鮑 清,王 康*
(1.廈門大學(xué)醫(yī)學(xué)院,福建 廈門 361102;2.南京市中醫(yī)院病理科,江蘇 南京 210001)
伴CIC-DUX4融合基因的圓細(xì)胞肉瘤(round cell sarcoma with CIC-DUX4 gene fusion,RCSCD)非常罕見,是未分化圓細(xì)胞肉瘤的一類分子學(xué)亞型。未分化圓細(xì)胞肉瘤是一組異質(zhì)性腫瘤,具有較強(qiáng)的侵襲性,其形態(tài)與尤文肉瘤家族腫瘤相似。未分化圓細(xì)胞肉瘤包括伴有尤文肉瘤斷裂點區(qū)域1(ewing sarcoma breakpoint region 1,EWSR1)基因與ETS家族外的基因(包括PATZ1、SP3、POU5F1和NFATC2)相融合的腫瘤;伴CIC-DUX4、BCOR-CCNB3融合基因的圓細(xì)胞肉瘤。研究發(fā)現(xiàn)2/3的EWSR1陰性圓細(xì)胞肉瘤存在CIC-DUX4基因融合,易位發(fā)生于19q13上的CIC位點和4q35或10q26.3上的DUX4位點之間。RCSCD最突出的免疫學(xué)表型特點為:CD99染色不出現(xiàn)尤文肉瘤中彌漫性細(xì)胞膜陽性的表達(dá)模式[1-2]。本文通過文獻(xiàn)檢索,歸納探討了RCSCD相對特異的臨床特征、病理學(xué)形態(tài)、免疫組化及基因?qū)W等特征,并對CIC基因?qū)δ[瘤的分子學(xué)調(diào)控機(jī)制進(jìn)行了初步闡釋。
RCSCD多發(fā)生于年輕患者,確診的中位年齡約26歲,性別分布無明顯差異[1]。但也有個別病例年齡較大,確診時已達(dá)69歲[3],因此診斷該腫瘤時年齡不能作為絕對的限制。腫瘤常發(fā)生于四肢及軀干的軟組織[1],原發(fā)于胃、小腸、腎等內(nèi)臟器官的病例也有報道[4],也有發(fā)生于后縱隔及硬脊膜外的報道[3,5]。
這類腫瘤侵襲性較強(qiáng),常發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。Choi等[1]報道的4例均發(fā)生轉(zhuǎn)移,其中3例患者在第1次就診時就已經(jīng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)移,并在接受全面的新輔助放療和/或化療及外科手術(shù)的前提下,生存期均未能超過17個月。Donahue等[5]報道了一例發(fā)生于15歲女孩硬脊膜外的此類腫瘤,在接受系統(tǒng)性放化療后行手術(shù)切除,最終于確診后22個月死于顱內(nèi)轉(zhuǎn)移。Camille等[4]也報道了1例發(fā)生于12歲男孩腎臟的腫瘤,首次確診時已出現(xiàn)肺內(nèi)轉(zhuǎn)移,患者在接受化療后于確診后17個月死于腦轉(zhuǎn)移。Chebib等[3]詳細(xì)報道了2例此類腫瘤病例,其中一例患者在確診縱隔腫瘤后,接受了13個周期的交替化療(異環(huán)磷酰胺、足葉乙甙和長春新堿,阿霉素,環(huán)磷酰胺),并給予縱隔腫塊放射治療(總劑量45 Gy,25次,1.8 Gy/次)?;颊叽_診10個月后,出現(xiàn)右頂葉3.7 cm轉(zhuǎn)移灶,再次行腦部放射治療(總劑量50 Gy,20次),隨后又發(fā)現(xiàn)肝臟新發(fā)轉(zhuǎn)移灶,雖然給予伊立替康和替莫唑胺進(jìn)行補(bǔ)救治療,但顱內(nèi)腫瘤負(fù)荷逐漸增加,病情繼續(xù)惡化,最終于確診后15個月死于該病。