一種實用的子宮內(nèi)膜癌分子分型

余 露， 董鈺婷， 陳瓊榮△

1武漢大學(xué)中南醫(yī)院病理科/武漢大學(xué)病理中心，武漢 4300712華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)系，武漢 430030

子宮內(nèi)膜癌(endometrial cancer，EC)是全球女性常見的惡性腫瘤，近年來在我國女性中發(fā)病率有上升趨勢。EC是一類異質(zhì)性顯著的惡性腫瘤，大部分患者預(yù)后較好，但有少部分患者即使早期發(fā)現(xiàn)也預(yù)后不佳。因此，如何準確識別EC的分子生物學(xué)特征并針對性處理具有重要的臨床意義。本文將選取最經(jīng)典的3種EC分類體系，從最初的Bokhman二分類法，到癌癥基因組圖譜(The Cancer Genome Atlas，TCGA)分子分型，再到基于TCGA而實用性更強的子宮內(nèi)膜癌前瞻性分子危險分類法(Proactive Molecular Risk Classifier for Endometrial Cancer，ProMisE)作簡要綜述，以期婦科腫瘤相關(guān)醫(yī)務(wù)工作者了解并逐步實施ProMisE分子分類，更好地為我國EC患者提供精準的診治服務(wù)。

1 Bokhman分類

Bokhman等[1]早在1983年就基于EC的臨床病理特征、新陳代謝和激素水平將其分為Ⅰ型和Ⅱ型(表1)。Ⅰ型EC與雌激素過量、肥胖、激素受體陽性有關(guān)；Ⅱ型EC在老年非肥胖婦女中更為常見，其發(fā)病與新陳代謝和激素水平關(guān)系不大。組織形態(tài)學(xué)上，Ⅰ型EC大部分為預(yù)后較好的低級別子宮內(nèi)膜樣癌[2-3]，而Ⅱ型EC常常在萎縮的子宮內(nèi)膜基礎(chǔ)上發(fā)生，組織學(xué)類型多為高侵襲性的漿液性癌和透明細胞癌，預(yù)后通常較差。這二型EC的治療方案、預(yù)后均不同。隨后的分子研究也揭示二者有著不同的分子機制：Ⅰ型子宮內(nèi)膜樣癌中PTEN、KRAS、CTNNB1、PIK3CA及MMR等基因常有突變[4-5]；盡管Wnt/β-catenin信號通路在子宮內(nèi)膜樣癌及漿液性癌中均可出現(xiàn)異常，但CTNNB1異常更多出現(xiàn)在Ⅰ型子宮內(nèi)膜樣癌中[6]；TP53突變及HER2擴增常見于Ⅱ型EC中，在高達90%左右的漿液性癌中可見TP53突變[7]。

表1 Bokhman二分法Ⅰ型、Ⅱ型子宮內(nèi)膜癌的臨床病理特征Table 1 The clinicopathologic features of type Ⅰ and Ⅱ endometrial cancer of Bokhman’s dichotomy

實踐證明，Bokhman二分法能有效將EC分為不同預(yù)后和治療方案的兩組，并為此后的眾多分子學(xué)研究提供了分類基礎(chǔ)。然而，EC作為一個異質(zhì)性明顯的腫瘤，Bokhman二分法似乎過于簡單，不能夠完全體現(xiàn)EC的真實生物學(xué)特性，比如，高級別的子宮內(nèi)膜樣癌與漿液性癌在Bokhman二分法中分屬于不同的兩類，但實際上，它們有著眾多相似的臨床和分子病理特征[8]。此外，約20%的漿液性癌在臨床行為上也與Ⅰ型子宮內(nèi)膜樣癌類似，侵襲能力并不強[9]。越來越多的分子研究表明，盡管Ⅰ型和Ⅱ型EC在分子突變上各有其特點，但有一些突變同時存在于子宮內(nèi)膜樣癌和漿液性癌中，例如，Ⅱ型漿液性癌中的TP53突變也可見于約10%的子宮內(nèi)膜樣癌中[7，10]。另外，多見于Ⅰ型EC中的PTEN缺失在漿液性癌中也扮演著重要的角色。更令人擔(dān)憂的是，不同病理學(xué)家對EC組織學(xué)類型和分級的診斷可重復(fù)性并不高，特別是在高級別腫瘤中這種不一致性甚至達到28%左右[11-12]。因此，臨床迫切需要更為精準的EC分子分類體系。

