嗜鉻細胞瘤生物學行為預測的演變

祝宇 蔣文 林登強

嗜鉻細胞瘤是一種起源于腎上腺髓質(zhì)或交感神經(jīng)副神經(jīng)節(jié)嗜鉻組織的腫瘤，能自主合成并分泌兒茶酚胺類激素，并引起包括高血壓、心律失常等在內(nèi)的多種嚴重并發(fā)癥。由于嗜鉻細胞瘤病因復雜，迄今尚沒有統(tǒng)一的金標準來準確地預測嗜鉻細胞瘤的良惡性潛能。2004年世界衛(wèi)生組織(WHO)曾根據(jù)腫瘤是否發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移，將嗜鉻細胞瘤分為惡性嗜鉻細胞瘤和良性嗜鉻細胞瘤，后來發(fā)現(xiàn)該標準存在明顯的局限性，一些診斷為良性嗜鉻細胞瘤的患者，在經(jīng)過一段時間的治療和隨訪后常會出現(xiàn)復發(fā)和轉(zhuǎn)移，而未能得到及時的治療。因此，2017年最新的WHO指導意見取消了嗜鉻細胞瘤的良、惡性分類，將嗜鉻細胞瘤分為轉(zhuǎn)移性嗜鉻細胞瘤和非轉(zhuǎn)移性嗜鉻細胞瘤，并認為所有嗜鉻細胞瘤都具有一定的惡性潛能[1-2]。目前嗜鉻細胞瘤的生物學行為預測主要根據(jù)臨床表現(xiàn)及生化、影像學、病理學、分子生物學檢測等來綜合判斷，缺少預測的金標準，這給嗜鉻細胞瘤的治療與隨訪帶來了一定挑戰(zhàn)。

一、生化檢查

兒茶酚胺類激素是酪氨酸經(jīng)由酪氨酸羥化酶、芳香族氨基酸脫羧酶和多巴胺羥化酶等催化生成的。常見的兒茶酚胺類激素及其代謝產(chǎn)物包括去甲腎上腺素(norepinephrine, NE)、腎上腺素(epinephrine, E)、多巴胺(dopamine, DA)、甲氧基腎上腺素類物質(zhì)(metanephrines, MNs)、甲氧酪胺和香草基扁桃體酸(vanillylmandelic acid, VMA)等。不同分化程度的嗜鉻細胞瘤的瘤體內(nèi)參與兒茶酚胺類激素合成和代謝酶的種類存在明顯差異，因此不同生物學行為的嗜鉻細胞瘤有著不同的兒茶酚胺類激素合成與代謝模式，通過檢測尿液或血清中兒茶酚胺類激素的代謝產(chǎn)物是一種重要的嗜鉻細胞瘤生物學行為預測方法[3]。研究發(fā)現(xiàn)，惡性嗜鉻細胞瘤多巴胺羥化酶異常升高，DA代謝速度相較于良性嗜鉻細胞瘤明顯增快，導致DA的下游代謝產(chǎn)物NE的異常堆積，因此惡性嗜鉻細胞瘤患者血漿NE水平常明顯升高，E/(E+NE)比值也低于良性嗜鉻細胞瘤[3-4]。但血漿兒茶酚胺類激素常受藥物、食物和生理狀態(tài)的影響，而尿液成分受外界因素干擾較少，因此尿液中兒茶酚胺類激素診斷的穩(wěn)定性相對較高。除此之外，其他代謝物的生化檢查對嗜鉻細胞瘤生物學行為的預測也有一定的幫助，我院在一項包含136例嗜鉻細胞瘤的研究中發(fā)現(xiàn)，MNs和VMA也是反映嗜鉻細胞瘤分化程度的重要指標，惡性嗜鉻細胞瘤患者血漿和尿液MNs水平均高于良性嗜鉻細胞瘤患者(P<0.001)[5]。綜上，血漿和尿液的生化檢查是一種簡便、經(jīng)濟的嗜鉻細胞瘤篩查方法，運用不同的代謝物組合能大大提高診斷的敏感性和特異性。

