6例TFEB扩增性肾细胞癌和25例MITF易位性肾细胞癌的检测:通过临床TFE3和TFEB FISH检测评估的85例病例的系统形态学分析

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  摘要:伴MITF畸变的肾细胞癌证实具有广泛的形态学谱,这强调了在临床实践中遇到的肾肿瘤进行鉴别诊断时需要考虑这些问题。本研究中我们通过对85例连续行FISH检测的肾细胞癌病例来介绍我们临床应用FISH检测TFE3和TFEB基因畸变的经验。分析这些肿瘤中进行的170项FISH检测结果与获得的临床病理资料的相关性。送检FISH检测的病例中,98%病例为成年人。31例(37%)肿瘤发现有MITF畸变(21例TFE3易位,4例TFEB易位,6例TFEB扩增)。总的来说,伴MITF畸变的肾细胞癌的形态学与透明细胞性肾细胞癌、乳头状肾细胞癌或透明细胞乳头状肾细胞癌有重叠。与不伴有MITF畸变的肾细胞癌相比,伴MITF畸变的肾细胞癌更可能显示双重的(嗜酸性和透明)细胞质征象(P=0.030),双相TFEB易位肾细胞癌样形态(P=0.002),砂粒体状钙化(P=0.002)与核内假包涵体(P=0.001)。值得注意的是,7/9(78%)显示核下透亮和线性核排列(6例显示高WHO/ISUP核级别)的肾细胞癌证实有TFE3易位,当与不伴有MITF畸变的肾细胞癌相比时具有明显的统计学意义(P=0.009)。在这一组连续病例中,TFEB扩增性肾细胞癌比TFEB易位性肾细胞癌更容易被鉴别,这些以前未报道的TFEB扩增性肾细胞癌有4例(67%)显示嗜酸性和乳头状特征并伴高WHO/ISUP核级别。总之,TFE3和TFEB FISH检测有助于伴MITF畸变的肾细胞癌包括TFEB扩增性肾细胞癌的识别和准确分类,这类肿瘤可证实具有侵袭性的行为。
  前言
  肾癌诊断病理学领域发生了重大变化,一些研究揭示了肾细胞癌不同亚型中的关键基因组事件。事实上,最初被认为仅由4个诊断性亚分类组成的肿瘤完整的细目现在已演变成一个复杂和有临床意义的肾细胞癌WHO分类系统,包括一些新的和有趣的亚型,如MITF易位肾细胞癌和有明确的遗传易感性肿瘤(如遗传性平滑肌瘤病和肾细胞癌相关的肾细胞癌、琥珀酸脱氢酶缺陷性肾细胞癌)。
  TFE3和TFEB是黑色素生成相关转录因子家族(MITF)的成员。涉及这些转录因子的基因融合已在肾细胞癌中被确定,这种肿瘤目前被归类为易位性肾细胞癌。TFE3易位性肾细胞癌于2004年被WHO确定为一种肾癌类型,TFEB易位肾细胞癌于2013年被国际泌尿病理学会(ISUP)确认。虽然易位性肾细胞癌在儿童肾细胞癌中约占40%,但在成年人中由于肾细胞癌总体发病率较高,因此成人可发生更多的易位性肾细胞癌。成年人中TFE3易位性肾细胞癌的确切发病率尚有争议,但估计占所有肾细胞癌的1-4%,每年约有2500例新病例被诊断。一些神经母细胞瘤患者在化疗和/或治疗后也可能发生易位性肾细胞癌。在成人中,TFE3易位性肾细胞癌是一种侵袭性肿瘤,其总体生存率与肾透明细胞癌相似。TFEB易位性肾细胞癌通常发病年龄相对年轻(平均31岁),根据文献报道的病例,其总体预后可能比TFE3易位性肾细胞癌好。最近,伴TFEB扩增的肾细胞癌被确定,似乎比TFEB易位性肾细胞癌具有更加侵袭性的临床过程。由于它们是相对较新确定的肿瘤类型,所以这样的伴TFEB扩增的肾细胞癌还没有一个正式名称或者包括在肾细胞癌的WHO分类中,然而,由于文献报道这组肿瘤预后差提示临床应使用FISH或二代测序技术来证实TFEB扩增,从而前瞻性地识别这些病例。事实上,对这些基因表型水平上证实的TFEB扩增性肾细胞癌的相关临床病理特征的描述将允许在日常临床实践中更好地认识此类肿瘤。
  TFE3和TFEB蛋白的免疫组化检测虽然比较敏感和和特异,但目前认为不如FISH检测MITF畸变更加可靠,主要是因为免疫组化结果易受组织固定的影响。双色断裂分离FISH技术被有效地用于易位性肾细胞肿瘤的准确诊断,并证实具有高度的特异性和敏感性(除了细微的染色体易位病例,因可见于伴TFE3融合伴侣子如NONO和RBM10)。重要的是,TFEB扩增虽然可以用FISH检测到,但是可能不能根据IHC来区分TFEB易位性肾细胞癌区,因为通过IHC检测的TFEB过表达已证实存在于大量已被报道的病例中。在这里,我们分享临床FISH技术检测一大组在临床、形态学和/或免疫表型上怀疑为易位性肾细胞癌的连续病例中TFE3和TFEB畸变。我们描述了六个新的基因表型上被证明的TFEB扩增性肾细胞癌病例,并报道了可有助于识别伴MITF畸变的肾细胞癌的形态学特征,包括核内假包涵体的存在。
