胃腸道間質(zhì)瘤免疫組織化學(xué)特征

馬慶鋒 (長(zhǎng)春市朝陽(yáng)區(qū)人民醫(yī)院外科，吉林 長(zhǎng)春 130021)

胃腸道間質(zhì)瘤(GISTs)是消化系統(tǒng)最常見的間葉性腫瘤，在所有消化系統(tǒng)腫瘤中約占2%，美國(guó)每年新增病例4 500～6 000例〔1〕。在GISTs診斷上，病理學(xué)診斷仍然是金標(biāo)準(zhǔn)。免疫組化染色在病理學(xué)診斷中具有重要應(yīng)用。在免疫組織化學(xué)研究上，文獻(xiàn)中報(bào)道最多的研究是CD117和CD34，近些年對(duì)血小板源性生長(zhǎng)因子受體(PDGFRA)的研究進(jìn)一步深入。上述研究多數(shù)針對(duì)GISTs靶向藥物以及腫瘤發(fā)生機(jī)制，而應(yīng)用免疫組化染色進(jìn)行病理學(xué)診斷的研究常常針對(duì)個(gè)別抗體。在我國(guó)，GISTs的多抗體聯(lián)合研究報(bào)道很少，本文GISTs進(jìn)行CD117，血小板衍生生長(zhǎng)因子受體A(PDGFRA)，CD34，DOG-1，肌源性標(biāo)記結(jié)蛋白(Desmin)和S-100免疫組化染色進(jìn)行全面研究，進(jìn)一步分析我國(guó)GISTs分子病理學(xué)特點(diǎn)，為常規(guī)病理學(xué)診斷GISTs提供重要理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料 收集來自吉林大學(xué)第一醫(yī)院和陜西省腫瘤醫(yī)院病理科2009年3月至2011年6月GISTs存檔標(biāo)本共74例。所有腫瘤標(biāo)本均經(jīng)4%中性甲醛固定，常規(guī)切片蘇木素-伊紅(HE)染色。免疫組化染色標(biāo)記采用EvVision法，一抗CD117，PDGFRA，CD34，DOG-1，Desmin 和 S-100 等購(gòu)自中杉金橋生物技術(shù)公司，二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色，采用磷酸鹽緩沖液(PBS)，防脫片處理，采用微波修復(fù)抗原。

74例GISTs患者平均年齡(61.77±15.07)歲;＜30歲，30～40歲，41～50歲，51～60歲，61～70歲，71～80歲以及 ＞80歲組別所占百分比分別為5.4%，5.4%，8.1%，21.7%，18.9%，33.8%和6.8%，各年齡組所占百分比存在顯著差異(P＜0.05)。其中35例(47.3%)為男性，39例(52.7%)為女性。69例(93.2%)為腫瘤單發(fā)，5例(6.8%)為多發(fā)腫瘤。腫瘤累及部位：食管6例(8.1%)，胃35例(47.2%)，小腸23例(31.1%)，結(jié)直腸3例(4.1%)，腸系膜3例(4.1%)，網(wǎng)膜1例(1.3%)，腹膜后3例(4.1%)，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析有顯著差異(P＜0.05)。在單發(fā)性腫瘤中最大直徑＜2 cm，2～5 cm，5～10 cm以及＞10 cm所占比例分別為10.1%(7/69)，50.7%(35/69)，29.0%(20/69)和10.1%(7/69)，其中2～5 cm腫瘤所占比例顯著高于其他組別(P＜0.05)。

