【综述】NFATC2重排肉瘤的研究进展

文摘   科学   2024-09-18 08:00   安徽  



摘要:NFATC2重排肉瘤(NFATC2-rearranged sarcomas)是相对罕见的一类肿瘤,包括EWSR1:NFATC2和FUS:NFATC2基因融合的肉瘤,WHO(2020)软组织和骨肿瘤分类将其归类至EWSR1与非ETS转录因子家族融合肉瘤的章节中,该文就NFATC2重排肉瘤的临床表现、组织形态学、免疫表型和分子遗传学特征,以及治疗和预后的最新进展进行综述。 

Szuhai等2009年首次报道了具有EWSR1:NFATC2融合的小圆细胞肉瘤,随后Diaz-Perez等又报道了FUS:NFATC2融合的小圆细胞肉瘤,将两者合称为NFATC2重排肉瘤。最初认为是尤因肉瘤(Ewings’sarcoma,ES)的变种,但因其具有独特的临床病理及分子特征,越来越多的证据表明其是单独的一个实体。本文将复习相关文献,对NFATC2重排肉瘤的临床表现、组织形态学、免疫表型和分子遗传学特征,以及治疗和预后的最新进展进行回顾性总结,以期能够对NFATC2重排肉瘤的诊疗提供帮助。

1临床特征

文献报道的NFATC2重排肉瘤患者年龄12~78岁,以男性多见,男女比约2.4∶1(表1)。多数病例发生在长管状骨,以股骨和肱骨最多见,也有少数病例为原发于软组织的

肿块。Tsuda等在EWSR1/FUS基因融合的圆形细胞肉瘤研究中发现,相比其他非ETS融合的患者,NFATC2重排肉瘤患者确诊时中位年龄偏大,且四肢部位更为常见。NFATC2重排肉瘤患者常表现为发病部位的疼痛,出现破坏性的骨病变,多数病程进展较快,但也有个别肿瘤生长较缓慢。Makise等回顾了EWSR1:NFATC2融合肉瘤的放射学特征,其易发生于长骨骨干处,累及骨髓腔与周围软组织,骨皮质膨大伴支撑性皮质增厚,常累及骨面,伴有碟状侵蚀,与ES具有一定差异。

2组织病理学及免疫表型

2.1眼观

NFATC2重排肉瘤大体上多表现为边界不清的实性肿块(最大径3.2~18cm),切面灰白、灰黄色,出血区呈灰褐色,可呈分叶状生长,局部破坏或侵袭邻近组织;也有相关报道为局限于骨髓腔内或边界清楚的软组织肿块。

2.2镜检

NFATC2重排肉瘤表现出不同的组织学形态,其镜下形态和免疫表型与ES、肌上皮肿瘤等有一定的重叠。低倍镜下,肿瘤向周边组织破坏性浸润性生长。肿瘤细胞排列呈弥漫实体片状、网状、条索状、巢团状以及相对不常见的假腺泡样结构,间质丰富,可见纤维化、黏液样、软骨黏液样、透明样、胶原化的间质单独存在或数种同时出现,与肌上皮肿瘤形态相似。当间质缺乏,仅由片状的小圆细胞组成时,与ES形态相似。部分肿瘤存在软骨分化、骨样基质及肿瘤性骨的形成。以上多种形态可同时混合存在。高倍镜下,肿瘤细胞可由相对一致的小圆细胞组成,染色质细腻,胞质稀少,也可见较大的上皮样细胞,胞质丰富嗜酸性,具有明显泡状核,核仁明显,少数病例可见局灶的梭形细胞或以梭形细胞为主的形态,少数病例表现为高级别肉瘤。肿瘤内可见不同程度散在的嗜酸性粒细胞的浸润以及局灶的鹿角形血管存在。核分裂象数目不等。文献报道1例发生在软组织的病例镜下可见肿瘤外周骨壳的形成。在部分接受治疗和复发的病例中,组织学进展到了更高级别,出现明显的多形性核,丰富的核分裂象,局限性或大面积的