  1  材料与方法:
  1.1  病例选择
  目前正在Michigan Medicine开展泌尿生殖服务热线实验室,目的是对内部和会诊病例提供明确诊断,也对仅需要分子学分析的外来病例提供检测服务。经机构审查委员会批准后,85例连续的、未选择的、会诊和室内怀疑为易位性肾细胞癌(根据临床和/或形态学和免疫表型)并送检行TFE3和TFEB FISH检测用于明确MITF基因畸变的病例被收集。对于每一例,许多形态学特征包括主要的结构模式、包裹的良性肾小管、两种(嗜酸性和透明)细胞质征象、双相形态伴基底膜物质围绕的较小细胞(TFEB易位性肾细胞癌样)、核下透亮和线性核排列的存在、嗜酸细胞性特征、丰富透亮和/或嗜酸性胞浆、砂粒状钙化、泡沫状组织细胞、坏死、肉瘤样分化、核内假包涵体和胞质空泡化等被评估。每例肿瘤中感觉诊断最有代表性的形态被记录为最高的鉴别诊断。对室内和进行形态学会诊的病例评估了多个切片进行了评估,然而,对于那些仅行FISH分析的送检病例只有一张HE切片进行评估。同样,虽然对室内的病例可以完整地复习,但对于某些外院病例仅能获得优先的免疫组化染色和临床信息。不管如何,大多数病例可以获得CA IX、Melan-A,HMB-45和CK的免疫组化详细结果。所有获得的免疫组化和临床信息被记录下来并与FISH分析而确定的TFE3和TFEB状态相结合。
  1.2  FISH探针设计和开发(略)
  1.3  FISH杂交和检测(略)
  1.4  FISH结果判读
  在我们临床实践中,2个已知阴性对照,2个已知阳性对照和2个进行检测的肿瘤样本(一式二份)进行TFE3和TFEB FISH杂交,并同时进行分析。2个技术员在200个完整的间期核中评估探针信号,靶信号和对照信号的数量以及每个细胞中它们的定位,并记录在FISH分析单上。根据实验室基于观察到的异常细胞的最高数量的正常对照病例,使用β反函数计算来确定的正常截断值,所有病例均根据这个正常截断值来解读。所有病例由具有丰富FISH检测技术和分析经验的泌尿生殖病理医生(SAT和RM)进行最终的解读、证实和签发报告。TFE3分析的预期阳性信号模式由于涉及到X染色体而使男性和女性病人不同;女性TFE3易位应表现为一个红色,一个绿色和一个融合(黄色)信号,而男性显示一个红色和一个绿色信号。预期的阴性信号模式是女性为2个融合(黄色)信号,男性为一个融合(黄色)信号。TFEB分析的预期阳性信号模式为一个红色,一个绿色和一个融合(黄色)信号,而预期的阴性信号是2个融合(黄色)信号。扩增的TFEB信号按照以前Argani等描述定义为>10个TFEB信号。
  1.5  统计学处理(略)
  2  结果
  在整个病例组中,肾细胞癌诊断时的平均年龄为52岁(范围在12-85岁),只有两例患者小于18岁。85例中的31例(37%)有MITF畸变,包括TFE3易位(n=21)、TFEB易位(n=4)和TFEB扩增(n=6)。MITF畸性变肾细胞癌与透明细胞性肾细胞癌、乳头状肾细胞癌、透明细胞乳头状肾细胞癌的形态学特征有重叠(表1)。
表1 FISH检测TFE3和/或TFEB的肾细胞癌病例的详细形态学
6例TFEB扩增性肾细胞癌和25例MITF易位性肾细胞癌的检测:通过临床TFE3和TFEB FISH检测评估的85例病例的系统形态学分析
  a 1例局灶有较小细胞形成的腺泡状结构,但没有基底膜物质。
  b另外4例局灶细胞核整齐有极性地排列于嗜酸性细胞的中间到顶端。
  c 12例TFE3易位性肾细胞癌中有1例局灶结节内存在广泛的核内假包涵体,这种形态学特征还广泛出现于1例TFEB扩增性肾细胞癌及1例无MITF畸变性肾细胞癌中。
  2.1  TFEB扩增性肾细胞癌