1.2 病理學(xué)診斷 由2位病理科醫(yī)師復(fù)習(xí)切片，診斷標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)消化系統(tǒng)腫瘤病理學(xué)和遺傳學(xué)分類〔2〕，74例GISTs按照不同性別、年齡、部位、腫瘤大小、核分裂象以及腫瘤危險(xiǎn)程度進(jìn)行分組。核分裂象計(jì)數(shù)選取腫瘤細(xì)胞最為豐富的50個(gè)高倍視野。根據(jù)腫瘤大小及核分裂象計(jì)數(shù)進(jìn)行腫瘤危險(xiǎn)程度分類：即腫瘤直徑＜2 cm和核分裂象＜5/50 HPF為極低度侵襲危險(xiǎn)性;腫瘤直徑2～5 cm和核分裂象＜5/50 HPF為低度侵襲危險(xiǎn)性;腫瘤直徑5～10 cm和核分裂象＜5/50 HPF或腫瘤直徑＜5 cm和核分裂象6～10/50 HPF為中度侵襲危險(xiǎn)性;腫瘤直徑＞5 cm和核分裂象＞5/50 HPF或腫瘤直徑＞10 cm或核分裂象 ＞10/50 HPF為高度侵襲危險(xiǎn)性。

1.3 免疫組化染色分析 使用抗體包括CD117，PDGFRA，CD34，DOG-1，Desmin和 S-100。CD117，CD34，S-100 等陽(yáng)性表達(dá)以肥大細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞及神經(jīng)為內(nèi)對(duì)照。低于5%的腫

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以±s表示，各組間差異采用t檢驗(yàn)，樣本率的比較采用Fisher精確概率法。

2結(jié)果

74例GISTs患者核分裂象計(jì)數(shù)(7.55±9.61)/50 HPF(范圍1～60/50 HPF)。按照＜5/50 HPF，(5～10)/50 HPF以及＞10/50 HPF分成三組，所占百分比分別為62.2%(46/74)、14.9%(11/74)和23.0%(17/74)，＜5/50 HPF組別所占百分比顯著高于其他兩組(P＜0.05)。按腫瘤危險(xiǎn)程度極低度、低度、中度和高度分類，所占比例分別為14.9%(11/74)、31.1%(23/74)、20.3%(15/74)和 33.8%(25/74)，各組別間有顯著差異(P＜0.05)。4例伴發(fā)其他類型惡性腫瘤，1例出現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，1例出現(xiàn)骨轉(zhuǎn)移。

2.1 不同抗體表達(dá)陽(yáng)性率 在74例GISTs中CD117、PDGFRA、CD34、DOG-1、S100以及 Desmin陽(yáng)性表達(dá)率分別為97.3%(72/74)，55.4%(41/74)，89.2%(66/74)，85.1%(63/74)，5.4%(4/74)，12.2%(9/74)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異顯著 (P ＜0.05)。在陽(yáng)性表達(dá)病例中3+、2+以及1+所占比例CD117為25.0%(18/72)、23.6(17/72)和 51.4(37/72);PDGFRA 為4.9%(2/41)、4.9%(2/41)和 90.2%(37/42);CD34 為 9.1%(6/66)，22.7%(15/66)，68.2%(45/66);DOG1 為 17.5%(11/63)，22.2%(14/63)和60.3%(38/63);Desmin 為 0%(0/4)，25%(1/4)和 75%(3/4);S100 為 0%(0/9)，0%(0/9)和100%(9/9);上述存在顯著差異(P＜0.05)。

2.2 不同組別GISTs各抗體表達(dá)陽(yáng)性率比較 在性別和年齡分組中各個(gè)抗體表達(dá)沒有顯著差異。不同部位腫瘤分組中，CD117在胃、小腸以及結(jié)腸陽(yáng)性表達(dá)率均為100%，在食管和胃腸道外陽(yáng)性表達(dá)率為83.3%和85.7%;在胃S-100陽(yáng)性率為17.1%，其陽(yáng)性率顯著高于其他部位;Desmin在小腸陽(yáng)性表達(dá)率最高(13%)，明顯高于其他部位;上述組間比較具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。在單發(fā)性腫瘤和多發(fā)性腫瘤之間抗體陽(yáng)性率沒有顯著差異。腫瘤大小分組中，單發(fā)性腫瘤直徑＜2 cm，2～5 cm，5～10 cm 以及 ＞10 cm 四組中，CD117、PDGFRA、CD34、DOG-1具有顯著差異(P＜0.05)。在核分裂象分組中，核分裂象＜5/50HPF，(5～10)/50 HPF以及 ＞10/50 HPF三組中CD117、S100表達(dá)陽(yáng)性率具有顯著差異(P＜0.05)。在腫瘤危險(xiǎn)程度分組中，極低度、低度、中度以及高度風(fēng)險(xiǎn)腫瘤中DOG-1、S100陽(yáng)性率具有顯著差異(P＜0.05)。見表1。