二、影像學檢查

對內(nèi)分泌檢查存在異常的患者，常需要影像學檢查手段來確定嗜鉻細胞瘤原發(fā)和轉(zhuǎn)移部位。CT和MRI是最常用的定位檢查方法，CT能夠發(fā)現(xiàn)0.5～1.0 cm以上原發(fā)病灶和1～2 cm以上的轉(zhuǎn)移病灶，腫瘤可表現(xiàn)為密度不均、壞死、出血、囊性變、鈣化，CT發(fā)現(xiàn)原發(fā)病灶和轉(zhuǎn)移病灶的敏感性分別為93%～100%和90%，但特異性僅為50%；兒童、孕婦以及對造影劑過敏者推薦使用MRI檢查，MRI發(fā)現(xiàn)原發(fā)病灶和轉(zhuǎn)移病灶的敏感性和特異性與CT檢查相似，嗜鉻細胞瘤具有豐富的血供，腫瘤T1WI多呈低信號、T2WI呈高信號[6]。間碘芐胍(metaiodoenzylguanidine, MIBG)是一種NE類似物，可被嗜鉻細胞瘤的細胞囊泡攝取，在解剖學成像陰性而懷疑嗜鉻細胞瘤或者高度懷疑惡性嗜鉻細胞瘤時，可行同位素標記的131I或123I-MIBG核素顯像，兩者的診斷敏感性分別為77%～90%、83%～100%[7]。但在Ilias等[8]進行的一項包含16例惡性嗜鉻細胞瘤的研究中，僅9例131I-MIBG核素顯像為陽性，診斷敏感性為56%，而行18F-脫氧葡萄糖(gluorodeoxyglucose, FDG)掃描時，16例均發(fā)現(xiàn)陽性放射性核素濃聚，提示在131I-MIBG陰性尚不足以排除嗜鉻細胞瘤惡性生物學行為潛能時，可進一步行其他非特異性核素掃描(18F-FDG、111In-奧曲肽等)[9]。

三、病理學檢查

病理學一直是腫瘤診斷的金標準，然而到目前為止還沒有統(tǒng)一的診斷標準應用于嗜鉻細胞瘤的病理學檢查中。在2004年WHO提出根據(jù)腫瘤的轉(zhuǎn)移情況將嗜鉻細胞瘤分為良惡性之前，主要是綜合腫瘤的定位、體積、重量、融合性壞死、有絲分裂數(shù)、脂肪浸潤、血管與包膜侵犯和復發(fā)等情況來預測嗜鉻細胞瘤的生物學行為，然而這些并非是區(qū)分嗜鉻細胞瘤良惡性潛能的有效指標[10-11]。Goldstei等[12]研究發(fā)現(xiàn)14例嗜鉻細胞瘤患者的組織病理學顯示存在血管和包膜侵犯且高度懷疑為惡性嗜鉻細胞瘤，然而隨訪11.5年僅有1例發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移。同樣地，Wailly等[13]研究發(fā)現(xiàn)腫瘤直徑越大，嗜鉻細胞瘤惡性潛能越高，而另外兩項研究[10,14]發(fā)現(xiàn)腫瘤直徑與嗜鉻細胞瘤生物學行為無明顯相關性。經(jīng)驗告訴我們，單一指標并不能完全預測嗜鉻細胞瘤的生物學行為，有病理學家提出以多項病理、內(nèi)分泌指標為基礎，賦予這些指標以不同的評分權重，綜合評分以提高腫瘤良惡性鑒別診斷的特異性，目前常用的評分系統(tǒng)有PASS(pheochromocytoma of the adrenal gland scaled score)評分系統(tǒng)和GAPP(grading system for adrenal phaeochromocytoma and paraganglioma)評分系統(tǒng)[11,15]。PASS評分系統(tǒng)是由美國病理學家Thompson在2002年提出的[11]，并于2004年納入到WHO內(nèi)分泌腫瘤的診療藍皮書中，PASS評分系統(tǒng)主要由12項病理學指標構成：①包膜侵犯(1分)；②血管侵犯(1分)；③周圍脂肪浸潤(2分)；④大癌巢或彌漫性生長(>10%腫瘤體積)(2分)；⑤中央壞死(大癌巢中央)或融合性壞死(2分)；⑥多細胞性(2分)；⑦紡錘樣腫瘤細胞(2分)；⑧細胞單一性(2分)；⑨有絲分裂增多(>3/10 HPF)(2分)；⑩非典型有絲分裂象(2分)；核異型性增多(1分)；核深染(1分)，總分<4分為良性，≥4分為惡性。然而PASS評分系統(tǒng)卻因其可靠性、可重復性差未被廣泛采用，Wu等[16]采用盲法讓5位病理學家對57例嗜鉻細胞瘤患者的病理切片進行PASS評分，6個月后讓其中2位病理學家對該組切片再次進行PASS評分，結果發(fā)現(xiàn)對于同一病例5位病理學家未能得出相同的評分，且同一病理學家對同一病例在不同時間的PASS評分也存在較大差異，反映出不同病理學家對PASS評分系統(tǒng)各指標的概念理解、尺度把握上存在差異。另外，Kulkarni等[17]通過觀察6例嗜鉻細胞瘤病例發(fā)現(xiàn)，PASS評分>6分者均為惡性嗜鉻細胞瘤，<6分者均為良性嗜鉻細胞瘤，提示PASS評分以4分界定嗜鉻細胞瘤的良惡性缺少客觀依據(jù)，需要更大樣本來驗證。嗜酪蛋白A(chromogranin A, CgA)是一種位于分泌囊泡上的糖蛋白，神經(jīng)內(nèi)分泌細胞及腫瘤能夠特異性的表達CgA，Bílek等[18]發(fā)現(xiàn)血漿CgA水平與PASS評分呈正相關，同時與腫瘤的體積及惡性程度有一定的相關性。由于PASS評分系統(tǒng)重復性較差，日本學者Kimura等[15]提出了綜合腫瘤組織病理和內(nèi)分泌生化檢查的GAPP評分系統(tǒng)，由6大類指標構成：①組織類型：器官樣結構(0分)、大小不規(guī)則癌巢(1分)、假菊形結構(1分)；②細胞數(shù)：低(<150個/HPF)(0分)、中(150～250個/HPF)(1分)、高(>250個/HPF)(2分)；③粉刺樣壞死：無(0分)、有(2分)；④血管或包膜侵犯：無(0分)、有(1分)；⑤Ki-67指數(shù)：<1%(0分)、1%～3%(1分)、>3%(2分)；⑥兒茶酚胺類型：腎上腺素型(E或E+NE)(0分)、去甲腎上腺素型(NE或NE+DA)(1分)、無功能型(0分)，總分10分，0～2分為高分化，3～6分為中分化，7～10分為低分化。GAPP評分系統(tǒng)取消了腫瘤良惡性的分類，認為所有嗜鉻細胞瘤都有惡性潛能，評分越高，分化程度越低，惡性潛能越高，預后越差。GAPP評分系統(tǒng)的優(yōu)點在于：一方面，提高對某些高分化嗜鉻細胞瘤的重視，認為所有嗜鉻細胞瘤都具有惡性潛能，這點與最新的WHO指導意見十分相似；另一方面，根據(jù)嗜鉻細胞瘤的分化程度采用不同的隨訪方案，大大節(jié)約了有限的醫(yī)療資源。然而GAPP評分系統(tǒng)還未得到其他研究的驗證，未來需要更多的研究去證實。