  FISH分析证实这个队列中6例(7%)肿瘤存在TFEB扩增,大多数肿瘤细胞(超过50%)表现为TFEB扩增,且这些病例无TFEB易位。6例患者诊断时的平均年龄为65岁(范围在48-72岁),男女比例为2:1。肿瘤平均大小为7.9cm(范围在5.5-12.2cm)。1例肿瘤为pT2b期,4例肿瘤为pT3a期,另1例肿瘤因影像学上有区域淋巴结和远处脏器转移而为临床T4期。TFEB扩增性肾细胞癌形态学多变,具有高WHO/ISUP核级别(4例为3级,2例为4级)。肿瘤结构主要为乳头状者4例,巢状2例。根据形态学的主要鉴别诊断是乳头状肾细胞癌(4)和透明细胞性肾细胞癌(2)。这6例新报道的TFEB扩增性肾细胞癌的详细临床资料、形态学特征和免疫组化结果将在下文中介绍,并见于补充表S1中,形态学特征见表1。具有代表性的显微照片见图1和图2。
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  图1 TFEB扩增性肾细胞癌及代表性免疫组化染色。(a)室内TFEB扩增性肾细胞癌伴差分化癌特征(病例4),H&E×100(插图:TFEB FISH证明其扩增);(b)H&E×400,免疫组化证实(c)Melan-A斑片状表达,×400, (d)斑片状细胞角蛋白表达,×400。同样的,病例2也表现为巢状结构为主,类似于高级别透明细胞性肾细胞癌(e)H&E×200。病例3显示嗜酸性和乳头状形态(f)H&E×200。
  病例1:68岁,女性,根治性肾切除术,肿瘤最大径6.5cm,pT3aNX,WHO/ISUP核分级3级,肿瘤为乳头状结构,包裹良性的肾小管,肿瘤细胞主要呈嗜酸性,但也有局灶性双细胞质(嗜酸性和透明)征象、局灶形成腺泡结构的较小细胞(无基底膜物质),丰富胞浆,胞浆空泡化,局灶镜下坏死和局灶性核内假包涵体。形态学主要的鉴别诊断为乳头状肾细胞癌。图片见图2d-f。免疫组化结果显示肿瘤表达cathepsinK、斑片状细胞角蛋白和Melan A表达,而碳酸酐酶IX、CD117和CK7表达阴性。
6例TFEB扩增性肾细胞癌和25例MITF易位性肾细胞癌的检测:通过临床TFE3和TFEB FISH检测评估的85例病例的系统形态学分析
  图2 TFEB扩增肾细胞癌形态谱,包括(a,b)高级别嗜酸细胞和乳头状形态,嗜酸性细胞的中间到顶端内有局灶细胞核排列有序和极性(病例6),H&E×200(a插图:TFEB FISH证实其扩增)。免疫组化显示Melan-A斑片状表达(b插图,×100)。另外2例伴有乳头和嗜酸细胞特征的高级别肿瘤,包括细胞核有序极性地排列于嗜酸细胞的中间到顶端(c)病例5,H&E×200,(d)病例1,H&E×200。病例1也显示失黏附和细胞胞浆呈空泡状(e,H&E×200;插图:H&E×200),以及局灶较小细胞形成腺泡结构的区域(f,H&E×400)。
  病例2:65岁,男性,肾部分切除术,肿瘤最大径5.5cm,pT3aNX,WHO/ISUP核分级3级,肿瘤为巢状结构,双细胞质(嗜酸性和透明)征象,胞浆丰富,胞浆空泡化和局灶性砂粒体钙化,泡沫状组织细胞和核内假包涵体。最主要的形态学鉴别诊断透明细胞性肾细胞癌。图片见图1e。免疫组化结果为cathepsinK阳性,碳酸酐酶IX和CK7表达阴性。
  病例3:48岁,女性,根治性肾切除术,肿瘤最大径10.1cm,pT2bNX,WHO/ISUP核分级4级,肿瘤主要为乳头状(和局灶小管状)结构,细胞嗜酸性,胞浆空泡化和局灶性泡沫状组织细胞,镜下坏死,丰富胞浆,双细胞质(嗜酸性和透明)征象。在嗜酸细胞和乳头状区域内有局灶性区域细胞核呈有序极性地排列于嗜酸性细胞的中间到顶端。最主要的形态学鉴别诊断是乳头状肾细胞癌。图片见图1f。免疫组化显示斑片状细胞角蛋白、Melan A和碳酸酐酶IX阳性表达。
  病例4:68岁,男性,在我院进行的细针活检术,肿瘤最大径12.2cm,临床T4N1M1期。形态学上,肿瘤呈巢状,差分化,WHO/ISUP核分级4级。明显的特征包括双细胞质(嗜酸性和透明)征象,胞浆空泡化,广泛的核内假包涵体和局灶肉瘤样分化。考虑的最主要形态学鉴别诊断是高级别透明细胞性肾细胞癌,但原发灶未知的转移性黑色素瘤也在鉴别诊断中。图片见图1a-d。免疫组化结果证实细胞角蛋白、PAX8、Melan A和CD117表达阳性,而碳酸酐酶IX、HMB45表达阴性。