2 TCGA分子分型

2013年，TCGA通過對373例EC(其中子宮內(nèi)膜樣癌307例，漿液性癌53例，子宮內(nèi)膜樣癌、漿液性癌混合型13例)全外顯子區(qū)域進行二代測序，評估其基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)、基因拷貝數(shù)、基因甲基化狀態(tài)及基因表達譜的特征[13]，首次將EC分為4種不同的分子亞型(表2)：DNA聚合酶-?(DNA polymerase epsilon，POLE)超突變型、高突變型/微衛(wèi)星不穩(wěn)定型、低拷貝數(shù)/微衛(wèi)星穩(wěn)定型及高拷貝數(shù)/漿液樣型。以下分述這4型EC的特征。

表2 TCGA分子分型各型子宮內(nèi)膜癌的分子病理特征Table 2 The molecular pathologic features of each type endometrial cancer of TCGA molecular classification

2.1 POLE超突變型

該型EC以體細胞極高的突變率為特征(232×10-6/Mb)，其平均突變負荷是后文敘述的高突變型的10倍、低拷貝數(shù)型的100倍[13]。POLE編碼聚合酶-?鍵的中央催化亞基，該聚合酶參與DNA損傷修復(fù)[14]，因此POLE基因突變可導(dǎo)致體細胞突變頻率明顯升高。此外，這型EC還發(fā)現(xiàn)PTEN、PIK3R1、PIK3CA和KRAS等190種顯著突變基因，尤其是發(fā)現(xiàn)94.1%的這類EC組織中可檢測到PTEN基因突變。TCGA研究數(shù)據(jù)表明，6.4%低級別和17.4%高級別子宮內(nèi)膜樣癌屬于POLE超突變型，該型沒有漿液性癌和混合型子宮內(nèi)膜癌。與其他亞型EC比較，本型患者有著相對較長的疾病無進展生存期，是預(yù)后最好的一類EC[15]。

2.2 高突變型/微衛(wèi)星不穩(wěn)定型

該型EC以高頻突變?yōu)樘卣?18×10-6/Mb)，同時伴有體細胞低拷貝數(shù)改變，主要由DNA錯配修復(fù)(mismatch repair，MMR)蛋白缺失引起的微衛(wèi)星不穩(wěn)定[13]。臨床常規(guī)檢測的4種MMR蛋白包括：MLH1、MSH2、MSH6、PMS2。MMR蛋白缺失最常見于MLH1基因啟動子甲基化引起的MLH1表達缺失。TCGA數(shù)據(jù)顯示，28.6%的低級別和54.3%的高級別子宮內(nèi)膜樣癌屬于此型。此外，這型EC中還發(fā)現(xiàn)21個顯著突變基因，包括之前從未被報道與EC致癌相關(guān)的11種基因(ARID5B，CSDE1，CTCF，GIGYF2，HIST1H2BD，LIMCH1，MIR1277，NKAP，RBMX，TNFAIP6，ZFHX3)，以及與EC致癌相關(guān)的一些基因(PTEN，PIK3CA，PIK3R1，CTNNB1，KRAS，ARID1A)。該型EC中PTEN突變率最高，其中PTEN-PIK3CA軸突變最常見，此外在大約35%的這型EC中可檢測到KRAS突變。相較于微衛(wèi)星穩(wěn)定亞型EC，本型CTNNB1的突變率略低(突變率20%左右)。更有趣的是，本型還觀察到RPL22基因的缺失移碼突變，這是本型EC的特征性突變[16]。

