乳头状腺癌是具有乳头状或绒毛状结构的腺癌。尽管乳头状腺癌与管状腺癌存在共同的临床病理学和形态学特征,但乳头状腺癌经常表现出微卫星不稳定。本研究旨在阐明乳头状腺癌,尤其是微卫星不稳定肿瘤的临床病理特征、分子分型和PD-L1表达特征。本研究分析了40例胃乳头状腺癌的微卫星状态,黏蛋白和PD-L1表达,以及临床病理特征。进行p53和错配修复蛋白免疫组化以及EBER原位杂交用于分子分型。与管状腺癌相比,乳头状腺癌以女性居多,微卫星不稳定发生率较高。乳头状腺癌微卫星不稳定的存在与年龄较高、肿瘤浸润淋巴细胞和克罗恩样淋巴反应显著相关。分子分型结果显示,基因组稳定型(17例,42.5%)最常见,其次是微卫星不稳定型(14例,35%)。在肿瘤细胞PD-L1表达阳性的7例患者中,3例微卫星不稳定。这些结果揭示了胃乳头状腺癌的临床病理和分子学特征。
研究背景
乳头状腺癌是具有乳头状或绒毛状结构的腺癌。在乳头状腺癌中,癌组织由柱状上皮细胞或立方细胞组成,由纤维肌结缔组织支撑。乳头状或绒毛状结构通常与管状结构共存,这类肿瘤称为乳头管状腺癌。根据日本胃癌协会的组织病理学分类,当乳头状腺癌成分在胃癌中最为突出时,肿瘤被诊断为乳头状腺癌。乳头状腺癌占所有胃癌的 5%-10%,但单纯乳头状癌的比例非常低。已知乳头状腺癌表现出明显的血管浸润和高肝转移率。
分子病理学的最新进展使胃癌能够根据分子改变进行分类。最近,癌症基因组图谱(TCGA)研究网络将胃腺癌分为四种分子亚型:EB病毒感染型(EBV)、微卫星不稳定型(MSI)、染色体不稳定型(CIN)和基因组稳定型(GS)。从分子病理学的角度来看,乳头状腺癌由于 MLH1 启动子高甲基化,MSI 率较高,可高达 30%。最近的研究表明免疫检查点抑制剂对 MSI 癌症有效,但微卫星不稳定乳头状腺癌的分子病理分类仍不清楚。此外,以往的研究尚未明确能否基于临床病理特征进行分子分类。
本研究旨在阐明乳头状腺癌的临床病理特征、分子分类和程序性死亡配体1(PD-L1)表达。
研究结果
筛选 2000 年至 2008 年间我院病理科 420 例胃癌患者,纳入了 40 例胃乳头状腺癌患者和 232 例胃管状腺癌患者,包括 142 例男性和 130 例女性,平均年龄为 78.7 岁(范围为 58-99 岁)。Lynch综合征患者被排除在本研究之外。
乳头状腺癌与管状腺癌的临床病理特征
乳头状腺癌和管状腺癌的临床病理特征比较见表1。乳头状腺癌患者中女性显著较多(p = 0.03),MSI 率显著较高(p = 0.003)。其他临床病理特征无显著差异。
表1
乳头状腺癌的组织病理学特征
组织学上,肿瘤细胞存在于纤维血管间质周围,突出进入胃腔和/或肿瘤小管(图1),形成乳头状结构。在40例乳头状腺癌中,10例为单纯型,30例为混合型。在30例混合型中,24例第二常见成分为管状腺癌,6例为低分化腺癌,多为实体型。肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)通常分散在肿瘤内(图2)。ROC曲线分析显示,对分离MSI或MSS乳头状腺癌灵敏度(92.9%)和特异性(84.6%)最高的TILs阈值为4/HPF。乳头状腺癌往往表现出肿瘤周围分散的克罗恩样淋巴反应(图3)。
图1
图2
图3
MSI与MSS乳头状腺癌的临床病理特征
乳头状腺癌的临床病理特征见表2。微卫星不稳定型乳头状腺癌主要发生于年龄较高的患者(p = 0.03)。微卫星不稳定型乳头状腺癌(平均值±标准差,7.79±0.68)中TILs/HPF的数量显著高于微卫星稳定型患者(2.23±1.33)(p < 0.001)。此外,微卫星不稳定型乳头状腺癌表现出显著较多的克罗恩样淋巴反应(p = 0.03)。
表2
黏蛋白表型、PD-L1和分子分型指标免疫组化结果
免疫组化分析结果总结于表3。分子检测和错配修复蛋白表达免疫组化的微卫星状态没有差异。胃型乳头状腺癌的比例最高(57.5%),其次是未分类型(25%)、混合型(10%)和肠型(7.5%)。PD-L1(73-10)检测结果显示,40例患者中,7例(17.5%)肿瘤细胞PD-L1表达:5例弱阳性(1%–49%),2例强阳性(>50%)。肿瘤细胞PD-L1表达阳性的乳头状腺癌患者的平均年龄(84.7±5.8岁)趋向于高于PD-L1表达阴性的乳头状腺癌患者(77.5±9.3岁;p = 0.05)。PD-L1表达阳性的患者(57.4±12.5 mm)肿瘤显著大于PD-L1表达阴性的患者(40.6±19.4 mm;p = 0.02)。在肿瘤细胞PD-L1表达阳性的7例患者中,3例微卫星不稳定。25 例患者(62.5%)免疫细胞 PD-L1 表达。在 40 例乳头状腺癌中,只有 2 例(5%)EBER阳性。
表3