四、分子生物學

不同于其他腫瘤，在出現(xiàn)特定的病理學改變之前，嗜鉻細胞瘤就可出現(xiàn)“關鍵基因”異常改變，故而僅僅通過病理學來預測嗜鉻細胞瘤生物學行為顯得十分困難[19]。嗜鉻細胞瘤有超過1/3是遺傳性疾病引起的，基因分子異常改變是嗜鉻細胞瘤的重要特征。常見引起嗜鉻細胞瘤的遺傳性疾病包括多發(fā)性內(nèi)分泌腺瘤綜合征2型(multiple endocrine neoplasia 2, MEN2)、家族性腦視網(wǎng)膜血管瘤、神經(jīng)纖維瘤病1型(neurofibromatosis type 1, NF1)和家族性嗜鉻細胞瘤/副神經(jīng)節(jié)瘤，這些遺傳性疾病都與“關鍵基因”異常改變有關。隨著近年來二代測序、大數(shù)據(jù)以及生物信息學的迅猛發(fā)展，越來越多的“關鍵基因”被發(fā)現(xiàn)與嗜鉻細胞瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關，深入了解這些“關鍵基因”的具體作用機制可為腫瘤的生物學行為預測提供可能。目前發(fā)現(xiàn)與嗜鉻細胞瘤密切相關的“關鍵基因”超過10多個，根據(jù)所在通路可將其分為以下3大類[20]。

