甲状腺癌分子病理和免疫组化标志物研究进展.pdf

实用肿瘤杂 志2 0 0 6年第 2 l 卷第 4期 2 87 甲状腺癌分子病理和免疫 组化标 志物研 究进展 陈丽 荣 浙 江大学 医学 院附属第二 医院病理科 浙江 杭 州 3 1 0 0 0 9 关 键词 甲状腺肿瘤 病理学 免疫组织化学 生物化学标记 中图分 类号 R 7 3 6 1 文献标识 码 A 文章编 号 1 0 0 1 1 6 9 2 2 0 0 6 0 4 0 2 8 7 0 3 甲状腺 癌 是最 常 见 的 内分 泌 器官 的恶性 肿 瘤 近几年来 甲状腺癌在发病机制及分子病理 免疫表 型及 免 疫组 织 化学 方 面 的研 究 取 得 了很 大 的进 展 这对于指导临床病理诊断 治疗方案制定 预后预测 都有 重要 的意义 1 甲状腺 癌 RE T PT C融 合基 因改 变 现有 的研 究结 果 表 明 甲状腺 癌 发 生相 关 的致 瘤 性 遗 传 学 改 变 主 要 是 R E T P TC 基 因 重 排 P AX8 一 P P AR 7融合基 因 的形 成 B R AF基 因 TP 5 3 基 因和 r a s基 因的 突变 R E T基 因定位于染色体 1 0 q 1 1 2区 编码酪氨 酸激 酶 跨膜 受 体 R E T P T C基 因 的酪氨 酸激 酶 域 与其 它伴 侣基 因的启动 子和 5 端 结构域 发生染 色 体 重排 主要 的 方式 有倒 位 i n v e r s i o n 和易 位 导致 产 生一 种 嵌 合性 癌 基 因并 具 有 激 活 的 RE T 酪氨 酸 激 酶 的蛋 白产物 研究 发现 R E T P TC基 因重 排后 产 生 1 0种 不 同 的 基 因 产 物 其 中 5个 分 别 是 R e t P C M1 E l k s r e t TR K TR K T1 T2和TR K T3 其 中P TC 2融合 基 因所激 活 的基 因是Rl a P KA 后 者 具 有 P KA 调 节亚 单位 功能 P T C3 4融合基 因所 激 活的基 因是 EL E1 基 因 后者 具 有雄 激 素受 体 相 关 蛋 白或 协 同转 录因子 功能 P TC 6和P T C7两个融 合 基 因 所 激 活 的基 因 分 别 是 h T1 F l a h T1 F l r和 RF G7 这 些基 因 均 发挥 转 录中 间 因 子 收 稿 日期 2 0 0 6 0 4 2 8 作者 简介 陈丽荣 1 9 5 9 一 男 浙江丽水人 浙江大学 医 学院附属第二 医院主任 医师 教授 从 事肿瘤病理诊 断和基 础 研 究 t r a n s c r i p t i o n i n t e r me d i a r y f a c t o r 的 作 用 P T C 8 融 合 基 因所 激 活 的基 因是 Ki n e c t i n 后 者 产物 能发 挥 泡 膜 锚 着 蛋 白 v e s i c l e m e mb r a n e a n c h o r e d p r o t e i n 作 用 融 合 基 因 TR K 和 TR K T1 T RK T2 所 激 活 的基 因分别 与 细胞 骨架 肌 动 蛋 白细 丝稳 定 和核 蛋 白运输功 能 有关 上述 融合 基 因产物 蛋 白 均定位 于细 胞质 并且 含 有不 同 的蛋 白一 蛋 白相 互结 合 的基 团 mo t i f s R E T P T C融 合基 因主要 发生 在 甲状 腺乳 头 状 癌类型中 其发生频率存在明显的地理分布差异 