2.3 低拷貝數(shù)/微衛(wèi)星穩(wěn)定型

該型以低頻突變?yōu)樘卣?2.9×10-6/Mb)，主要由微衛(wèi)星穩(wěn)定的EC組成[13]。TCGA數(shù)據(jù)表明，60%的低級別及8.7%的高級別子宮內(nèi)膜樣癌屬于這型，25%的混合型及2.3%的漿液性癌也屬于該型。TCGA確認了該型中16種顯著突變基因，包括之前從未被報道與EC致癌相關(guān)的7種基因(CSMD3，CTCF，BCOR，SOX17，MECOM，METTL14，SGK1)，以及常見已知與EC致癌相關(guān)的9種基因(PTEN，PIK3CA，PIK3R1，ARID1A，CTNNB1，SPOP，CHD4，KRAS，F(xiàn)GFR3)。本型中，CTNNB1突變相當(dāng)常見(突變率約52%)，該突變可引起Wnt/β-catenin通路調(diào)節(jié)異常。此外，在90%以上的本型EC中出現(xiàn)PI3K通路異常，而KRAS突變率低(僅有16%的該型EC組織存在KRAS基因突變)[2]。

2.4 高拷貝數(shù)/漿液樣型

該型EC以低突變率(2.3×10-6/Mb)和高頻的拷貝數(shù)改變?yōu)樘卣鱗13]。組織學(xué)類型上，本型主要由漿液性EC組成，還有1/4的高級別子宮內(nèi)膜樣癌屬于此型。該型EC以TP53突變最為常見(突變率91.7%)，亦有73%的漿液性EC患者PIK3CA-PIK3R1-PTEN信號通路出現(xiàn)異常，然而PTEN突變在該型EC患者中并不是常見事件。同樣的，KRAS突變僅在不足10%的該型EC患者中出現(xiàn)。這型EC患者預(yù)后最差。但令人欣慰的是，25%該型EC標本中還發(fā)現(xiàn)有ERBB2基因的擴增，這也可以指導(dǎo)臨床對這類患者開展HER2分子檢測和赫賽汀的靶向治療。

2.5 TCGA分子分型的利與弊

TCGA分子分型提供了一種與患者預(yù)后及臨床治療更緊密相關(guān)的精準分子分類體系[13]。原來組織學(xué)診斷為漿液性癌的病例，分子檢測發(fā)現(xiàn)高突變率、KRAS突變、TP53野生型，此時再復(fù)閱病理切片，卻發(fā)現(xiàn)是高級別子宮內(nèi)膜樣癌。因此，綜合分析分子檢測結(jié)果和組織學(xué)形態(tài)，可以解決病理醫(yī)師之間對高級別子宮內(nèi)膜樣癌和漿液性癌診斷一致性較低的問題。然而，由于分子測序經(jīng)濟成本高、耗時長以及僅適用于新鮮組織等原因使TCGA分子分型在臨床實踐中不易推廣運用。另外由于其不適用于活檢/刮宮等標本，使得該分類法無法在術(shù)前精準指導(dǎo)患者的治療。此外，子宮內(nèi)膜透明細胞癌、未分化癌、去分化癌和癌肉瘤等也沒有包括在TCGA分子分型中，這也是有待完善之處。

3 ProMisE分類系統(tǒng)

ProMisE分類系統(tǒng)[17-22]既保留了TCGA分子分類的精準性，又克服其不足(不適用于小活檢和石蠟包埋組織)，將EC分成4個亞組(表3)：錯配修復(fù)缺失(mismatch repair-deficient，MMR-D)亞組，聚合酶-?核酸外切酶突變(polymerase-Epsilon exonuclease domain mutations，POLE EDM)亞組、p53突變型(p53 abnormal，p53 abn)亞組和p53野生型(p53 wild type，p53 wt)亞組，它們分別與TCGA的高突變型/微衛(wèi)星不穩(wěn)定性型、POLE超突變型、高拷貝數(shù)/漿液樣型和低拷貝數(shù)/微衛(wèi)星穩(wěn)定型相似，但并不完全相同。