地图状坏死区。

2.3免疫表型

NFATC2重排肉瘤CD99、NKX2.2多数阳性。CD99呈局灶胞质点状或弥漫膜阳性,极个别可见核周点状阳性,NKX2.2呈核弥漫强阳性;有文献报道PAX7在NFATC2重排肉瘤中亦呈阳性,但其PAX7表达情况的分析是基于EWSR1:FLI1、EWSR1:ERG和EWSR1:NFATC2重排肉瘤的总体,未来仍需对NFATC2重排肉瘤单独进行分析。Aggrecan在几乎所有病例中均呈弥漫胞质阳性,在ES中呈阴性,可作为NFATC2重排肉瘤的敏感而特异的标志物。NKX3.1作为前列腺癌的特异性标志物,但也被证实在NFATC2重排肉瘤中弥漫阳性,强度中等或较强,临床使用时需警惕该标志物的诊断陷阱,如前列腺癌骨转移。Aggrecan和NKX3.1表达仍需累积更多的病例来予以验证。NFATC2重排肉瘤还可见上皮性标志物CK(AE1/AE3)和EMA的表达,极个别还表达其他小圆细胞肉瘤标志物(ETV4、WT1和BCOR)。S-100多呈阴性。SMA、p63和cal-ponin等肌上皮标志物多呈阴性。


3分子免疫学

在最初的报道中,NFATC2重排肉瘤被归类为尤因样肉瘤。随着报道病例数的增加,发现这类肿瘤具有独特的临床特点、组织形态学及分子遗传学特征,支持NFATC2重排肉瘤作为单独的肿瘤实体。

EWSR1属于FET/TETRNA结合蛋白家族,该家族还包括FUS和TATA盒结合蛋白相关因子15(TAF15)。随着近年来分子技术的发展,EWSR1参与了多种具有间充质、神经外胚层和上皮/肌上皮特征的良、恶性肿瘤的重排。在一些软组织肿瘤中,FUS基因会代替EWSR1基因参与重排,并且对参与重排肿瘤的镜下形态及临床病程无明显影响,但在NFATC2重排肉瘤中是否适用仍存在争议。NFATC2是一种转录因子,具有高度保守的DNA结合域,在免疫反应、神经元发育以及癌症的迁移和侵袭中都发挥着关键作用。NFATC2还调节软骨细胞特异性基因的表达和骨形成,与NFATC2重排肉瘤中的软骨分化和肿瘤性骨的形成密切相关。NFATC2的功能是由钙调磷酸酶的钙依赖活性控制的,当细胞内钙离子持续增加,激活钙调磷酸酶,可使被抑制的磷酸盐残基去磷酸化,NFATC2暴露核定位(nuclear localization signal,NLS)信号,进入细胞核,在细胞核中NFATC2蛋白与转录因子AP1相互作用,随后激活基因表达。目前报道的EWSR1/FUS:NFATC2融合会导致NFATC2的N端调节域的丢失,推测其N端丢失的NLS的激活域会被EWSR1中高度保守的NLS所取代,最终导致融合转录因子不受控制地在核内重新定位。

Watson等通过聚类分析结果发现,FUS:NFATC2阳性的肿瘤归为一组,与所有其他FET融合肿瘤不同。但Perret等的聚类分析结果发现,EWSR1:NFATC2和FUS:NFATC2重排肉瘤形成了共同的簇,独立于其他肉瘤亚型。由于不同肿瘤簇的确定受到多个变量的影响,可能导致不一致的结果出现,目前仅基于分子基础很难证实EWSR1:NFATC2和FUS:NFATC2重排肉瘤是否应该被分开,各自视为独立的实体。但EWSR1:NFATC2和FUS:NFATC2重排肉瘤具有其各自伴随的分子特征(表2)。其中EWSR1:NFATC2融合的患者可出现基因的扩增,在FISH检测上EWSR1基因的断裂探针会显示独特的模式,即EWSR15′端信号增加。虽然ES也可出现涉及染色体22q12,22区域的拷贝数变化,但在ES中融合基因的扩增非常罕见,并且其他涉及EWSR1重排的肿瘤均未报道此特殊的模式,独特的EWSR1分离探针5′端信号扩增可作为EWSR1:NFATC2重排肉瘤的诊断线索。有文献报道在EWSR1/FUS:NFATC2融合病例中发现了其他的融合转录本,额外的融合转录本可能在肿瘤发生发展中有一定的意义,如Dupain等在ES中发现的融合基因LMO3:BORCS5也显示出致癌潜力,因此值得进一步研究。