在 北美 洲 甲状 腺 癌 R E T P TC发 生率 约 占 3 5 高 于 亚洲 患者 的发生 率 其 次 RE T P T C融 合基 因在 儿 童 和青 少年 患 者 以及 有 放射 线 接 触 史者 更 为 多见 在 R E T P T C 融 合 基 因 家 族 中 RE T P TC 1和 RE T P T C3在 甲状 腺 乳 头 状 癌 中被 检 测 到 的 频 率 较 高 占 9 O 以上 R E T P T C1 在 经典 型乳 头状 癌 和 微 小 癌 中更 为 多 见 预 示 临 床 转 归 良好 相 反 R E T P TC 3在乳 头状 癌 实性 变异 型 中 多见 预示 肿 瘤 具有 侵袭 性 生物学 行 为 RE T P T C 融合 基 因 的 进 一 步应用 研 究 发现 在 甲状 腺 透 明 变性 小梁 状 腺 瘤中存在 RE T P T C融合基 因的表达 提示该瘤在 分 子水平 已发生进 展事 件 这对 于评 估该 瘤是 否 为 甲状腺 乳 头状 癌 的 范畴 并 成 为 一个 独 立 的组 织 学 亚型提供了重要的线索 2甲状腺癌 B R A F基 因突变 甲状腺 乳头状 癌 除 了出现 R E T P TC融合 基 因 以外 更重要的分子遗传学改变是发生 B R AF基因 的突 变 B R AF t h e B t y p e R a f k i n a s e 突变是 一种 维普资讯 2 8 8 激活性突变 导致B RAF激酶的活化 B R AF基 因位 于第七号染色体 是信号转导 MAP K通路的最有效 的激 活剂 在 甲状腺 乳头 状癌 中 大多数 遗传学 改 变 的致 瘤作 用 是通过 激 活 R E T P T C R a s Ra f 一丝 裂 原激 活 蛋 白激 酶 M A P K 细胞 外 信 号调 节 激 酶 E R K 激 酶 ME K 一 MAP K E R K 途 径 B R AF突 变是 一种错 义 突变 主要 发生 在 1 1 外显 子 和1 5外显 子 突变形 式 以T1 7 9 9 A 颠换 t r a n s v e r s i o n 为 主 占 8 O 以上 在 蛋 白水 平 呈 V6 0 0 E 氨基 酸替 换 替 换 的氨基酸 带有负 电荷起 到磷酸化 作用 导致激 活 B R AF激酶 的作 用 在 甲状腺 乳 头状癌 中 B R AF基 因突 变 主要 在 1 5外显子 而1 1 外显 子则 发生在 其 它 肿瘤 中 研究 发 现 B RAF基 因突 变 与 甲状 腺 癌 的 组织 学类 型存 在 明显 的相关 性 在 甲状腺乳 头状 癌和 未 分化癌中 B R AF T1 7 9 9 A 基因突变发生率分别为 4 4 和 2 4 而 在 1 6 5例 滤 泡 状 癌 6 5例 髓 样 癌 和 5 4 2例 良性肿 瘤 中 B R AF基 因无 突变 B RAF基 因 突变与 甲状腺乳头状癌 的肿瘤大小 患者种族和地 理 差异无 明显 关 系 在 甲状 腺乳 头状 癌 中 B RA F基 因 突 变率 在高 细 胞 型 中最高 可达 7 7 其 次 为经 典 型 6 O 嗜酸 细 胞 型 4 O Wa r t h i n l i k e型 7 5 滤 泡 型最低 为 1 2 由于高 细胞 型和经 典型 的侵袭 性 行 为 强 于滤 泡 型 B RA F基 因突 变在 高 细胞 型 和 经 典 型 占优 势 提示 B RA F基 因突变 发 生与 甲状 腺 乳 头 状 癌 的侵 袭 性 能力 大 小 有 密切 联 系 