  病例5:72岁,男性,根治术肾切除术,肿瘤最大径7.0cm,pT3aNX,WHO/ISUP核分级3级,肿瘤为乳头状结构和嗜酸细胞性特征,胞质空泡化,泡沫状组织细胞以及镜下坏死灶。有局灶区域细胞核整齐有极性地排列于嗜酸细胞的中间到顶端。最主要的形态学鉴别诊断是乳头状肾细胞癌。图片见图2c。免疫组化证实PAX8阳性,Melan-A斑片状表达,而碳酸酐酶IX、上皮膜抗原、CD117和CK7不表达。
  病例6:69岁,男性,根治术肾切除术,肿瘤最大径5.9cm,pT3aN1,WHO/ISUP核分级3级,肿瘤为乳头状结构和嗜酸细胞性特征,双细胞质(嗜酸性和透明)征象,有良性肾小管陷入,丰富胞浆,坏死和局灶性胞浆空泡化,有局灶区域细胞核整齐有极性地排列于嗜酸细胞的中间到顶端。最主要的形态学鉴别诊断是乳头状肾细胞癌。图片见图2a-b。免疫组化证实Melan-A、细胞角蛋白斑片状表达,碳酸酐酶IX不表达。
  2.2  TFEB易位性肾细胞癌
  FISH检测证明该队列中有4例(5%)肿瘤中有TFEB易位,显示TFEB易位的肿瘤细胞平均百分比为80%(范围为59-92%),且这些肿瘤中没有TFEB扩增。这4例患者诊断时的平均年龄为41岁(范围在34-51岁),男女比例为1:1。所有FISH诊断都是在切除标本中进行(1例肾部分切除术,3例根治性肾切除术)。肿瘤平均大小为4.5cm(范围在1.2-8.5cm)。1例肿瘤为局部进展性(pT3a),而其余3例都局限于肾(pT2或更低)。所有4例肿瘤WHO/ISUP核分级3级。详细的临床资料见补充表S1,形态学特征见表1。
  形态学上,2例主要为乳头状结构,2例主要为巢状结构。主要的形态学鉴别诊断是:TFEB易位性肾细胞癌3例、乳头状肾细胞癌1例。所有病例例均显示陷入的良性肾小管,双细胞质(嗜酸性和透明)征象,砂粒体状钙化和细胞质空泡化。3例显示胞浆丰富,2例显示双相性TFEB易位性肾细胞癌样形态即较小的细胞包绕基底膜物质。1例显示镜下坏死,1例显示局灶性核内假包涵体。无1例显示核下透亮和线性的核排列、嗜酸细胞性特征、泡沫状组织细胞聚集或肉瘤样分化。代表性图片见图3。
  辅助性免疫组化检查发现3例中有2例细胞角蛋白阳性表达,第4例上皮细胞膜抗原表达阴性。4例中有3例Melan-A表达阳性,其中有1例同时也表达HMB45。所有4例碳酸酐酶IX均不表达。
6例TFEB扩增性肾细胞癌和25例MITF易位性肾细胞癌的检测:通过临床TFE3和TFEB FISH检测评估的85例病例的系统形态学分析
  图3 TFEB易位性肾细胞癌。2例肿瘤(a,b)显示巢状结构和包裹的良性肾小管,1例(a)具有经典的双相形态,包括较小细胞围绕基底膜物质,H&E×200;(a)插图显示TFEB FISH具有分离的红色和绿色信号提示易位。2例肿瘤(c,f)显示乳头状结构,1例(c)显示锯齿状嗜酸性上皮和明显的淋巴细胞浸润,但乳头轴心无明显的组织细胞聚集,H&E×200,插图:H&E×400。免疫组化染色证实病例(c)不表达Melan-A(d),×200和细胞角蛋白弥漫阳性(e),×200。病例(f)显示Melan-A阳性(f插图)。
  2.3  TFE3易位性肾细胞癌
  FISH检测证实本组病例中有21例(26%)肿瘤存在TFE3易位,显示TFE3易位的肿瘤细胞平均百分比为82%(范围在40-97%),且这些肿瘤中没有TFE3扩增。这些患者诊断时的平均年龄为49岁(范围在17-70岁),男女比例为1:2。FISH诊断是在不同标本中进行,包括细针活检标本3例(2例来自于原发肾肿瘤,1例来自于肝转移灶),剩余病例均为手术切除标本(部分或根治性肾切除术)。肿瘤平均大小为5.8cm(范围在1.7-16.8cm)。大部分肿瘤是高WHO/ISUP核级别(2例2级,16例3级,3例4级)。9例有局部晚期原发肿瘤(pT3或更高,n=7)和/或转移病灶(n=4),11例病变局限在肾脏(pT2期或更低)没有发生转移。7例获得临床随访的病例中,仅有1例患者(病例9: 20岁女性,pT3aNXM1,诊断时为TFE3易位肾细胞癌)死于该病。详细临床信息见补充表S1,形态学特征见表1。