表3 ProMisE分類系統(tǒng)Table 3 ProMisE classification system

3.1 MMR-D亞組

本組EC行免疫組織化學(xué)檢測MLH1、MSH2、MSH6、PMS2蛋白表達顯示單個或多個MMR蛋白有缺失[17-19]。臨床病理特征上，該組EC常伴子宮肌層浸潤和脈管累犯，脈管累犯比例可與p53 abn亞組相當(dāng)，遠高于POLE EDM或p53 wt亞組。這類患者MMR蛋白缺失多見于以下兩種情況：①因MLH1基因啟動子發(fā)生超甲基化引起的散發(fā)性EC，免疫組化檢測表現(xiàn)為MLH1和PMS2這一對蛋白完全缺失；②因MMR基因胚系突變引起的Lynch綜合征患者，免疫組化檢測表現(xiàn)為MSH6和MSH2蛋白完全缺失，少數(shù)情況也可表現(xiàn)為PMS2或MSH6單獨缺失。

Lynch綜合征是一種由MMR基因胚系突變引起的常染色體顯性遺傳病，女性發(fā)生EC的概率為60%[23]，是Lynch綜合征患者腸外最常見的惡性腫瘤[24]，患者多小于60歲，好發(fā)于子宮下段，腫瘤間質(zhì)見較多淋巴細胞反應(yīng)并常伴腫瘤異質(zhì)性，腫瘤更易發(fā)生深肌層浸潤[25]。為減低發(fā)病風(fēng)險，對已完成生育且攜帶MMR基因胚系突變的女性，可以考慮行子宮和雙附件的預(yù)防性切除；對于未行預(yù)防性手術(shù)的突變攜帶者且無臨床癥狀時，建議每1～2年行子宮內(nèi)膜活檢以早期發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜癌[26]。最近有研究表明，服用阿司匹林能降低MMR基因胚系突變攜帶者的癌癥發(fā)病率[27]，但是目前對服用阿司匹林的最佳劑量和服用時間尚不確定，且需平衡好阿司匹林長期使用的利與弊。

3.2 POLE EDM亞組

ProMisE分子分類法通過對POLE核酸外切酶基因第9～14號外顯子區(qū)域進行測序，發(fā)現(xiàn)突變者即歸為此組[17-19]。PTEN是POLE突變評估模型中最主要的一個指標，雖然TCGA分子分類體系中微衛(wèi)星不穩(wěn)定型和低拷貝數(shù)型亦有一定頻率出現(xiàn)PTEN突變，但PTEN和POLE突變幾乎共存于所有TCGA超突變型中。因此，Talhouk等[18]最初提出了兩種識別超突變型的方法，一種是只檢測POLE突變狀態(tài)，另一種是同時檢測POLE和PTEN突變狀態(tài)。然而，PTEN免疫組化染色模式的異質(zhì)性導(dǎo)致其臨床應(yīng)用受限，并且PTEN的免疫組化結(jié)果與分子改變并不完全一致[28-29]，因此并不推薦PTEN免疫組化來篩查這類EC。與TCGA分子分類一致，本組EC患者有著相對最佳的預(yù)后[30]。

3.3 p53 abn亞組

ProMisE分子分類法通過免疫組化檢測p53蛋白的表達情況來判斷[17-19]：p53在超過70%的癌細胞中表達或完全缺失，判讀為p53突變型，歸為p53 abn亞組；p53其他表達情況則判讀為p53野生型，歸為p53 wt亞組。p53 abn亞組患者年齡通常較大，身高體重指數(shù)低，組織學(xué)上多為漿液性癌，診斷時即為高分級和高分期，并表現(xiàn)出其他高侵襲性特征，如子宮肌層浸潤、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及脈管累犯等。本組EC患者預(yù)后最差[19]。