Ni k i f o r o v a 2 0 0 3 对 1 0 4例 甲状腺 乳 头状 癌 B R AF基 因突 变进 行分析 发现B RAF基 因突变与甲状腺包膜外浸润 病 理分 期 和 期呈 相关 性 B R AF突变 阳性组 中 甲 状 腺 包 膜 外 浸 润 占 4 2 期 占 2 6 和 期 占 1 8 而在 B R AF突 变 阴性 组则 分 别为 2 O 3 和 4 进一 步说 明B R AF基 因突变 与 甲状 腺乳 头状 癌 的预后密切相关 并具有预后预测的作用 值得 指 出的是 在 甲状 腺 乳 头状 癌 中 r a s基 因 突 变 RE T P T C 融合 基 因和 B R AF基 因的 突 变存 在互 相 排斥 性 往 往 在一 个 肿 瘤 中 只存 在一 种 基 因 类型的改变 但是这三种基 因改变的致瘤作用的信 号转 导均 为 MAP激 酶通路 提示 在 甲状 腺乳 头 状 癌发 生过 程 中只要 存在 一种 致瘤 基 因的改 变就足 以 引起 甲状腺 滤 泡上 皮 细胞 的转化 和发 生癌 变 3 甲状 腺癌 P A X一 8融合 基 因改变 甲状 腺 滤泡状 癌分 子遗 传学 改变 不 同于乳 头状 癌 缺乏 RE T P T C 融合基 因和 B R AF基 因的突 变 而是 出现一 种特征性 的染 色体易位 t 2 3 q l 3 J o u r na l o f Pr a c t i c a l On c o i o g y Vo i 2 1 No 4 2 0 0 6 p 2 5 产生一种新 的P AX 8 过氧化物体增生一 激活受 体 y p e r o x i s o me p r o l i f e r a t o r s a c t i v a t e d r e c e p t o r g a mma P P AR 7 融合基 因 P P AR 7配体具有抑制 肿瘤细胞生长和促进细胞分化的能力 P AX8是一 种甲状腺滤泡上皮细胞的分化所必需 的转录因子 P AX8 一 P P AR7 1融合 基 因能 抑制 P P AR7 1的转 录 活 性 在 滤 泡 状 癌 中 P AX 8 一 P P AR 7 1表 达 水 平 高 于 P P AR 7 1基 因 据 推测 P AX8 一 P P AR 7 1对 于P AX8 基因转录途径可能也存在干扰作用 K r o l l 等 应 用 巢 式 R T P C R 和 免 疫 组 化 方 法 分别对 甲状 腺肿 瘤 P AX8 一 P P AR 7 1融合 基 因表 达进 行检 测 在滤 泡 状癌 中 巢 式 R T P C R 法 P AX8 一 P P A R7 1阳性率 为 6 2 5 免疫 组 化 法 阳性 率 亦 为 6 2 5 免疫组 化结 果显 示在 2 O例 滤泡 性腺 瘤 1 O 例 乳 头 状 癌 和 1 O例 结 节 性 甲 状 腺 肿 中 P AX8 一 P P A R7 1蛋 白 表 达 均 阴 性 或 仅 为 灶 性 弱 阳 性 Ni k i f o r o v a等 进 一 步 研 究 显 示 在 滤 泡 状 癌 出 现 P AX8 一 P P AR7 1 融 合 基 因与 P P AR 7细胞 核 弥 漫 性 强表 达 阳性相 一致 滤 泡状 癌 P AX8 一 P P A RT 1 融合 基 因表 达 阳性率 为 5 3 腺 瘤为 8 而其 它 肿瘤 均 为 阴性 作 者 认 为 滤 泡 性 腺 瘤 中 出 现 P AX8 一 P P AR 7 1融合 基 因表 达 提示 该 腺 瘤 