与EWSR1:NFATC2融合病例相比,FUS:NFATC2融合病例表现出较为复杂的基因组图谱,具有高的基因组指数,存在抑癌基因的反复缺失,还发现与高增殖和耐药相关的基因改变。在组织形态上两组存在一定的差异,FUS:NFATC2重排肉瘤软骨样黏液区多见,并观察到更多的异型性、坏死和有丝分裂活性,对应在临床行为上FUS:NFATC2重排肉瘤更具有临床侵袭性。Perret等认为FUS:NFATC2融合可以考虑为NFATC2重排肉瘤中一个独特的侵袭性亚群。然而,鉴于病例数量较少,未来仍需要更大规模的临床、形态和分子的研究来验证这一假说。

此外,EWSR1/FUS:NFATC2基因融合也被报道见于骨血管畸形/血管瘤、上皮样血管肿瘤及单纯性骨囊肿(simple bone cysts,SBC)。拷贝数变异(copy number variation,CNV)分析显示SBC为一种简单的核型,没有任何拷贝数改变。NFATC2重排肉瘤的核型及拷贝数改变较SBC复杂,并且高级别区域比低级别区域显示出更复杂的基因组图谱,说明EWSR1/FUS:NFATC2融合可能是肿瘤启动的早期事件,发生进展仍需要其他事件,可能额外的基因改变才决定肿瘤的生物学行为。EWSR1/FUS:NFATC2融合是在良性和恶性的骨和软组织肿瘤中均被发现的基因融合。因此,准确的诊断需要影像学、形态学、免疫组化和分子遗传学之间相互结合与验证。截至目前,文献报道的大多数EWSR1/FUS:NFATC2融合的肿瘤,无论其组织起源和恶性风险如何,都更好发于骨骼。


4鉴别诊断

NFATC2重排肉瘤组织形态学复杂多样,在临床病理诊断中除需与EWSR1/FUS:NFATC2融合的其他肿瘤鉴别诊断外,还需与多种骨和软组织肉瘤进行鉴别(表3)。

4.1ES、CIC重排肉瘤、伴有BCOR基因改变的肉瘤

在形态上,当间质缺乏,肿瘤呈弥漫或片状排列的小圆细胞时较难鉴别。NFATC2重排肉瘤与ES具有相似的免疫表型,但NFATC2重排肉瘤形态较多样,可表达上皮标志物,这在ES中较少观察到。CIC重排肉瘤肿瘤细胞核染色质粗,可有突出的核仁,广泛的坏死与黏液样区域,有时可见横纹肌样细胞。表达WT1、ETV4、DUX4、MYC、CD99等,有涉及CIC基因的重排。伴有BCOR基因改变的肉瘤,染色质细腻,可表现为小圆细胞或梭形细胞,部分肿瘤甚至为梭形细胞为主的形态,可呈片状、巢状、交叉束状或局灶漩涡状排列,间质有丰富的薄壁血管网、水肿黏液样变或胶原硬化性的背景。表达BCOR、SATB2、TLE1、CyclinD1、CD99等,分子遗传学上有涉及BCOR基因重排或BCOR基因的内含子串联性重复。对于此类发生于骨和软组织的小圆细胞肉瘤可通过FISH检测、RT-PCR或二代测序对融合转录本的识别来精确诊断。
4.2肌上皮肿瘤

肌上皮瘤和肌上皮癌很少为原发的骨肿瘤,更好发于四肢。在组织学上,肌上皮肿瘤存在异质性,由梭形、上皮样、浆细胞样和(或)透明细胞组成,排列方式多样,可呈不同排列的索、巢、小梁、实性片状或单个分布。有多少不等的玻璃样变或软骨黏液样间质。肌上皮肿瘤通常表达不同组合、不同程度和不同强度的肌上皮标志物,如细胞角蛋白、EMA、p63、SMA、S-100蛋白、GFAP、WT1和Calponin。细胞角蛋白和EMA在NFATC2重排肉瘤中可呈阳性,当鉴别诊断时,不能单独用于肌上皮细胞分化的证据。约50%肌上皮肿瘤存在EWSR1相关的易位,但其不存在EWSR1的5′端的扩增。