  形态学上,8例主要结构是乳头状,7例为巢状,4例为假乳头状,1例为囊状,1例为小管状。主要考虑的鉴别诊断是TFE3易位性肾细胞癌(6),透明细胞性肾细胞癌(5),透明细胞乳头状肾细胞癌(2),乳头状肾细胞癌(2),未分类肾细胞癌(3),嗜酸细胞癌(1),TFEB易位性肾细胞癌(2)。7例肿瘤至少局部表现为核下透亮和线性核排列(包括2例为弥漫性特征,见图4),这些病例除1例外,所有均呈高WHO/ISUP核级别。实际上,TFE3易位性肾细胞癌占我们整个病例中至少局部表现核透亮和线性核排列的肾细胞癌的78%(7/9)。4例有至少局部区域具有TFEB易位性肾细胞癌样形态(双相性表现,即较小细胞围绕基底膜物质,见图5)。4例中见有包裹的良性肾小管。1例具有独特形态学特征的TFE3易位性肾细胞癌见于一例马蹄肾患者(图6),该肿瘤为巢状和实性,细胞透亮,空泡大,核偏位,胞浆嗜酸到透亮,局灶细胞具有高度核浆比和嗜酸性胞质。另1例肿瘤显示大巢状结构板少见的双相结构,包括肝转移灶活检标本上的中央流水样梭形细胞(图4)。胞浆丰富常见(16例为弥漫性,2例为局灶性)。16例至少局部显示双细胞质(嗜酸性和透明)征象,5例有嗜酸细胞性特征。12例有核内假包涵体(11例为局灶性,1例为广泛)。19例显示胞浆空泡化。14例有砂粒体样钙化。4例有泡沫状组织细胞局灶聚集,9例有镜下坏死。2例显示局灶性肉瘤样分化。代表性图片见图4-6。
  辅助性免疫组化检查证实我们实验中许多病例缺乏细胞角蛋白表达,然而44%病例显示不同程度表达(2例弥漫,5例斑片状,n=16)。17例行Melan-A检测者只有2例局灶阳性,同样,13例行HMB45检测者只有3例局灶阳性。碳酸酐酶IX在检测的12例肿瘤中均无弥漫阳性表达,而只有3例呈斑片状/局灶表达,且局限于镜下坏死的区域。
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  图4 TFE3易位性肾细胞癌形态谱,包括(a)经典型TFE3易位性肾细胞癌形态,H&E×200,插图:TFE3 FISH检测证实分离的红色和绿色信号提示TFE3易位;(b)嗜酸细胞性肾细胞癌伴囊性结构,H&E×200,插图:H&E×400;(c)核下透亮和线性核排列,H&E×200,插图:高WHO/ISUP核级别,H&E×400;(d)广泛的核下透亮和线性核排列,H&E×400;(e)广泛的小管状结构,H&E×200;(f)具有双相形态的肝转移灶,包括中央旋窝状梭形细胞,H&E×100,插图:H&E×200。
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  图5 TFE3易位性肾细胞癌形态谱,包括(a)透明细胞肾细胞癌样形态,H&E×200;(b)广泛的核内假包涵体,H&E×200,插图×400;(c)散在的泡沫状组织细胞聚集,H&E×400,2例伴TFEB易位性肾细胞癌样形态包括(d)肾部分切除术,H&E×200,和(e)细针活检标本,H&E×100,插图×200,(f)免疫组化显示肿瘤细胞表达细胞角蛋白和PAX8(插图)。
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  图6 发生自1例马蹄肾的TFE3易位性肾细胞癌,呈双相性形态(a,b),H&E×200。肿瘤主要由伴嗜酸性到透亮胞质,核偏位和大的空泡的细胞组成(c,d),H&E×400(插图突出空泡),局灶有高核浆比的嗜酸性细胞(e),H&E×400(插图突出核浆比增加)。肿瘤的其他区域拟似高级别透明细胞性肾细胞癌(f),H&E×200。
  2.4  无MITF畸变的肾细胞癌
  本实验中有54例(64%)病人FISH检测无TFE3或TFEB畸变。这些患者诊断时的平均年龄为52岁(范围在12-85岁),男女比例为1.7:1。FISH诊断是在不同类型的组织标本中做出的,包括1例肝转移活检标本和1例左锁骨上淋巴结转移切除标本,剩余均为原发肿瘤切除标本(部分或根治性肾切除术)。肿瘤平均大小为6.4cm(范围在1.4-30cm,n=48)。大多数肿瘤为高WHO/ISUP核级别(3例2级,41例3级,10例4级,还有1例等级不确定)。20例为局部晚期肿瘤(pT3a期或更高),30例局限于肾脏(pT2期或更低),4例缺乏分期信息。详细临床信息见补充表S1,形态学特征见表1。