虽 然没 有 出现 癌 变 的形 态学 证 据 但 可能 存 在 细胞 癌 变 的 分子 水 平变化 类似于 浸润前癌 4 甲状腺 滤泡上 皮性 肿瘤 相关 标志 物 甲状 腺 滤泡上 皮性 肿瘤 在组 织学 分类 上 由滤泡 性腺 瘤 乳 头状 癌 滤 泡状 癌 许 斯 来 细胞 肿 瘤 和分 化 差癌 组成 多数 滤 泡上皮 性肿 瘤 可根据 组织 学形 态和 细胞 学 特征 进行 病理 诊 断 和 鉴别 诊 断 在 少数 诊 断较 困难 的情 况 下 免 疫组 化 标 志 物对 诊 断 有指 导帮 助作用 乳 头状 癌的 免疫 组化标 志物 的表 达最 为 复杂 除 了表 达特 征 性 分化 性 标 志 物 甲状 腺 球蛋 白以外 既表达 上皮 性标 志物 又表 达间 叶性标 志物 呈 现 一 组 表 达 水 平 不 等 的 标 志 物 群 ma r k e r p r o f i l e 在上 皮性 标 志物 中 乳 头 状癌 表 达广 谱 角 蛋 白 C K 一 1 9 高 分 子 量 角 蛋 白 3 4 13 E1 2和 E MA T TF 一 1 呈 C K一 7 C K一 2 0 一 表 型 在 间 叶性 标 志 物 中 乳 头 状 癌 表 达 S 一 1 0 0 p VI M C D5 7 a A C T HB ME 一 1 其 它 标 志 物 包 括 C E A 偶 然 CA1 2 5 5 0 g a l e c t i n 一 3 C D1 5 HE R2 n e u 胰 岛 素 样 生 长因子一 1 和雌激素受体 乳头状癌与部分实体癌相 似 抑癌 基 因p 2 7 k i p 一 1表 达下 降或 不表 达 多数 研究 结果 表 明 甲状 腺乳 头状癌 细 胞往 往过 表 达 C K一 1 9 g a l e c t i n 一 3 HB ME 一 1和 S 一 1 0 0 p 在 常见 的经 典 型 和 维普资讯 实用肿瘤杂志 2 0 0 6年第 2 l卷第 4期 滤泡 型乳 头状 癌之 间差 异无显 著性 因此 当滤泡 型 乳头 状癌 与滤 泡状 癌鉴别 诊 断 中细胞核 形态特 征不 明显 时 可应 用 这 些 免疫 表 型 特征 来 区分滤 泡 型 乳 头状癌和滤泡状癌 为病理诊断提供有力的证据 不同于乳 头状癌 甲状 腺滤泡上皮 良性乳头状 增 生 不表 达 C K一 1 9 3 4 E 1 2 S 一 1 O O p 而且 对 E MA 表 达和Al c i a n b l u e P h 2 5 染色也均呈阴性 因此 当 良性 病变 中如 结节性 甲状 腺肿 滤泡 性腺 瘤 弥漫性 甲 状腺肿 Gr a v e s病 出现 乳 头状增 生结 构或 毛玻 璃样核时 可合理选择 上述免疫 组化标 志物群进行 检 测 以判断其 良性还是恶 性 的生物学行 为 但是 目前 现有的标 志物 对结节性 甲状腺肿 的腺瘤样 结节 滤 泡 性腺瘤和滤泡状癌鉴别诊断尚无实用价值 目前仍然 依 靠形 态学 上 密集增 生滤 泡有 无侵犯 血 管和穿 透包 膜作为 良性 和恶性判 断的标准 当判断滤泡侵犯或 累 及 血 管 存 在 困难 时 可 选 用 血 管 内皮 细 胞 标 志 物 C D3 4 F 8 RAg和 C D3 1 以显示 血管 内皮 有无 移 位 以及与肿瘤 细胞 的关 系 协助病理诊 断 g a l e c t i n 一 3在 甲状 腺 乳 头状 癌 中显 示 较 高 的表 达率 是 近 年文 献 中较 为 关 注 的标 志物 g a l e c t i n 一 3 