另一例腫瘤原發(fā)灶位于左臀部,確診時已經(jīng)出現(xiàn)雙肺多發(fā)轉(zhuǎn)移瘤,后給予患者新輔助放化療(放療總劑量49.75 Gy,25次),療程中無任何并發(fā)癥,原發(fā)腫瘤縮小,癥狀明顯改善,但是肺部轉(zhuǎn)移瘤體積和數(shù)量都較前增加,遂繼續(xù)給予5周期阿霉素化療。在第4個周期結(jié)束時肺部轉(zhuǎn)移瘤體積和數(shù)量都較前進(jìn)一步增加,遂又改用伊立替康和替莫唑胺化療2周期,后失訪。就現(xiàn)有的研究不難發(fā)現(xiàn),此類腫瘤整體上對常規(guī)放化療抗拒,侵襲性強(qiáng)、容易發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,以腦、肺轉(zhuǎn)移為主,且常因腦轉(zhuǎn)移并發(fā)癥而致死。Oyama等[6]構(gòu)建了RCSCD腫瘤裸鼠移植瘤模型并成功分離培養(yǎng)出RCSCD瘤細(xì)胞株,瘤細(xì)胞株不僅在形態(tài)及分子表型上與人原發(fā)腫瘤相同,并且移植瘤與瘤細(xì)胞株均存在Src激酶高度激活狀態(tài)。同時Oyama等還發(fā)現(xiàn)在尤文肉瘤標(biāo)準(zhǔn)化的化療藥物中,只有放線菌素D和阿霉素能有效抑制RCSCD的增殖;分子靶向藥物,如硼替佐米和克唑替尼,能明顯抑制RCSCD細(xì)胞的生長。由此可見,RCSCD仍對部分化療藥物較為敏感,分子靶向治療有望成為攻克RCSCD腫瘤的重要途徑。
CIC-DUX4融合基因在該類腫瘤中具有怎樣的生物學(xué)意義尚不完全清楚,有研究發(fā)現(xiàn)CIC-DUX4融合基因可以上調(diào)PEA3基因(ETS轉(zhuǎn)錄因子家族成員)的表達(dá)[7],該作用可能與尤文肉瘤中EWSR1-ETS融合基因的功能相類似。在RCSCD的特征性改變尚未被認(rèn)識之前,大多數(shù)該類腫瘤多被劃歸為非典型尤文肉瘤或去分化肉瘤,相比尤文肉瘤,該類腫瘤具有與其相似的侵襲性生物學(xué)行為,但不同的是,不像尤文肉瘤那樣對常用的化療藥物(例如阿霉素和異環(huán)磷酰胺)有效[3],可見診斷偏差將為患者后續(xù)治療及預(yù)后帶來較大的影響,因此對其進(jìn)行精確的病理學(xué)診斷顯得尤為重要。
細(xì)針穿刺吸取(fine-needle aspiration,F(xiàn)NA)細(xì)胞涂片可見瘤細(xì)胞豐富,且以排列成較大的細(xì)胞團(tuán)塊為主,也可見個別細(xì)胞散在分布。腫瘤細(xì)胞核居中或偏位,核大、染色深、圓形或卵圓形、核膜不規(guī)則、核仁大而顯著以及胞漿中等量呈空泡狀,但部分細(xì)胞核也可拉長呈梭形、筆桿狀或成角,核深染,核仁明顯。腫瘤細(xì)胞胞漿少到中等量不等,常見胞漿內(nèi)空泡形成,背景中常見較多裸核。壞死、核分裂較常見。在瘤細(xì)胞成巢分布的區(qū)域,細(xì)胞漿邊界不清,呈合體或鑲嵌狀排列,腫瘤細(xì)胞團(tuán)內(nèi)??梢娎w細(xì)的血管穿行。有時可見顯著的黏液樣間質(zhì),瘤細(xì)胞埋藏或纏結(jié)在其中。在細(xì)胞蠟塊及粗針穿刺活檢組織制作成的HE染色切片中,腫瘤細(xì)胞排列成大的片段或束狀,瘤細(xì)胞核圓形或卵圓形、深染,核仁明顯,胞漿少至中等量、淡嗜酸性或透亮,瘤細(xì)胞埋藏于纖維性或黏液樣間質(zhì)中,每10個高倍視野中核分裂像達(dá)3個,常見壞死及單個細(xì)胞凋亡。
相比尤文肉瘤,RCSCD細(xì)胞具有更明顯的非典型性,包括核多形性、核膜不規(guī)則、顯著的大核仁以及常見壞死。此外,細(xì)胞外黏液樣基質(zhì)也較常見。因此,對于圓細(xì)胞肉瘤伴有明顯細(xì)胞核非典型性、多形性、較多核分裂像,或壞死等組織形態(tài)改變時,進(jìn)行尤文肉瘤的診斷就必須慎重。