  形态学上,主要的结构是乳头状(n=21),假乳头状(n=17),巢状(n=13),实性(n=2),和小梁状(n=1)。最主要的形态学鉴别诊断有:乳头状肾细胞癌(17,包括3例有嗜酸细胞特征),透明细胞性肾细胞癌(12),嗜酸性肾细胞癌(12),未分类肾细胞癌(6),TFE3易位性肾细胞癌(3),透明细胞乳头状肾细胞癌(1),嫌色性肾细胞癌(1),遗传性平滑肌瘤病和肾细胞癌相关性肾细胞癌(1)和嗜酸性、实性和囊性肾细胞癌(1)。52例肾切除标本中16例显示包裹的良性肾小管。31例显示双细胞质(嗜酸性和透明)征象。4例有核下透亮和线性核排列(1例弥漫,3例局灶)。22例有嗜酸细胞性特征。37例至少含有局灶性丰富细胞质。14例有砂粒体样钙化。22例有泡沫状组织细胞聚集。26例有镜下坏死。5例显示局灶性肉瘤样分化。9例有核内假包涵体(8例为局灶,1例为广泛)。47例有胞浆空泡化。无1例显示双相性TFEB易位性肾细胞癌样形态。代表性图片见图7。
  辅助性免疫组化检查证实30例检测的病例中有5例不表达细胞角蛋白,36例染色的病例中6例Melan-A局灶阳性,27例染色的病例中有2例HMB45阳性表达。
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  图7  TFE3和TFEB FISH检测为无MITF畸变的肾细胞癌。(a)透明细胞性肾细胞癌伴有形态类似于TFE3易位性肾细胞癌,H&E×200;(b)高级别嗜酸细胞性乳头状肾细胞癌,H&E×200;(c)未分类肾细胞癌伴双相形态包括较小细胞围绕砂粒体,H&E×200;(d)乳头状肾细胞癌伴透明细胞和砂砾状钙化,H&E×200;(e)未分类肾细胞癌伴丰富嗜酸性和透明胞质和包裹的良性肾小管,H&E×200;(f)未分类肾细胞癌伴丰富嗜酸性和透明胞质,H&E×200。
  2.5  伴和不伴MITF畸变的肾细胞癌比较
  为了确定易位性肾细胞癌和/或TFEB扩增性肾细胞癌诊断的形态学线索,我们根据TF3和/或TFEB FISH结果进行分层并比较了本组病例中特异性形态特征的频率。与不伴有MITF畸变的肾细胞癌比较,4种形态学特征与伴MITF畸变显著相关:双细胞质(嗜酸性和透明)征象(P=0.030),双相TFEB易位性肾细胞癌样形态(P=0.002),砂砾体样钙化(P=0.002),和核内假包涵体(P=0.001)。具体来说,包裹的良性肾小管与TFEB易位显著相关(P=0.001),而砂砾体样钙化与TFE3易位和TFEB易位显著相关(P=0.002,P=0.007)。有趣的是,虽然明显与TFEB易位相关(50%的肿瘤),但是双相TFEB易位性肾细胞癌样形态并不特异性见于TFEB易位,因为它与TFE3易位也有显著相关性(P=0.005)。此外,与不伴MITF畸变相比,核内假包涵体和核下透亮伴线性核排列明显与TFE3易位相关(P=0.0009,P=0.0009)。表1列出的剩余形态学特征在肿瘤亚组之间未显示显著的统计学差异。
  3  讨论
  伴MITF畸变肾细胞癌包括TFE3易位性肾细胞癌、TFEB易位性肾细胞癌和TFEB扩增性肾细胞癌,代表一组形态学异质性原发肾肿瘤同时拥有MITF家族转录因子的分子畸变。在常规的临床实践中认识这些罕见肿瘤在个体化医学和靶向治疗时代越来越重要,因为它们在分子上不同于其他更常见的肾细胞癌亚型,如透明细胞性肾细胞癌和乳头状肾细胞癌。事实上,医学目前正见证着分子诊断的巨大发展,从而为肿瘤领域新的诊断、预后和治疗提供可能性。即使正确地亚分类到“未分类”类别中可能带来明显的治疗诊断上的联系。
  自从TFE3和TFEB易位性肾细胞癌最初描述以来,多个研究报道了这些肿瘤的新的形态特征,它们彼此会重复,也与其他更常见的肾细胞癌亚型重叠。此外,尽管只有相对较少的病例报道,但最近报道的TFEB扩增性肾细胞癌也显示多变的形态学特征,可与其他更常见的肾细胞癌亚型重叠。虽然免疫组化染色对可能伴MITF畸变肾细胞癌病例的临床诊断可能有帮助,但在大多数情况下,即使是最具敏感性和特异性的免疫组化标记物(TFE3,TFEB,和cathepsin K)也没有FISH检测TFE3和TFEB畸变可靠,在某些病例中(如临床试验注册),可能需要FISH检测或二代测序来确认MITF畸变的的证据。