4.3骨外黏液样软骨肉瘤(extraskeletal myxoid chondrosarcoma,EMC)

通常发生在软组织,也有少见发生于骨骼的报道。组织学上,EMC呈细网状、带状、条索状、小梁状或假腺泡样排,细胞间为丰富的黏液样或黏液软骨样基质。EMC虽然可以存在EMA和SMA的可变表达,但CD99和NKX2.2通常为阴性。分子遗传学上,EMC存在涉及NR4A3基因的重排,75%以上的融合伙伴为EWSR1基因。因此,NR4A3分离探针是EMC辅助诊断更好的选择。

4.4骨化性纤维黏液性肿瘤(ossifying fibromyxoid tumors,OFMT)
好发于四肢和肢带部,主要位于软组织内,较少累及骨。10%~20%的病例为非典型和恶性OFMT。镜下,有纤维性或玻璃样变的假包膜,其内可见骨化。圆形、卵圆形或短梭形的肿瘤细胞可呈巢、条索、小梁或网格状排列,间质多为纤维黏液样,也可见多少不等的胶原或玻璃样变。肿瘤细胞表达S-100和desmin,少数可见细胞角蛋白、SMA和EMA表达,部分病例存在SMARCB1/INI1的“斑块状”表达缺失。分子遗传学上,OFMT中85%以上有基因重排,50%以上存在PHF1基因重排。

4.5骨源性/软骨源性肿瘤

部分NFATC2重排肉瘤中会出现骨样基质和(或)肿瘤性骨的形成,此特征导致其最初被误诊为侵袭性骨母细胞瘤、骨肉瘤,但NFATC2重排肉瘤中SATB2呈阴性。软骨分化也可导致对软骨源性肿瘤的错误诊断,比如软骨肉瘤。当这些特征出现在活检和穿刺标本中更容易误诊,在这种情况下需结合临床、影像学、形态学、免疫组化与分子遗传学特征共同诊断,与NFATC2重排肉瘤不同的是,上述肿瘤中均不存在EWSR1/FUS:NFATC2融合基因。

4.6硬化型上皮样纤维肉瘤

硬化型上皮样纤维肉瘤(sclerosing epithelioid fibrosarcoma,SEF)镜下由小至中等大的圆形、卵圆形、多边形或上皮样细胞呈条索状排列,分布于大量嗜酸性胶原纤维间,罕见原发于骨内的报道,SEF可表达MUC4,部分表达EMA,遗传学上可见FUS/EWSR1:CREB3L1/2融合,不存在EWSR1的5′端扩增。
4.7其他梭形细胞肿瘤 
当肿瘤形态以梭形细胞为主时,还需与多形性未分化肉瘤(undifferentiated pleomorphic sarcoma,UPS)等进行鉴别。UPS可见高度异性的梭形细胞与多形性细胞,活跃的核分裂象,免疫组化无特征性标记。

5治疗及预后

目前NFATC2重排肉瘤的主要治疗手段是局部手术切除,尚未出现较好的新辅助治疗方式,大多数NFATC2重排肉瘤都显示出对ES化疗方案的耐药性以及对骨肉瘤化疗方案的反应不佳。Seligson等报道了1例EWSR1:NFATC2融合的晚期患者,接受mTOR联合治疗病情得到了稳定,mTOR通路可能成为这种疾病的潜在治疗靶点,但需要进行前瞻性临床评估来验证这些发现。

NFATC2重排肉瘤是一种侵袭性恶性肿瘤,多数患者可见局部复发、转移扩散和死亡,可转移至肺、淋巴结、骨、皮肤和脑等处。Tsuda等在EWSR1/FUS基因融合的圆形细胞肉瘤研究中发现,ES预后优于NFATC2重排肉瘤,NFATC2重排肉瘤总体转移率较高,存活率较低。但文献报道的多数病例随访期相对较短且患者数量有限,仍需更多的证据并开展更大队列的研究,来进一步评估NFATC2重排肉瘤与其他的EWSR1/FUS基因融合的圆形细胞肉瘤之间的生存差异。



来源:临床与实验病理学杂志,2024,40(08):852-856
DOI:10.13315/j.cnki.cjcep.2024.08.014

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