單獨依靠形態(tài)學(xué)改變進(jìn)行該腫瘤的診斷無疑是困難的,還必須通過其他輔助檢測,如免疫組織化學(xué)檢測,完成與尤文肉瘤及其他圓細(xì)胞惡性腫瘤的鑒別診斷。RCSCD中,WT1均呈核彌漫陽性表達(dá),并且86%的病例CD99呈顯出弱-中度、局灶-多灶膜陽性表達(dá)。然而,CD99陽性表達(dá)可見于多種圓細(xì)胞惡性腫瘤,其中包括:腺泡狀橫紋肌肉瘤、淋巴母細(xì)胞淋巴瘤、促纖維組織增生性小圓細(xì)胞腫瘤、分化差的滑膜肉瘤、軟組織肌上皮癌、小細(xì)胞癌及惡性黑色素瘤。這些腫瘤中CD99均存在局灶-多灶胞膜或胞漿陽性非特異性表達(dá),罕見情況下desmin、EMA、細(xì)胞角蛋白及S-100也可出現(xiàn)灶性陽性表達(dá)[3]??梢妰H通過免疫組織化學(xué)檢測也不能將這類圓細(xì)胞腫瘤很好地進(jìn)行區(qū)分,基因檢測已經(jīng)常規(guī)應(yīng)用于大多數(shù)圓細(xì)胞腫瘤的診斷中,例如尤文肉瘤中,F(xiàn)ISH主要用于檢測EWSR1基因重排,逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)主要用于融合基因的檢測(EWSR1-FLI1最常見)。RCSCD存在其特征性的CIC-DUX4融合基因,研究發(fā)現(xiàn)2/3的EWSR1陰性的圓細(xì)胞肉瘤存在CIC-DUX4基因融合,易位發(fā)生于19q13上的CIC位點和4q35或10q26.3上的DUX4位點之間[1-2]。對分子指標(biāo)需進(jìn)行仔細(xì)篩選,并通過聯(lián)合分子檢測可以做出準(zhǔn)確的診斷及鑒別診斷。
此外,在接受過新輔助放化療和/或術(shù)后復(fù)發(fā)的腫瘤可能會出現(xiàn)一些不同尋常的形態(tài)學(xué)變化。Donahue等[5]報道了一例接受過系統(tǒng)性放化療并行手術(shù)切除的該腫瘤病例,腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出更顯著的多形性、胞漿內(nèi)嗜酸性小球及核內(nèi)假包涵體。至于腫瘤是否會出現(xiàn)治療相關(guān)的分子生物學(xué)變化,目前尚缺乏報道,有待進(jìn)一步研究。
為避免漏診和誤診,凡是在病理形態(tài)學(xué)上與RCSCD相重疊的腫瘤都必須與之進(jìn)行鑒別,很多腫瘤具有與之相似的病理特征,如經(jīng)典型尤文肉瘤、伴BCOR-CCNB3融合基因的圓細(xì)胞肉瘤、腺泡狀橫紋肌肉瘤、淋巴母細(xì)胞性淋巴瘤、促纖維組織增生性小圓細(xì)胞腫瘤、分化差的滑膜肉瘤、軟組織肌上皮癌及惡性黑色素瘤等其他非間葉組織來源的腫瘤。
大多數(shù)尤文肉瘤發(fā)生于兒童和成人的長骨或骨盆,大約20%發(fā)生于骨外且分布較廣泛,這些腫瘤好發(fā)于老年人。盡管原發(fā)骨外的尤文肉瘤預(yù)后較原發(fā)骨者差,但尤文肉瘤通常對放化療較敏感。相對RCSCD而言,尤文肉瘤的FNA細(xì)胞涂片呈現(xiàn)出較一致圓形細(xì)胞形態(tài),瘤細(xì)胞核輪廓光滑,染色質(zhì)細(xì)膩,細(xì)胞核異型性、多形性、核仁及壞死均不明顯,腫瘤細(xì)胞質(zhì)脆易碎,經(jīng)常出現(xiàn)裸核及富含糖原的細(xì)胞漿碎片,并常見小而深染的風(fēng)干細(xì)胞,其染色質(zhì)粗糙、核仁不明顯,壞死及黏液樣基質(zhì)均不明顯(RCSCD中較常見)。