表1 不同組別GISTs中不同抗體陽(yáng)性表達(dá)情況〔n(%)〕

3討論

Desmin是一種肌源性標(biāo)記物。在GISTs中Desmin陽(yáng)性率為4%〔4〕。本研究中Desmin在GISTs中總體陽(yáng)性率為12.2%，其陽(yáng)性率略高于文獻(xiàn)報(bào)告。發(fā)生在小腸GISTs的陽(yáng)性率最高。Desmin陽(yáng)性也見于肌源性腫瘤，如平滑肌瘤和平滑肌肉瘤等。除了組織學(xué)特征之外，平滑肌腫瘤具有的特征性免疫表型是desmin、SMA以及caldesmon陽(yáng)性，而CD117和CD34陰性。

S100蛋白是一種神經(jīng)分化的標(biāo)記物，在GISTs中陽(yáng)性率為5.7% ～33%〔4，5〕，尤其是位于小腸的腫瘤其陽(yáng)性率較其他部位高。本研究結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)告不同，發(fā)生在胃的GISTs S100蛋白表達(dá)陽(yáng)性率高于其他部位，這一結(jié)果還有待于大宗病例進(jìn)一步證實(shí)。S100蛋白表達(dá)在胃、高度風(fēng)險(xiǎn)以及＞10/50 HPF GISTs中S100表達(dá)率高于其他組別腫瘤。在胃腸道S100陽(yáng)性應(yīng)與神經(jīng)鞘瘤鑒別。實(shí)際上胃腸道神經(jīng)鞘瘤非常少見，S100細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)強(qiáng)陽(yáng)性以及CD117陰性有助于神經(jīng)鞘瘤與GISTs進(jìn)行鑒別。

隨后研究發(fā)現(xiàn)CD34在間質(zhì)瘤診斷中有一定應(yīng)用，其敏感性雖然較CD117低，但其陽(yáng)性率可達(dá)60% ～70%〔5〕，在食管和直腸部位GISTs陽(yáng)性率可高達(dá)90%〔6〕，在小腸陽(yáng)性表達(dá)率較低。本研究陽(yáng)性率明顯偏低，與文獻(xiàn)報(bào)告不符合。另外本研究提示，CD34陽(yáng)性表達(dá)率隨年齡增加而呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。除此之外，一些平滑肌源性和神經(jīng)鞘分化的腫瘤也可以表現(xiàn)為CD34陽(yáng)性。其他良性病變?nèi)缪仔岳w維性息肉多數(shù)CD34陽(yáng)性，而CD117陰性。