关于分子分型,基于 Gonzalez 等人描述的替代方法根据免疫组化和原位杂交结果将 40 例胃乳头状腺癌分为以下几组:EBV(EBER 阳性)、MSI(MLH1、MSH2、MSH6 或 PMS2 缺陷)、CIN(p53 过表达、EBER 阴性、MLH1 保留)和 GS(染色不明显)。17例(42.5%)患者为GS,14例(35%)为MSI,7例(17.5%)为CIN,2例(5%)为EBV。具有代表性的组织学和免疫组化特征如图4所示。乳头状腺癌中的分布与胃腺癌TCGA研究中的有显著差异(p = 0.002)。MSI和GS亚型的比例在乳头状腺癌中显著高于所有胃癌。
图4
讨 论
本研究结果表明,胃乳头状腺癌的临床病理特征包括患者年龄较高以及存在MSI、TILs和克罗恩样淋巴反应。此外,PD-L1 表达在年龄较大和乳头状腺癌较大的患者中更常见。
乳头状腺癌经常混合有管状腺癌成分,与管状腺癌具有共同的临床病理特征。先前其他研究报道了乳头状腺癌的临床病理特征,如年龄较高、近端肿瘤位置、局限性肉眼特征和肝转移。有必要更详细地分析乳头状腺癌的特征,包括分子病理学发现。
本研究表明,从分子病理学角度来看,GS亚型是胃乳头状癌中最主要的分子亚型,其次是MSI、CIN和EBV亚型。本研究结果以及既往研究结果表明,乳头状腺癌中MSI比例较高(约三分之一)。另一方面,部分乳头状腺癌与高级别核异型性、p53表达和非整倍体显著相关,被归类为CIN亚型。然而,目前关于乳头状腺癌分子特征的研究有限,乳头状腺癌中最常见的GS亚型的分子特征仍不清楚。这些值得进一步研究。
本研究结果显示,大约三分之一的高龄胃乳头状腺癌为 MSI。据报道,在所有胃癌中,MSI 乳头状腺癌的比例从 15.9% 到 37% 不等,这些结果可能受到研究人群年龄分布的影响。Guo 等人表明,早期肿瘤中 MSI 乳头状腺癌的比例(26%)显著高于晚期肿瘤。在我们先前的研究中,MSI 乳头状腺癌的比例较高(42%),尤其是在早期癌症中。年龄相关 MLH1 启动子高甲基化导致 MLH1 基因沉默和 MLH1 表达缺失。此外,Uesugi 等人表明,伴有乳头状结构的管状腺癌比单纯管状腺癌显示更高比例的 MSI。因此,乳头状结构的存在是可能提示 MSI 的关键形态学特征。
本研究表明,乳头状腺癌中 TILs 显著较多。TILs常见于微卫星不稳定结直肠癌和子宫内膜癌。在结直肠癌中,5 TILs/HPF 的阈值可以预测 MSI,灵敏性为 80% - 93%,特异性为 60% - 62%。对于子宫内膜癌,40 TILs/10 HPFs 的阈值可以预测 MSI,灵敏性为 85%,特异性为 46%。本研究首次提供了胃癌中的 TILs 阈值。结果显示,乳头状腺癌中 >4 TILs/HPF 提示微卫星不稳定。
在本研究中,MSI 乳头状腺癌往往表现出克罗恩样淋巴反应。克罗恩样淋巴反应首先在结直肠癌患者中描述为结直肠壁淋巴细胞聚集,偶尔有生发中心。具有这一特征的结直肠癌表现出近端位置、淋巴结转移率低和预后良好等特征。虽然当时没有发现与MSI的关系,但随后的研究证明了与MSI的相关性。我们之前的研究表明,MSI实体型胃腺癌与克罗恩样淋巴反应密切相关。与实体型腺癌类似,克罗恩样淋巴反应可以预测乳头状腺癌MSI。
本研究显示,57.5%的乳头状腺癌黏蛋白表型为胃型。只有少数研究报道了乳头状腺癌的黏蛋白表型,显示36%-37.3%的乳头状腺癌为胃型,低于本研究数据。需要更多的研究来阐明乳头状腺癌中黏蛋白表型与生物学行为之间的关系。
我们的数据表明,在胃乳头状腺癌中,PD-L1在17.5%的肿瘤细胞和62.5%的免疫细胞中表达。Choi 等人的研究显示,肿瘤和免疫细胞中 PD-L1 阳性率分别为 47% 和 20%,与我们的数据一致。虽然仅靠个体形态学模式和分子分类无法预测 PD-L1 表达,但据报道,MSI、EBV 型和肿瘤细胞 PD-L1 表达率是预测免疫治疗疗效的有用生物标志物。我们的数据还表明,PD-L1 阳性率在 EBV 和 MSI 型乳头状胃癌中往往较高。因此,这些肿瘤或可进行抗PD-1抗体治疗。
本研究存在几个局限。首先,这是一项单中心回顾性研究。其次,患者数量有限,研究人群偏向高龄患者。然而,高龄患者比例较高,突出了乳头状腺癌的特征。最后,由于难以确定高龄患者的结局,无法详细分析肿瘤的生物学行为和/或预后。
总之,乳头状腺癌中 MSI 比例较高,特征性组织学特征包括 TILs 和克罗恩样淋巴反应。在胃乳头状腺癌患者中,MSI 亚型高龄患者的 PD-L1 阳性率高于其他亚型,提示治疗靶点。
参考文献:
Arai T, Komatsu A, Kanazawa N, Nonaka K, Ishiwata T. Clinicopathological and molecular characteristics of gastric papillary adenocarcinoma. Pathol Int. 2023;73:358–366. https://doi.org/10.1111/pin.13345