然而在一些病例中,尤文肉瘤及RCSCD間存在一定的形態(tài)學(xué)重疊,需借助輔助劑檢查才能將二者進(jìn)行區(qū)分。在這些輔助檢查中,CD99是一項較常用的指標(biāo),因為CD99在尤文肉瘤中呈現(xiàn)出較特異的細(xì)胞膜彌漫性強(qiáng)陽性表達(dá)。1/3的尤文肉瘤細(xì)胞角蛋白呈陽性表達(dá)。絕大多數(shù)尤文肉瘤都存在EWSR1(22q12)基因易位,導(dǎo)致與ETS轉(zhuǎn)錄因子家族成員相融合,最常見的是FLI1(11q24)基因,其他參與基因融合ETS家族成員包括ERG(21q22)、ETV1(7p22)、E1AF和FEV(2q35-36),不常見的易位類型包括FUS(替代EWSR1)與ETS家族基因融合,而RCSCD,其易位主要發(fā)生于19q13上的CIC位點和4q35或10q26.3上的DUX4位點之間[1-2]。除了尤文肉瘤外,其它圓細(xì)胞未分化肉瘤中亦存在CD99細(xì)胞膜強(qiáng)陽性表達(dá),且該類腫瘤絕大多數(shù)存在EWSR1與非ETS家族基因(包括PATZ1、SP3、POU5F1、NFATC2)間的易位,這些腫瘤在組織形態(tài)上基本上與經(jīng)典的尤文肉瘤相類似,個別情況下會出現(xiàn)大而明顯的核仁以及顯著的核異型性。
CD99在該類腫瘤中約有一半病例呈陰性或小灶陽性表達(dá),但極少數(shù)病例中也可呈胞膜強(qiáng)陽性表達(dá)?,F(xiàn)有的數(shù)據(jù)顯示,該腫瘤絕大多數(shù)原發(fā)于兒童及青少年男性的骨組織,只有少數(shù)發(fā)生于骨外組織的報道[8]。該腫瘤由于X染色體臂內(nèi)倒位,導(dǎo)致BCOR-CCNB3基因融合,可以通過FISH或反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)檢測該易位基因。該類腫瘤在形態(tài)學(xué)上可與尤文肉瘤和RCSCD相重合,而且更接近于后者,可以出現(xiàn)黏液樣基質(zhì)、梭形腫瘤細(xì)胞[8],偶爾也可以出現(xiàn)顯著的大核仁。目前尚無WT1在伴BCOR-CCNB3融合基因的圓細(xì)胞肉瘤中表達(dá)情況的研究,但有報道稱CCNB3在該腫瘤中的特異性、敏感性均較強(qiáng)[8]。
FNA細(xì)胞學(xué)特點以較為豐富的圓形惡性腫瘤細(xì)胞為主,細(xì)胞核較大,染色深,核仁顯著,胞漿稀少。偶爾可見多葉或花環(huán)狀核的瘤巨細(xì)胞,核分裂及壞死較常見。該腫瘤多見于青少年患者,常位于頭頸部及四肢。RCSCD也可出現(xiàn)一些少見的細(xì)胞形態(tài):橫紋肌樣、漿細(xì)胞樣及上皮樣等[5,9],其中部分與腺泡狀橫紋肌肉瘤相重疊,必須借助免疫組化及基因檢測才能區(qū)分。絕大多數(shù)腺泡狀橫紋肌肉瘤desmin陽性表達(dá),myogenin常呈彌漫性核強(qiáng)陽性表達(dá);細(xì)胞角蛋白、突出素及嗜鉻粒蛋白偶爾呈陽性表達(dá);WT1常陰性[10]。80%~85%的腺泡狀橫紋肌肉瘤存在t(2;13)(q35;q14)易位,導(dǎo)致PAX3-FOXO1基因融合,也可出現(xiàn)較少見的t(1;13)(p36;q14)易位,導(dǎo)致PAX7-FOXO1基因融合[11]。