隨著研究的深入，學(xué)者們?cè)诔⒔Y(jié)構(gòu)或免疫組織化學(xué)水平上認(rèn)識(shí)到 GISTs向 Cajal間質(zhì)細(xì)胞分化，尤其是 c-kit蛋白(CD117)的發(fā)現(xiàn)，學(xué)者們不再對(duì)GIST是平滑肌源性還是神經(jīng)源性進(jìn)行爭(zhēng)論。CD117為c-kit原癌基因的蛋白產(chǎn)物，是干細(xì)胞因子的跨膜受體，具有內(nèi)在的酪氨酸激酶成分，表達(dá)于造血干細(xì)胞亞群、肥大細(xì)胞、黑色素細(xì)胞及胃腸道起搏細(xì)胞等。在日常病理學(xué)診斷中，CD117是GISTs最有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的抗體。幾乎所有不同部位的良、惡性GIST均可陽(yáng)性表達(dá)CD117，目前大部分報(bào)道CD117的陽(yáng)性率在80% ～100%之間，表達(dá)部位為細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜及細(xì)胞核旁，呈彌漫強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)〔1〕。本研究CD117在GISTs中總體陽(yáng)性表達(dá)率為97.3%，與文獻(xiàn)報(bào)告〔4〕接近。盡管這種染色方式對(duì)治療和預(yù)后的意義還不清楚，它可能是假陽(yáng)性的結(jié)果，尤其是在活檢小標(biāo)本中。即使擁有完美的免疫組化技術(shù)，仍讓有5%的GISTs患者CD117陰性，文獻(xiàn)報(bào)告多數(shù)是發(fā)生在胃和網(wǎng)膜的病例〔7〕。在本研究中1例食管和1例網(wǎng)膜GIST呈陰性反應(yīng)，與文獻(xiàn)報(bào)告有不同之處，而發(fā)生在胃的腫瘤該抗體表達(dá)全部為陽(yáng)性。CD117是一種敏感性和特異性較高的抗體，但是不意味只有在GISTs中呈陽(yáng)性表達(dá)。其他腫瘤如精原細(xì)胞瘤、惡性黑色素瘤、濾泡性甲狀腺癌、肺細(xì)胞癌、嗜酸性腺瘤、嫌色細(xì)胞癌、胸腺癌和胸腺瘤、血管肉瘤、慢性髓性白血病、肥大細(xì)胞腫瘤、生殖細(xì)胞腫瘤等也呈陽(yáng)性反應(yīng)。CD117陰性的腫瘤診斷有一定困難，單獨(dú)CD117免疫組化染色不足以診斷GISTs，因此，必要的抗體組合在日常病理學(xué)診斷中是必要的。

研究證明在基因水平上，GISTs是一組異源性腫瘤，這組腫瘤中有些表現(xiàn)c-kit突變，而其他腫瘤含有野生型c-kit基因。后一組腫瘤PDGFRA突變，對(duì)激酶的功能產(chǎn)生影響，導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。PDGFRA和CD117同屬于Ⅲ型受體酪氨酸激酶家族。c-kit突變腫瘤對(duì)伊馬替尼治療反應(yīng)敏感，而PDGFRA突變腫瘤對(duì)該治療呈抵抗反應(yīng)。2003年Heinrich等〔8〕首先報(bào)道在40例GIST中有14例(35%)存在PDGFRA突變。在本研究中PDGFRA總體陽(yáng)性率為55.4%，高于文獻(xiàn)報(bào)告。出現(xiàn)這種情況，可能的主要原因是切片制作過程中非特異性著色所造成的。研究認(rèn)為，PDGFRA免疫組化抗體的敏感性較差，尚未作為病理學(xué)診斷GISTs的常規(guī)抗體。但是本研究顯示，單獨(dú)應(yīng)用CD117 GISTs診斷率可達(dá)97.3%，如果聯(lián)合應(yīng)用CD117和PDGFRA診斷率可以提高到100%，而CD117聯(lián)合CD34或DOG1沒能提高GISTs的診斷率，這種情況的原因還有待于進(jìn)一步討論。由此可見，PDGFRA是CD117的必要補(bǔ)充，在日常工作中應(yīng)該使用該抗體進(jìn)行病理學(xué)診斷。