这样,在我们机构我们建立了一个泌尿生殖服务热线实验室,目的是在临床实验室促进修正方案(CLIA)认证的实验室提供临床级别的诊断性TFE3和TFEB FISH检测技术。在这篇文章中,我们介绍了我们对85例连续肾细胞癌病例进行MITF畸变评估的经验,报道了31例新的FISH确诊的病例,包括6例TFEB扩增性肾细胞癌、4例TFEB易位性肾细胞癌和21例TFE3易位肾细胞癌。这组病例较独特是因为所有肿瘤根据临床、形态学和/或免疫表型上被认为疑有MITF畸变而送检行FISH检测。然而即使在这个高度富集的病例中,仅有一小部分肿瘤(37%)随后在基因组水平上显示具有MITF畸变,提示可能需要另外的形态学线索来协助诊断伴MITF畸变的肾细胞癌。的确,我们对这组肿瘤进行系统性形态学评估显示了可能有利于区分伴MITF畸变肾细胞癌和其它肾细胞癌亚型(包括未分类肿瘤)的形态学特征,这些特征包括双细胞质(嗜酸性和透明)征象,双相TFEB易位性肾细胞癌样形态,砂粒体样钙化,核内假包涵体。虽然前3种特征在之前报道的MITF畸变肾细胞癌中一直被描述,但据我们所知,核内假包涵体与MITF畸变相关(尤其是TFE3易位)是首次报道。
  虽然TFEB扩增性肾细胞癌在Dr Pedram Argani的文章中占TFEB改变相关性肾细胞癌<10%,在TCGA乳头状肾细胞癌研究中仅为1%,但在我们的研究中TFEB扩增性肾细胞癌比TFEB易位性肾细胞癌更常见。基于目前为止最大系列的病例报道(n=8,n=25),TFEB扩增性肾细胞癌诊断时的平均年龄70-80岁的中后段,男性略多,我们的结果证实了这2项以前的发现。另外,我们实验中所有TFEB扩增性肾细胞癌都是高WHO/ISUP核级别(4例3级,2例4级),与Argani等之前的报道(6例3级,2例4级)相一致。同样,Gupta等报道了伴任何程度的TFEB扩增(每个肿瘤核至少有5个或以上探针拷贝数)病例,发现91%(20/22)为高WHO/ISUP核级别(3级或以上)。我们实验中绝大多数(83%)TFEB扩增性肾细胞癌表现为局部晚期疾病(pT3或以上)。同样,在Gupta等报道的大组病例中,76%病人表现为pT2或更高,52%病人为pT3或更高。在他们的研究中几乎一半的病人在平均101个月的随访中发生了有记录的局部或远处转移。
  TFEB扩增性肾细胞癌最初报道的形态特征包括肿瘤伴有局灶乳头状区域伴小细胞聚集成缺乏基底膜的腺泡状,伴核周空晕的明显巨核仁(存在弥漫性Melan-A表达),双相性特征即较小淡染的上皮样细胞伴多角形嗜酸性细胞大巢(通常位于腺泡腔内),低级别核位于嗜酸细胞性和乳头状特征的背景中,嗜酸性管状乳头状形态伴类似于遗传性平滑肌瘤病和肾细胞癌相关性肾细胞癌或者嗜酸亚型的嫌色性肾细胞癌。此外,Peckova等报道的病例中有1例同时具有TFEB扩增和重排的病例显示局灶性高级别嗜酸细胞和乳头状形态。
  在我们的研究中,TFEB扩增性肾细胞癌显示的形态与乳头状肾细胞癌和透明细胞性肾细胞癌重叠。值得重视的是,本研究6例中有4例(67%)是高级别嗜酸细胞性肿瘤伴乳头状结构和局灶细胞核有序极性排列于大的嗜酸性细胞的中间到顶端。2例类似于高级别透明细胞肾细胞癌有巢状结构和弥漫性双细胞质特征。Gupta等最近的报道同样证实TFEB扩增最常见于当初被诊断为乳头状肾细胞癌或未分类肾细胞癌的肾细胞癌。在他们的病例组中,76%(19/25)的TFEB扩增性肾细胞癌表现为明显的管状乳头状结构,嗜酸细胞性胞浆和高WHO/ISUP核级别。虽然Gupta等报道在25例TFEB扩增性肾细胞癌中有3例显示双相TFEB易位性肾细胞癌样形态,但在我们的病例中无1例显示典型的TFEB易位性肾细胞癌的双相性形态。我们的TFEB扩增性肾细胞癌中有1例局灶有较小细胞形成无基底膜的腺泡结构,另1例(伴有透明细胞肾细胞癌样图像)证实包裹的良性肾小管在TFEB易位性肾细胞癌中常见。据我们所知,形态完好的双相性TFEB易位性肾细胞癌样形态从未报道于TFEB扩增性肾细胞癌中。
