李美蓉,冉龍燕,許多,李曉晨,孫興旺,郭慶喜
646000 四川 瀘州,西南醫(yī)科大學附屬醫(yī)院 病理科
脊索瘤是一類低度惡性的罕見骨腫瘤,1846年Virchow在顱底斜坡首次觀察并描述了這種病變[1]。根據(jù)2020年第五版WHO《軟組織與骨腫瘤分類》標準,脊索瘤分為經(jīng)典型脊索瘤(包括軟骨樣亞型)、去分化型脊索瘤和差分化型脊索瘤[2]。為進一步認識脊索瘤,本文回顧性分析了30例脊索瘤的臨床資料、病理特征及免疫表型,旨在探討脊索瘤的臨床病理特征及分子表型,為該病的病理診斷提供幫助。
收集2011年4月至2022年1月西南醫(yī)科大學附屬醫(yī)院脊索瘤手術病例的臨床病理資料,參照2020年第五版WHO《軟組織與骨腫瘤分類》標準對該組30例病例重新評估分類,并整理其臨床、影像及病理特征。
所有脊索瘤組織標本均經(jīng)10%中性福爾馬林溶液充分固定,常規(guī)取材、脫水、石蠟包埋后連續(xù)切片,厚度為4μm,常規(guī)HE染色,免疫組化采用EnVision兩步法染色,光鏡下觀察。所用抗體:廣譜細胞角蛋白(pancytokeratin,PCK),波形蛋白(vimentin, VIM),上皮膜抗原(epithelial membrane antigen, EMA) ,整合酶相互作用分子 1(integrase interactor-1,INI1),T 轉錄因子(Brachyury),增殖指數(shù)(Ki-67),S-100,P16均購買于福州邁新公司。PCK、VIM、EMA陽性定位于腫瘤細胞胞質(zhì),S-100陽性定位于腫瘤細胞胞質(zhì)和胞核,Brachyury、P16、INI1陽性定位于腫瘤細胞胞核,顏色為棕黃色或棕褐色。采取門診、電話等方式對病例進行隨診,記錄是否復發(fā)、轉移或者死亡。
30例脊索瘤患者,男性16例,女性14例;年齡18 ~ 79歲,中位年齡63.5歲。病變位于骶尾部者21例,其中17例出現(xiàn)骶尾部疼痛,5例出現(xiàn)排便困難,2例出現(xiàn)下肢疼痛,1例出現(xiàn)單側下肢麻木,1例出現(xiàn)會陰部感覺異常,1例因摔倒后偶然發(fā)現(xiàn)。病變位于顱底者9例,其中6例出現(xiàn)視物模糊,3例出現(xiàn)頭痛,2例出現(xiàn)眼瞼下垂,1例出現(xiàn)眼球活動受限,1例出現(xiàn)惡心、嘔吐。30例患者均行CT檢測,可見溶骨性破壞及不規(guī)則團塊狀軟組織密度影,密度不均勻、增強呈不均勻輕度強化;19例行MRI檢測,可見多發(fā)骨質(zhì)破壞及不規(guī)則混雜信號腫塊影,T1WI呈等低信號,T2WI呈高低混雜信號,增強掃描呈不均勻明顯強化(圖1);2例行PET-CT檢測,葡萄糖代謝不均勻稍增高。30例患者均行手術治療,5例因復發(fā)后行二次手術,3例因復發(fā)行3次手術,復發(fā)率26.7%;1例行放射治療,均未行化療。
圖1 不同部位脊索瘤的MRI影像表現(xiàn)Figure 1.MRI Manifestations of Chordomas at Different Sites
肉眼觀:腫瘤組織外觀為灰白色、灰紅色、實性或囊實性包塊,最大徑1.0 ~ 20.0 cm,中位最大徑6.0 cm。其中10例有部分包膜,7例伴出血,6例切面呈囊性,5例切面呈膠凍狀。
鏡下觀:顯微鏡下經(jīng)典型脊索瘤28例,可見腫瘤組織被纖維結締組織分隔成分葉狀,侵犯宿主骨組織或軟組織,與周圍正常組織分界不清。腫瘤細胞由兩種細胞構成,一種細胞為大的上皮樣細胞,胞漿豐富,可見胞漿內(nèi)空泡,細胞核中等大小。另一種細胞為小的星芒狀細胞,胞漿嗜酸性,細胞核異型性小。這些細胞呈條索狀鑲嵌于黏液樣基質(zhì)中,部分病例伴灶性壞死(圖2A)。差分化型脊索瘤1例,鏡下由低分化的胞漿豐富的嗜酸性上皮樣腫瘤細胞構成,細胞核大,部分呈空泡狀,可見核仁、核分裂及瘤巨細胞,細胞異型性顯著;可見少許黏液樣基質(zhì)(圖2B)。去分化脊索瘤1例,鏡下由經(jīng)典型脊索瘤和高級別肉瘤區(qū)域混合組成(圖2C)。
