入,一些作者[4-7]研究显示在CTASs和CTNASs之间存在很多差异,包括组织形态学、核型复杂性、P53改变、染色体端粒长度及其维持机制等方面均存在差异。

本组检测的108例软组织肉瘤中,CTASs组平均发病年龄较轻,约29.2岁,而CTNASs组平均发病年龄较大,约44.7岁。与文献报道CTASs其发病年龄较小(平均27岁),CTNASs其发病年龄较大(平均57岁)基本相符[4];本组组织病理学观察显示在CTASs中以小圆细胞型和梭形细胞型为主,而在CTNASs中以多形性细胞为主,也与文献报道相符[4]。

受体酪氨酸激酶(Receptor tyrosine kinases,RTK)是信号传导中的跨膜蛋白,控制着细胞生长、分化、血管生成及调亡抑制等功能,在恶性肿瘤中,该信号通路和肿瘤的生长及转移关系密切,其生物抑制剂可以作为一个治疗靶标,已应用于临床[8-12];而部分染色体易位相关软组织肉瘤的发病机制牵涉到酪氨酸激酶受体催化区的融合,激活酪氨酸激酶。

编码人EGFR基因位于7pll~17,其与相应的配体结合、EGFR本身结构异常、功能区发生截断或突变等均能导致受体激活,通过一系列信号转导级联反应最终引起核内基因转录水平的增加,使细胞增殖、转化和恶性化。HER-2基因又称neu或C-erbB-2基因,位于17q21,其结构与EGFR有广泛同源性。c-kit原癌基因位于人类染色体4q11-12,其产物CD117为Ⅲ型酪氨酸激酶生长因子受体,在与其配体干细胞因子结合后发生二聚体化,激活自身酪氨酸蛋白激酶活性,使受体残基发生磷酸化,引起胞浆内信号转导蛋白与受体结合,进而激活下游的信号转导通路,在肿瘤的增殖、粘附、凋亡和分化过程中起调控作用。

EGFR、HER-2和CD117这3种蛋白在肺癌、乳腺癌等很多上皮来源的恶性肿瘤或胃肠道间质瘤中研究较多,但在软组织肉瘤中其表达情况研究的很少,仅见几篇[13-15],而从遗传学角度对这两类软组织肉瘤做对比研究还未见报道,因此我们检测了酪氨酸激酶受体途径上这3种蛋白在软组织肉瘤中的表达情况。

本研究显示这3种蛋白在软组织肉瘤中过表达率很低,其在CTASs和CTNASs中EGFR过表达率分别为23.1%和11.6%,HER-2过表达率分别为12.3%和9.3%;CD117的过表达率分别为4.6%和0,经χ2检验在这两类肉瘤中这3种蛋白的表达差异无统计学意义。表明这3种蛋白在这两类软组织肉瘤的发病机制中扮演的角色可能无明显差异。

P53基因是一种抑癌基因,其蛋白产物位于细胞核内,具有与双链或单链DNA结合的能力。现在研究认为P53基因的突变或缺失是许多肿瘤发生的原因之一,是肿瘤发生中致瘤异常的共同靶位。MDM2基因定位于人染色体12q13-14上,其表达产物位于细胞核,是一种DNA结合蛋白。

我们研究结果显示P53、MDM2蛋白在CTASs和CTNASs中的表达分别是75.4%和72.1%;16.9%和41.9%。经χ2检验P53蛋白在CTASs和CTNASs间差异无统计学意义,而MDM2蛋白在两类软组织肉瘤之间差异有统计学意义。

这与文献报道[4]在CTASs中P53途径的改变是很稀少的事件,而在CTNASs中常常可见P53途径的改变不相符合,其原因可能是:1)抗体的选择,不同公司的抗体其阳性表达率可有所不同,甚至是同一公司不同批次的抗体也可能会存在一定的差异;有文献报道用不同P53抗体其阳性表达率在软组织肉瘤显示不一致[16]。2)肿瘤样本的选择,不同肿瘤类型及其数量的多少也会影响实验的结果,因此从理论上说还需尽可能扩大样本量。3)蛋白的表达水平与分子表达水平往往并不完全一致。MDM2蛋白在CTASs和CTNASs中的表达还未见有人报道,我们的结果显示MDM2蛋白在这两类肉瘤中表达存在差异,说明MDM2在CTASs和CTNASs的发病过程中可能扮演着不同的角色,在CTNASs中可能具有促进肿瘤细胞生长的作用。

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Clinicopathology and Immunohistochemistry Comparative Study between Chromosomal Translocation-Associated and Nontranslocation-Associated Soft Tissue Sarcomas

LIU Chunxia,CHEN Yunzhao,LI Xinxia,HU Wenhao,CHANG Bin,PANG Lijuan,QI Yan,LI Hongan,JIANG Jinfang,LI Feng
(School of Medicine,Shihezi University,Shihezi 832002,China)

To compare the different features of clinicopathology and immunohistochemistry between chromosomal translocation-associated and nontranslocation-associated soft tissue sarcomas.There was a restrospective analysis of 108soft tissue sarcomas samples clinicopathological features and the expression of EGFR,HER-2,CD117,P53,MDM2protein between special chromosomal translocation-associated and nontranslocation-associated sarcomas.Clinically,the patients with special chromosomal translocation-associated sarcomas were younger(average age 29.2years at diagnosis)than those with nontranslocation-associated sarcomas(average age 44.7years at diagnosis).Morphologically,the chromosomal translocation-associated sarcomas were mostly composed of round cells(53.8%)and spindle cells(46.2%),and the nontranslocation-associated sarcomas were mostly composed of pleomorphic cells(51.2%).The positive rate of P53,MDM2,HER-2,CD117and EGFR protein expression between special chromosomal translocation-associated and nontranslocation-associated soft tissue sarcomas were 75.4%and 72.1%,16.9%and 41.9%,12.3%and 9.3%,4.6%and 0,23.1%and 11.6%,respectively.The expression of MDM2protein was significantly different between special chromosomal translocation-associated and nontranslocation-associated sarcomas.It suggests that MDM2gene may play an important role in pathogenesis of nontranslocation-associated sarcomas.

soft tissue sarcoma;chromosomal translocation;histopathology;immunohistochemistry

R730.23

A

2010-01-20

国家自然科学基金项目(30560169)

刘春霞(1975-),女,讲师,专业方向为肿瘤病理。

李锋(1963-),男,教授,博士生导师,从事肿瘤病理方面的研究。

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