  重要的是,虽然在我们的研究中TFEB扩增性肾细胞癌病例少,但TFEB扩增性肾细胞癌和不伴MITF畸变的肾细胞癌没有明显的形态学差异,提示需要高度的临床怀疑来识别这些病例。特别是发生于老年人的,伴有乳头状特征、嗜酸性胞浆和细胞核有序极性地排列于丰富嗜酸细胞的局部晚期肿瘤是评估TFEB扩增肾性细胞癌可能性的一个触发点。50%TFEB扩增性肾细胞癌显示核内假包涵体,基于我们研究中发现的此种形态学特征与MITF畸变的新的相关系,未来对TFEB扩增性肾细胞癌的形态学研究应该记录这种现象的频率并分析其潜在的诊断价值。砂砾体样钙化仅见于16.7%的TFEB扩增性肾细胞癌中,因此,这种形态学特征在TFEB扩增性肾细胞癌中比在其他MiT家族畸变的肾细胞癌(特别是TFEt-RCC)中少见。
  类似于TFEB易位性肾细胞癌,TFEB扩增性肾细胞癌出现异常的黑色素细胞标记物表达,然而,与TFEB易位性肾细胞癌相比,TFEB扩增性肾细胞癌免疫组化上常显示更加差异的黑色素标记物。我们研究中的5例行Melan A检测的TFEB扩增性肾细胞癌显示斑片状或弥漫性表达。两例行HMB-45检测的病例中1例呈非常局灶表达,而另1例阴性。同样,Argani等和Gupta等都报道过TFEB扩增性肾细胞癌中Melan A表达例数多于HMB-45(3/8),黑色素细胞标记物的表达更多见于高水平扩增的病例中。
  我们对所有4例TFEB扩增性肾细胞癌进行细胞角蛋白的免疫组化检测,结果均显示斑片状或阳性表达,提示细胞角蛋白表达缺失可能对TFEB扩增性肾细胞癌的诊断没有显著帮助。
  TFE3易位性肾细胞癌最初被描述为具有透明细胞伴乳头状结构和大量砂粒体。特别是ASPL-TFE3肾细胞癌被报道有大量肿瘤细胞伴胞浆丰富,明确的细胞边界,空泡状染色质和明显的核仁,显示腺泡状或假乳头状结构和大量的砂粒体。PRCC-TFE3肾细胞癌报道细胞浆不丰富,更加致密的巢状生长模式和少量砂粒体。其它报道的形态学包括伴纤细血管网的透明细胞肾细胞癌样,多房性囊性肾细胞癌样,肉瘤样,嗜酸细胞瘤样,类癌样,尿路上皮癌原位癌样生长模式,浸润性高级别尿路上皮癌样,印戒样伴微囊性生长模式,Fuhrman核级别4级伴合实性/合体生长模式,TFEB易位性肾细胞癌样,黏液性管状和梭形细胞癌样和集合管癌样。2013年,Rao等报道了17例TFE3易位性肾细胞癌和7例因TFE3 双色分离断裂FISH检测阴性而被诊断为未分类肾细胞癌的形态学比较。该研究发现TFE3易位性肾细胞癌中更容易出现砂粒体,透明变性间质和色素,而在拟似易位性肾细胞癌的未分类肾细胞癌中更容易见到胆固醇结晶。据我们所知,这是唯一的一篇来自于阳性和阴性病例中系统评估的报道研究。在我们的研究中,TFE3易位性肾细胞癌最常见的结构模式是乳头状和巢状,我们的结果证实了之前的发现,即双细胞质(嗜酸性和透明)征象和砂粒体样钙化更常见于TFE3易位性肾细胞癌中。此外,我们TFE3易位性肾细胞癌的病例中包括2例具有明显的形态学类似于经典性TFEB易位性肾细胞癌,而该特征在以前其他报道有描述。这就强调了辅助检查在这些肾细胞癌的正确分类中的重要性。
  我们发现具有核下透亮及线性核排列的肿瘤明显与TFE3易位相关。虽然反向极性(细胞核朝向细胞的中或上极)最常见于透明细胞乳头状肾细胞癌中,但透明细胞乳头状肾细胞癌和伴MITF畸变肾细胞癌之间的区分不总是明确的,但由于易位性肾细胞癌的预后较差使得二者的区分至关重要。不同于我们描述的高级别肾细胞癌伴局灶性或弥漫性核下透亮及细胞核呈线形排列于细胞的中到顶端,透明细胞乳头状肾细胞癌几乎总是低级别(最常见的Fuhrman核级别为2级)且局限于肾脏。两个不同的研究小组最近报道了在NONO-TFE3肾细胞癌具有相似的形态。报道的NONO-TFE3肾细胞癌病例证实呈巢状到乳头状结构,砂粒体,核下透亮导致基底旁核呈栅栏状排列类似于透明细胞乳头状肾细胞癌。Xia等报道的病例核级别为2级且常伴有片状上皮细胞。同样,我们病例中有1例和文献报道的另1例形态学类似于TFE3易位性肾细胞癌的核呈低级别。相关的SFPQ/PSF-TFE3肾细胞癌也常出现核下透亮。对于具有核下透亮的肿瘤中支持诊断MITF畸变肾细胞癌的证据包括诊断时年龄轻、转移、混合性乳头和腺泡结构,高柱状细胞伴细胞边界不清,絮状嗜酸性胞浆,核内假包涵体,偶见核分裂象,常见砂粒体,间质透明变性及CK7表达少或不表达。
责任编辑: 晨凫
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