3種類型的脊索瘤腫瘤細胞胞質(zhì)均陽性表達PCK、VIM、EMA 和 S-100,胞核 Brachyury(圖 2D)和S-100表達陽性;僅11例經(jīng)典型脊索瘤表達P16,而差分化型脊索瘤及去分化型脊索瘤P16表達均陽性(圖2E),陽性率為43.3%;差分化型脊索瘤INI1表達缺失(圖2F),經(jīng)典型脊索瘤及去分化型脊索瘤中的去分化成分INI1表達陽性;Ki-67增殖指數(shù)2% ~ 30%。
隨訪截止時間為2022年3月31日。共17例患者獲得隨訪,失訪13例,隨訪時間2 ~ 144月。隨訪中復發(fā)8例,復發(fā)率26.7%;1例出現(xiàn)肺轉移,1例出現(xiàn)髂骨、腰5椎體轉移,1例于術后11月死亡。
脊索瘤是一類起源于胚胎殘余脊索的罕見骨惡性腫瘤,發(fā)病率約為每年0.08/10萬[3],5年和10年生存率分別為68%和40%,約占成人骨惡性腫瘤的10%[4]及兒童骨惡性腫瘤的 1% ~ 4%[5]。主要發(fā)生在中軸骨,如顱底及骶尾部,極少數(shù)可以發(fā)生在中軸骨外,如肺[6]、縱隔[7]、小指的屈伸滑膜鞘[8]、牙齦[9]等罕見部位。脊索瘤的臨床癥狀沒有特異性,通常因腫瘤壓迫、阻塞而導致相應臨床表現(xiàn)。本文中發(fā)生于蝶竇及鞍區(qū)患者表現(xiàn)為頭痛、視物模糊、眼瞼下垂等神經(jīng)壓迫癥狀;發(fā)生骶尾部患者表現(xiàn)為骶尾部疼痛、便秘、下肢麻木等癥狀。
病理組織學特點和分子表型是脊索瘤確診的主要依據(jù)。本文中經(jīng)典型脊索瘤28例,鏡下見腫瘤細胞呈索狀或巢狀排列,嵌在豐富的細胞外黏液樣基質(zhì)中,腫瘤細胞呈兩種形態(tài),大的上皮樣細胞及小的星芒狀細胞。去分化型脊索瘤1例,鏡下由經(jīng)典型脊索瘤和高級別肉瘤混合組成。據(jù)文獻報道,去分化的肉瘤成分可以為惡性纖維組織細胞瘤、纖維肉瘤、骨肉瘤、橫紋肌母細胞瘤及橫紋肌肉瘤等[10]。該例去分化成分為纖維肉瘤,與文獻報道類型一致。差分化型脊索瘤報道較少,是一種伴有脊索分化的、以SMARCB1/INI1表達缺失為特征、預后極差的腫瘤[11-12]。本文中差分化脊索瘤1例,鏡下由低分化上皮樣細胞組成,胞漿豐富嗜酸性,細胞核不規(guī)則,核分裂多見,可見瘤巨細胞,在形態(tài)學分化較差的基礎上,該病例還出現(xiàn)了INI1表達缺失以及Brachyury陽性表達,對差分化脊索瘤的診斷非常重要。
免疫表型結果顯示,脊索瘤表達PCK、S-100、VIM、EMA 等非特異性的標記[13-14]。Brachyury是一種脊索細胞核中特異性轉錄因子,對脊索的正常發(fā)育和維持至關重要[15-16]。Brachyury作為脊索瘤的一個特異性指標,已經(jīng)逐漸被應用到脊索瘤的診斷中。Brachyury在脊索瘤中特異性表達,但在包括關節(jié)、髓核和纖維軟骨在內(nèi)的非腫瘤性組織以及包括軟骨肉瘤、黏液纖維肉瘤在內(nèi)的其他類型的腫瘤組織中均不表達[14],對診斷和鑒別診斷有較大價值。在本文中,所有病例均有Brachyury陽性表達。
隨著對脊索瘤發(fā)生、發(fā)展的分子機制研究的深入,一些關鍵分子和信號通路逐漸被發(fā)現(xiàn)。Brachyury是脊索瘤最關鍵的腫瘤驅(qū)動因子。除此之外,在散發(fā)性脊索瘤中還識別到CDKN2A、PTEN、SMARCB1、ALK等基因的缺失或突變[17]。CDKN2A是一種常見的抑癌基因,編碼P16蛋白,CDKN2A/P16蛋白通過調(diào)節(jié)細胞周期蛋白依賴性激酶4/6(cyclin-dependent kinase 4/6,CDK4/6)在細胞周期中發(fā)揮作用,CDKN2A失活可能導致細胞增殖[18]。已有文獻報道[18]P16缺失對CDK4/6抑制劑敏感,可能是潛在的預后標志物。本組30例脊索瘤中13例脊索瘤腫瘤組織P16蛋白表達陽性,陽性率為43.3%。根據(jù)以往報道的文獻,散發(fā)性脊索瘤中存在CDKN2A突變或缺失,其突變或缺失的頻率為 12% ~ 80%[17-19],這存在較大的異質(zhì)性,且與腫瘤的取樣相關。因此,P16蛋白的表達是否能可靠地預測脊索瘤較好的生存預后,可能需要更多的臨床數(shù)據(jù)來說明。