3.4 p53 wt亞組

p53 wt亞組無上述任何亞組特征性改變(既無MMR、POLE基因突變，又無p53突變)，組織學(xué)類型上幾乎均為低分級、低分期的子宮內(nèi)膜樣癌，其預(yù)后較好，僅次于POLE EDM亞組[17-19]。

3.5 ProMisE分子分類法檢測程序

上面敘述的ProMisE分子分類的順序也是分子檢測的先后程序[17-19](圖1)：即EC患者的石蠟標本在病理診斷明確后，第1步免疫組化檢測4種MMR蛋白，發(fā)現(xiàn)蛋白缺失者歸為MMR-D組，不需再做其他檢測；如果MMR無缺失，就行第2步檢測：對POLE核酸外切酶第9～14號外顯子區(qū)域進行測序，突變者歸為POLE EDM組，不需再做其他檢測；對POLE無突變者行第3步檢測：免疫組化檢測p53蛋白表達，70%以上癌細胞表達p53或發(fā)現(xiàn)癌細胞完全不表達而背景間質(zhì)細胞有強弱不等的p53陽性者，判讀為p53突變型，歸為p53 abn亞組，p53野生型則歸為p53 wt亞組。這種檢測程序經(jīng)濟簡便，國內(nèi)很多三甲醫(yī)院的分子病理檢測平臺有能力開展這些業(yè)務(wù)。

圖1 ProMisE分子分類步驟[19]Fig.1 Steps in molecular classification with ProMisE[19]

3.6 ProMisE分子分類的利與弊

首先，ProMisE分子分類法因其精準、快速和適用于活檢標本而被病理學(xué)家們廣泛接受，并且該分類法與最終子宮切除術(shù)標本診斷的一致性很高(敏感度90%，特異度96%)，從而可以在術(shù)前為患者提供關(guān)于手術(shù)時間和方式的參考信息[17-19]。其次，ProMisE分子分類法適用于甲醛溶液固定、石蠟包埋的標本，其可操作性強，包括我國在內(nèi)的很多病理實驗室可以開展這些檢測來實施EC的精準分子分型[17-19]。第三，該分類法還篩選出了POLE EDM亞組和MMR-D亞組EC患者，這兩組患者可能從免疫治療中獲益[31-32]：已有報道PD-1抑制劑對于一些進展期的POLE EDM亞組及MMR-D亞組EC患者有一定療效[33]。

總之，EC最經(jīng)典的3種分類體系各有優(yōu)缺點(表4)，以ProMisE分子分類法更勝一籌，但目前ProMisE分子分類法只單純復(fù)制了TCGA分子分型的預(yù)后生存曲線，未來還需選擇性添加患者的各項臨床病理指標、組織學(xué)形態(tài)及其他分子參數(shù)來加強分組的精準性并擴充其應(yīng)用范圍。本文查閱的文獻絕大多數(shù)來自西方國家，但中國人有特定的遺傳背景，我們更需要總結(jié)自己的數(shù)據(jù)來擴充、完善這一分子分類系統(tǒng)。慶幸的是，隨著醫(yī)學(xué)的迅速發(fā)展，我國很多三甲醫(yī)院病理科實驗室有能力開展這些檢測業(yè)務(wù)。因此，我們呼吁國內(nèi)病理科常規(guī)開展這些檢測，獲得我們自己的數(shù)據(jù)，然后更有針對性地為我國子宮內(nèi)膜癌患者服務(wù)！

表4 子宮內(nèi)膜癌Bokhman二分法、TCGA分子分型及ProMisE分類系統(tǒng)的特點和優(yōu)、缺點Table 4 The features，advantages and disadvantages of Bokhman dichotomy，TCGA molecular classification and ProMisE classification system of endometrial cancer