幾乎所有CD99陽性的小或中等大小細(xì)胞的圓形細(xì)胞腫瘤均需要與淋巴母細(xì)胞性淋巴瘤進(jìn)行鑒別診斷。淋巴母細(xì)胞性淋巴瘤CD99常呈彌漫強(qiáng)陽性表達(dá),但WT1常陰性。偶爾細(xì)胞角蛋白、突出素及嗜鉻粒蛋白陽性的病例常會給診斷帶來較大困難[12]。FNA標(biāo)本中,腫瘤細(xì)胞常為核圓形或不規(guī)則形的單核淋巴母細(xì)胞樣細(xì)胞,核仁小而不明顯,胞漿稀少,偶見胞漿內(nèi)空泡,涂片背景中可見淋巴腺小體。絕大多數(shù)淋巴母細(xì)胞性淋巴瘤TDT呈陽性表達(dá),CD43呈不同程度的陽性表達(dá),還可通過T、B淋巴細(xì)胞系標(biāo)記或基因檢測對其起源細(xì)胞系進(jìn)一步區(qū)分。
該腫瘤患者常較年輕,常表現(xiàn)為腹腔大腫塊,F(xiàn)NA常見小至中等大小的腫瘤細(xì)胞排列成束、成簇,或不規(guī)則的片段,細(xì)胞核深染,圓形至卵圓形,核仁不明顯,胞漿稀少。在瘤細(xì)胞巢團(tuán)的周邊,常見細(xì)胞核呈鑲嵌狀排列。明顯增生的纖維組織片段及緊密粘附的細(xì)胞更支持該腫瘤的診斷。罕見情況下還可出現(xiàn)局灶的玫瑰花結(jié)或腺樣結(jié)構(gòu)[13],壞死較常見。該腫瘤CD99、細(xì)胞角蛋白、EMA及desmin也可以呈陽性表達(dá),WT1的羧基末端常呈陽性表達(dá),而大多數(shù)實驗室采用WT1氨基末端抗體,其在RCSCD中呈陽性表達(dá),在促纖維組織增生性小圓細(xì)胞腫瘤中常為陰性。促纖維組織增生性小圓細(xì)胞腫瘤存在t(11;22)(p13;q12)易位,導(dǎo)致EWSR1-WT1基因融合[13]。
該腫瘤大多數(shù)發(fā)生于年輕人四肢部位。分化差的滑膜肉瘤細(xì)胞形態(tài)常為圓形,類似于尤文肉瘤,CD99及細(xì)胞角蛋白常呈陽性表達(dá),F(xiàn)NA標(biāo)本中一般不容易見到經(jīng)典的雙相型(具有上皮樣及梭形細(xì)胞兩種形態(tài))或單相型(僅含有其中一種形態(tài))的滑膜肉瘤結(jié)構(gòu)[14]。TLE1在滑膜肉瘤中的敏感性及特異性均較高,分化差的滑膜肉瘤中存在特異性的t(X;18)(p11;q11)易位,導(dǎo)致SS18與SSX基因(SSX1,SSX2或SSX4)發(fā)生融合[15]。
該腫瘤罕見,年齡及解剖部位分布較廣。在兒童患者中,多達(dá)1/3的軟組織肌上皮癌由胞漿稀少的圓形腫瘤細(xì)胞排列成束狀;相當(dāng)多的病例中也可見到顯著的上皮樣細(xì)胞伴多少不等的嗜酸性胞漿[16]。盡管一些腫瘤以圓細(xì)胞形態(tài)為主,但大多數(shù)軟組織肌上皮癌細(xì)胞形態(tài)及組織結(jié)構(gòu)異質(zhì)性較明顯,細(xì)胞可呈梭形、卵圓形或上皮樣,腫瘤細(xì)胞常排列成網(wǎng)狀、小梁狀及巢狀,并伴有多少不等的軟骨黏液樣或透明變玻璃樣間質(zhì)。免疫表型雖然變化較大,但與RCSCD存在較大差別:絕大多數(shù)軟組織肌上皮癌表達(dá)細(xì)胞角蛋白和S-100,此外,EMA及膠質(zhì)纖維酸性蛋白(GFAP)常為陽性[16]。CD99也可以呈陽性,但常不具有特異性。小于50%的病例p63為陽性。大約有25%的軟組織肌上皮癌存在SMARCB1/INI1細(xì)胞核失表達(dá)[16],這很可能由染色體22q11.2上的部分功能缺失所造成。將近一半多的軟組織肌上皮癌存在EWSR1基因重排,報道的可與之相融合的基因有POU5F1(6p21)、 PBX1(1q23)、 ZNF444(19q23)、 ATF1(12q13)、PBX3(9q33)及KLF17(1p34)[17]。最近,有研究發(fā)現(xiàn)在缺乏EWSR1基因重排的軟組織肌上皮癌中存在SMARCB1基因的純合性缺失[17]。