属黏附分子家族成员之一 不同于整合素 是一种 p 一 半 乳 糖 苷 结 合 的 凝 集 素 3 g a l e c t o s i d e b i n d i n g l e c t i n 曾有 许 多 命 名 如 Ma c 一 2 C B P 一 3 5 C B P 一 3 0 I g E B P RL 一 2 9 L 2 9 L 3 1 L 3 4和 L B I 分 子 量大 小 尚不肯定 约在 2 6 2 Kd至 3 0 8 K d之 间 正 常生 理 情 况下 巨 噬细 胞 中性粒 细 胞 肥 大细 胞 和 郎格 罕 氏组织细 胞 能合成 和分 泌g a l e c t i n 一 3 在恶性 肿瘤 中 结肠 癌 和胶质 细胞 瘤 也表 达该抗 原 现有研 究结 果 表 明 g a l e c t i n 一 3具 有 多种 生物 学 功 能 参 与 细胞 生长 调控 细胞 黏 附 炎症 反应 细胞 凋亡 抑制 细胞 恶变和 进展 C o l i 等分 析 了1 9 9 5 2 0 0 2年文献 中有 8篇论 文 有 关 g a l e c t i n 一 3在 甲状 腺 肿 瘤 中 表达 研 究 结 果 在乳头状癌 g a l e c t i n 一 3表达 阳性率为 9 8 9 1 7 3 1 7 5 仅有一组 阳性率为9 3 其余均为1 0 0 阳性 在滤泡状癌为8 4 1 5 3 6 3 许斯来细胞癌 为 1 0 0 1 2 1 2 分化 差 癌 为 7 7 8 7 9 间 变性 癌为 9 6 0 2 4 2 5 髓样 癌为 4 1 2 7 1 7 在 良 性 病 变 中 结 节 性 甲 状 腺 肿 g a l e c t i n 一 3阳 性 率 为 1 0 1 7 6 9 滤 泡 性 腺 瘤 阳 性 率 为 1 4 9 2 2 1 4 8 表 明g a l e c t i n 一 3在 甲状腺 滤泡 上皮 恶性肿 瘤 中 有 较 高 的 阳性率 在结 节 性 甲 状腺 肿 和滤 泡 性 腺 瘤 中表 达较 低 并 与 局部 细 胞 异 型增 生 和 恶变 存 在联 系 g a l e c t i n 一 3表达 水平 检测 有 助于对 良性 病变 的恶 性 转化 ma l i g n a n t t r a n s f o r ma t i o n 或 恶性 潜 能未定 2 89 腺瘤 的 明确诊 断 需 要引起 重 视 的是 在 炎症 背景 中 滤泡 上皮 的g a l e c t i n 一 3表达 阳性 判 断要谨 慎 因此 为 炎 症 细 胞 分 泌 的 细 胞 因 子 对 细 胞 合 成 和 分 泌 g a l e c t i n 一 3产生影响或者滤泡上皮 内的g a l e c t i n 一 3可 能是来 自周 围间质细胞产生渗透所致 5 甲状腺 滤泡 旁细胞 及其 肿瘤 相关 标 志物 甲状腺滤泡旁细胞又称C细胞 滤泡旁细胞位于 滤泡上皮细胞之 间或滤泡之 间 在 甲状腺 内该 细胞分 布不均匀 主要 集 中在 甲状 腺两 侧 叶的上 1 3和 中 1 3区的交界部 常单个或成群存在 滤泡旁细胞的功 能主要是合成和分泌降钙素和降钙素相关多肽 新近 的研究发现 滤泡旁细胞的分泌颗粒 内还有生长抑 素 具有抑制甲状腺素和降钙素分泌的作用 甲状腺滤泡旁细胞增生性病变主要是髓样癌 极少数是 良性增生 髓样癌对降钙素 c a l c i t o n i n 几 乎都表达阳性 而且 髓样癌降钙素表达程度与其生 物学行为相关 提示降钙素是一种与分化性抗原 与 髓样癌分化程度和侵袭生长能力有关 其次