診斷脊索瘤需注意與其他腫瘤相鑒別:(1)良性脊索細胞瘤是一類顯示脊索分化的良性腫瘤,多于體檢或尸檢時偶然發(fā)現(xiàn)。良性脊索細胞瘤境界清楚,沒有溶骨性破壞。顯微鏡下腫瘤細胞呈空泡狀,細胞核小而扁平,常被擠壓在細胞周圍,似成熟脂肪細胞。鑒別主要依靠核異型性和浸潤性生長方式,免疫組化指標Brachyury和Ki-67增殖指數(shù)并不是鑒別的要點[20];(2)軟骨肉瘤多發(fā)生于老年人,顯微鏡下腫瘤呈分葉狀生長,可見黏液樣基質(zhì),腫瘤小葉浸潤和包繞先前存在的骨小梁(軟骨包骨),腫瘤細胞密度較豐富,細胞核大小不一、深染,雙核細胞易見。免疫組化指標D2-40表達陽性,而Brachyury、EMA和PCK陰性表達[21]。在分子遺傳學方面,大約半數(shù)的軟骨肉瘤存在異檸檬酸脫氫酶突變[22];(3)脊索瘤樣腦膜瘤[23]是一類少見亞型腦膜瘤,多見于兒童,位于幕上,與腦膜關系密切。顯微鏡下腫瘤細胞排列呈條索狀分布于黏液樣基質(zhì)中,空泡細胞存在使其形似脊索瘤,但局灶漩渦狀結構,腫瘤細胞核圓形、卵圓形似腦膜皮細胞,免疫組化指標PCK陰性可鑒別;(4)黏液乳頭狀室管膜瘤[24]為室管膜瘤的特殊亞型,起源于終絲、馬尾、圓錐的神經(jīng)膠質(zhì)細胞。當脊索瘤有豐富的黏液樣的基質(zhì)且發(fā)病部位位于骶尾部時,需與脊索瘤鑒別。但黏液乳頭狀室管膜瘤特征性假乳頭結構、血管周圍無核區(qū)和微囊,且免疫組化GFAP陽性可輔助鑒別;(5)轉移性癌。當脊索瘤上皮樣特征明顯、異型性增加、細胞核分裂象增多時,可考慮轉移性癌可能,此時應注意尋找原發(fā)病灶。轉移性癌有其特有的形態(tài)學特點及免疫表型,可供鑒別。
目前,脊索瘤的治療仍是現(xiàn)代醫(yī)學需要攻克的難題,手術切除是其首選的治療方法[5]。由于脊索瘤浸潤性的生長方式及其生長部位周圍復雜的神經(jīng)血管結構,手術難以完全切除,復發(fā)的風險高。且脊索瘤對常規(guī)放療和化療反應差,尤其是去分化型脊索瘤和差分化型脊索瘤。目前,放化療并不是脊索瘤常規(guī)的治療手段。在本文病例中,僅有1例患者在復發(fā)時受腫瘤大小及位置影響導致切緣陽性而追加了放射治療。隨著研究進展,針對脊索瘤關鍵分子及信號通路的靶向治療也取得了一定的進展。DeMaria等[25]研究發(fā)現(xiàn),誘導針對Brachyury的免疫應答的治療性癌癥疫苗可以產(chǎn)生免疫相關的腫瘤破壞。Scheipl等[26]研究證實,表皮生長因子受體抑制劑阿法替尼和厄洛替尼與酪氨酸激酶抑制劑聯(lián)合用藥可以明顯增強對脊索瘤細胞的細胞毒性作用。而von Witzleben等[27]發(fā)現(xiàn),CDK4/6抑制劑帕博西林可以抑制脊索瘤細胞的體外生長。這些研究結果都有望為脊索瘤的治療提供新方法。
綜上所述,三種脊索瘤亞型均具有獨特的病理形態(tài)學特征和分子表型。Brachyury、INI1和高級別肉瘤成分對脊索瘤的診斷和分型有著重要作用。
作者聲明:本文全部作者對于研究和撰寫的論文出現(xiàn)的不端行為承擔相應責任;并承諾論文中涉及的原始圖片、數(shù)據(jù)資料等已按照有關規(guī)定保存,可接受核查。
學術不端:本文在初審、返修及出版前均通過中國知網(wǎng)(CNKI)科技期刊學術不端文獻檢測系統(tǒng)的學術不端檢測。
同行評議:經(jīng)同行專家雙盲外審,達到刊發(fā)要求。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。
文章版權:本文出版前已與全體作者簽署了論文授權書等協(xié)議。