偶爾一些非間葉組織來源的腫瘤也可出現(xiàn)圓細(xì)胞形態(tài),并伴有非特異性CD99表達(dá)。小細(xì)胞癌可不同程度的表達(dá)CD99,但其同時表達(dá)角蛋白、突出素及嗜鉻粒蛋白。大多數(shù)小細(xì)胞癌核呈明顯的鑲嵌狀排列,核分裂、單個細(xì)胞凋亡及壞死常見。無論其原發(fā)病變位于何處,大多數(shù)表達(dá)TTF1。眾所周知,惡性黑色素瘤形態(tài)變化譜很廣,可以呈小圓細(xì)胞形態(tài),也可出現(xiàn)CD99、細(xì)胞角蛋白、desmin及突出素或嗜鉻粒蛋白異常表達(dá),這為診斷帶來了較大困難,特別是在缺乏黑色素的情況下,此時選用S-100及其他黑色素細(xì)胞標(biāo)記(Melan-A及HMB-45)可以進(jìn)行鑒別診斷。
RCSCD是基于特殊的分子學(xué)改變從經(jīng)典型尤文肉瘤中分離出來的一類腫瘤,雖然形態(tài)學(xué)與尤文肉瘤有重疊,但生物學(xué)行為及臨床治療方面有別于尤文肉瘤,至于RCSCD的生物學(xué)行為為何與經(jīng)典型尤文肉瘤不同,為何其臨床治療方面也與尤文肉瘤存在明顯差異?要回答這些問題就必須從CIC基因?qū)δ[瘤的分子調(diào)控機(jī)制層面進(jìn)行探討。
目前公認(rèn),RTK/RAS/MAPK信號通路在腫瘤發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用[18]。RTK/MAPK信號通路通過磷酸化激活多個下游分子,PEA3家族的ETS轉(zhuǎn)錄因子ETV1、ETV4和ETV5就充當(dāng)這樣的下游核蛋白,PEA3家族基因參與腫瘤相關(guān)的染色體易位,它們的過表達(dá)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、遷移和侵襲[18]。CIC是PEA3基因的直接抑制因子,也是RTK/MAPK下游的重要分子,通過形成共濟(jì)失調(diào)蛋白1(ataxin1,ATXN 1)/CIC阻遏物復(fù)合物來調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖[19]。
CIC是一種HMG-box轉(zhuǎn)錄抑制因子,在進(jìn)化過程中非常保守,CIC參與調(diào)控多種人類腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為,腫瘤中CIC突變包括功能喪失性突變和功能獲得性突變,可見CIC在腫瘤調(diào)控方面存在多效性[19]。人類CIC基因編碼兩種蛋白質(zhì),即CIC-L和CIC-S,分別由2 517和1 608個氨基酸組成。CIC中HMG-box在物種中是高度保守的,并且在C-末端和中心部分還存在另外的保守基序C1和C2,C1基序與HMG-box相互作用,使其與DNA穩(wěn)定結(jié)合[20]。CIC通過HMG-box識別并結(jié)合到靶基因T(G/C)AATG(A/G)A共有序列(也稱為CIC八聚體)上,進(jìn)而使其轉(zhuǎn)錄抑制活性加強(qiáng)[21]。CIC作為RTK/MAPK信號通路的下游分子,其對組織分化和細(xì)胞增殖起重要作用,正常情況下CIC對其靶基因(如PEA3基因)的轉(zhuǎn)錄活性存在持續(xù)抑制作用,而MAPK可通過磷酸化迅速下調(diào)CIC的表達(dá),CIC的磷酸化可由MAPK直接或間接通過p90RSK誘導(dǎo),進(jìn)而促進(jìn)CIC與14-3-3蛋白結(jié)合,并抑制了核輸入受體蛋白importinα4的活性,從而阻斷CIC與靶基因的結(jié)合,解除CIC對PEA3家族基因轉(zhuǎn)錄活性的抑制使PEA3表達(dá)上調(diào),最終促進(jìn)細(xì)胞增殖和遷移[22]。