最近，學(xué)者發(fā)現(xiàn)了的一個(gè)新的GISTs腫瘤標(biāo)記物，即DOG1。DOG1是由基因FLJ0261編碼的一種未知功能的蛋白，強(qiáng)烈表達(dá)于GIST細(xì)胞表面，很少表達(dá)于其他軟組織腫瘤。因此，DOG1可提高GISTs的診斷率，包括c-kit突變陽(yáng)性而PDGFRA突變陰性的GISTs。DOG1在GISTs病理學(xué)診斷中，尤其是CD117陰性病例中有重要應(yīng)用價(jià)值。在大宗病例研究中，陽(yáng)性率可以高達(dá)94.4%〔9〕，學(xué)者發(fā)現(xiàn)87%的GISTs患者DOG-1陽(yáng)性，而在這些病例中僅有74%CD117陽(yáng)性。Espinosa等〔10〕的研究發(fā)現(xiàn)DOG-1在GISTs中的表達(dá)與基因突變類型、突變位置、腫瘤大小、腫瘤級(jí)別和患者年齡均沒有相關(guān)性。本研究該蛋白的表達(dá)與患者的年齡、性別、部位、核分裂象沒有顯著相關(guān)性。DOG-1是一種敏感和特異的GISTs標(biāo)記物，其在胃腸道間葉來源腫瘤的鑒別診斷中可發(fā)揮重要作用，并且免疫組化方法簡(jiǎn)單易行，對(duì)DOG-1蛋白的檢測(cè)值得在GIST的診斷和鑒別診斷中推廣應(yīng)用。

綜上所述，在日常病理學(xué)診斷中CD117是最有應(yīng)用價(jià)值的抗體，在胃、小腸以及結(jié)直腸中陽(yáng)性表達(dá)率較高，在腫瘤直徑＞10 cm和核分裂象＜5/50 HPF組別中陽(yáng)性表達(dá)率較低。PDGFRA是CD117抗體的必要補(bǔ)充，兩者組合可以顯著提高GSITs診斷率。DOG-1在GISTs陽(yáng)性表達(dá)率較高，尤其在低度和中度風(fēng)險(xiǎn)腫瘤中陽(yáng)性表達(dá)率較高，在腫瘤＞10 cm組別中陽(yáng)性表達(dá)率偏低，應(yīng)該在臨床病理學(xué)診斷中推廣使用。CD34、desmin及S100在GISTs中可以呈陽(yáng)性反應(yīng)，對(duì)于診斷和鑒別診斷具有重要的輔助作用。由此，作者推薦在疑難病例中應(yīng)用CD117、PDGFRA、DOG-1、CD34、Desmin以及S100抗體組合進(jìn)行病理學(xué)診斷。

1 Laurini JA，Carter JE.Gastrointestinal stromal tumors：a review of the literature〔J〕.Arch Pathol Lab Med，2010;134(1)：134-41.

2 Miettinen M，Blay JY，Sobin LH.Pathology and genetics of tumours of the digestive system〔M〕.Lyon：IARC Press，2000：62-5.

3 Mazur MT，Clark HB.Gastric stromal tumors：reappraisal of histogenesis〔J〕.Am J Surg Pathol，1983;7(6)：507-19.

4 Vij M，Agrawal V，Kumar A，et al.Gastrointestinal stromal tumors：a clinicopathological and immunohistochemical study of 121 cases〔J〕.Indian J Gastroenterol，2010;29(6)：231-6.

5 Orosz Z，Tornóczky T，Sápi Z.Gastrointestinal stromal tumors：a clinicopathologic and immunohistochemical study of 136 cases〔J〕.Pathol Oncol Res，2005;11(1)：11-21.

6 Fulop E，Marcu S，Milutin D，et al.Gastrointestinal stromal tumors：review on morphology，diagnosis and management〔J〕.Rom J Morphol Embryol，2009;50(3)：319-26.

7 Hornick JL，F(xiàn)letcher CD.The role of KIT in the management of patients with gastrointestinal stromal tumors〔J〕.Hum Pathol，2007;38(5)：679-87.

8 Heinrich MC，Corless CL，Duensing A，et al.PDGFRA activating mutations in gastrointestinal stromal tumors〔J〕.Science，2003;299(5607)：708-10.

9 Miettinen M，Wang ZF，Lasota J，et al.DOG1 antibody in the differential diagnosis of gastrointestinal stromal tumors〔J〕.Am J Surg Pathol，2009;33(9)：1401-8.

10 Espinosa I，Lee CH，Kim MK，et al.A novel monoclonal antibody against DOG1 is a sensitive and specific marker for gastrointestinal stromal tumors〔J〕.Am J Surg Pathol，2008;32(2)：210-21.