1.受體酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase, RTKs)及其下游級聯(lián)信號：①RET原癌基因是一種跨膜的酪氨酸激酶，RET突變能夠誘發(fā)下游的PI3K-AKT和MAPK-ERK級聯(lián)信號過度活化，進而引起細胞過度生長[21]。MEN2是一種由RET原癌基因突變引起的常染色體顯性遺傳疾病，約有70%～80%的MEN2會伴有嗜鉻細胞瘤，MEN2有3個亞型：MEN2A、MEN2B和家族性甲狀腺髓樣癌，MEN2A是其中最常見類型，最常見引起MEN2A的突變是RET蛋白富含半胱氨酸區(qū)域的第10號外顯子的609、611、618、620位密碼子和第11號外顯子的634位密碼子突變[21-22]。②NF1基因是一種抑癌基因，能編碼腫瘤生長抑制蛋白來抑制RAS-RAF-MAPK通路的激活。NF1是一種由NF1基因突變引起的常染色體顯性遺傳疾病，其中約0.1%～5.7%會伴有嗜鉻細胞瘤，但90%表現(xiàn)為良性潛能[23]。③血管內(nèi)皮生長因子(vascularendothelial growth factor, VEGF)是一種重要的酪氨酸激酶型受體，本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)VEGF水平在良惡性嗜鉻細胞瘤中有明顯差異(P<0.05)，其在惡性嗜鉻細胞瘤、良性嗜鉻細胞瘤和正常腎上腺髓質(zhì)組織中的陽性率分別為82.40%、23.80%、5.00%[24]。④MAX和TMEM127是RTKs下游級聯(lián)信號的重要抑制因子，MAX能抑制原癌基因MYC表達，而TMEM127能抑制細胞生長信號mTOR的過度激活。近年來發(fā)現(xiàn)，MAX和TMEM127突變能夠引起嗜鉻細胞瘤的發(fā)生，超過60% MAX突變的嗜鉻細胞瘤為雙側(cè)或多灶性發(fā)生，約2%的嗜鉻細胞瘤會有TMEM127突變[22,25]。

2.假性缺氧相關通路：①琥珀酸脫氫酶復合體(succinate dehydrogenase complex, SDHx)是一種位于線粒體內(nèi)膜的脫氫酶，由4個亞基(SDHA、SDHB、SDHC、SDHD)和共刺激因子(SDHAF2或SDH5)構成，主要參與線粒體呼吸鏈電子的傳遞。SDHx突變能促進HIF1α的過度堆積，進而激活下游VEGF過度表達以增強腫瘤的血管生成。家族性嗜鉻細胞瘤/副神經(jīng)節(jié)瘤是由SDHx突變引起的一種遺傳性疾病，另外約10%散發(fā)性嗜鉻細胞瘤也會伴有SDHx突變(6% SDHB、4% SDHD)。由Hulsteijn等[26]進行的一項包括12項研究的meta分析顯示，惡性嗜鉻細胞瘤中分別有17%和8%的患者是SDHB突變和SDHD突變攜帶者，且SDHB和SDHD突變的嗜鉻細胞瘤有大概率轉(zhuǎn)移的可能。②VHL基因是重要的抑癌基因，通過泛素化作用促使HIF1α的降解來抑制腫瘤的血管生成。Von Hippel-Lindau(VHL)病是由VHL基因突變的一種常染色體顯性遺傳疾病，能夠引起包括腎癌、視網(wǎng)膜和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的血管瘤在內(nèi)的多種疾病，主要分為VHL1型(不伴嗜鉻細胞瘤)和VHL2型(伴嗜鉻細胞瘤)[27]，其中約5% VHL突變的嗜鉻細胞瘤存在惡性潛能[28]。

3.WNT通路：WNT通路對細胞生長與分化的維持起著重要作用，WNT通路異常改變也會導致腫瘤的發(fā)生[29]。嗜鉻細胞瘤中存在WNT(1.2%)、APC(1.7%)、MAML3(5.2%)和ATRX(2.9%)等[20]在內(nèi)的多種突變。深入了解嗜鉻細胞瘤發(fā)生的分子機制對其生物學行為的預測顯得尤為必要，系統(tǒng)的基因篩查不僅能提高嗜鉻細胞瘤的篩檢率，還能為未來的治療藥物研發(fā)提供更多的靶點。

嗜鉻細胞瘤的生物學行為預測一直是臨床診療的難點和重點，除了常見的病理學診斷外，仍然缺乏有效的指標去識別腫瘤的生物學行為。對嗜鉻細胞瘤良惡性的預測，需要綜合生化、影像、病理等結果來進行判斷，且長期密切隨訪也尤為必要。生物大數(shù)據(jù)的興起為更多的分子標志提供了可能，也為嗜鉻細胞瘤生物學行為預測和診療奠定了基礎。