CIC蛋白中C2基序是一個保守的MAPK停靠位點,當(dāng)發(fā)生C2缺失突變時,CIC對MAPK磷酸化所誘導(dǎo)的下調(diào)不敏感[22]。ERK誘導(dǎo)的磷酸化在降低CIC對靶基因抑制活性的同時,也促進(jìn)了細(xì)胞核內(nèi)磷酸化的CIC向細(xì)胞質(zhì)內(nèi)輸出,最終通過泛素E3連接酶復(fù)合物Cullin1/SKP1/Archipelago在依賴ERK的情況下完成CIC的降解[23]。
CIC對RAS/MAPK信號通路下游靶標(biāo)的抑制功能表明其具有腫瘤抑制基因的作用。起初發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)人少突神經(jīng)膠質(zhì)瘤中存在CIC突變,其中經(jīng)常觀察到雙等位基因突變和/或CIC缺失。在腦腫瘤中,CIC突變對少突神經(jīng)膠質(zhì)瘤具有特異性,而在星形細(xì)胞腫瘤中很少見,少突神經(jīng)膠質(zhì)瘤中的CIC突變常與IDH1和FUBP1突變相關(guān),提示這3種基因在腫瘤發(fā)生中起協(xié)同作用[24]。隨后,又分別于肺癌、胃癌和前列腺癌中發(fā)現(xiàn)了重現(xiàn)性CIC功能喪失性突變和/或CIC表達(dá)降低[21-22]。少突神經(jīng)膠質(zhì)瘤中突變主要發(fā)生在HMG-box和C1結(jié)構(gòu)域周圍,而HMG-box和C1結(jié)構(gòu)域在CIC與靶基因穩(wěn)定結(jié)合過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,提示我們這種CIC突變的特征分布模式可能會影響到CIC與靶基因的穩(wěn)定結(jié)合[21]。目前只在少數(shù)少突神經(jīng)膠質(zhì)瘤病例中觀察到CIC-S特異性突變,尚無CIC-L特異性突變的報道,表明CIC-S在腫瘤發(fā)生中可能具有更重要的作用。CIC發(fā)生功能喪失性突變使得PEA3家族基因的抑制被解除,最終促進(jìn)瘤細(xì)胞增殖和遷移。
目前,在肺癌或胃癌中未發(fā)現(xiàn)在少突神經(jīng)膠質(zhì)瘤中觀察到的HMG-box和C1基序的頻繁突變;CIC突變可能發(fā)生在少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤發(fā)展的早期階段,而在肺癌和胃癌該突變則于腫瘤的晚期階段才獲得;在一些復(fù)發(fā)性少突神經(jīng)膠質(zhì)瘤病例中,CIC突變未被維持,表明這種突變可能不是少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤存活所必需的[25]??梢奀IC突變在不同的腫瘤之間和腫瘤的不同發(fā)展階段可能分別發(fā)揮著不同的作用,至于其形成原因,以及CIC突變所引起的腫瘤間共性及差異性的改變又如何?還有待進(jìn)一步深入研究。
DUX4基因位于4號染色體端粒上,DUX4蛋白是一個雙同源盒轉(zhuǎn)錄因子,包含N-端2個識別DNA的結(jié)構(gòu)域HD1和HD2,以及C-端招募相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的CTD結(jié)構(gòu)域[7]。CICDUX4融合基因在2006年首次發(fā)現(xiàn)于具有t(4,19)(q35;q13)易位的尤文樣圓細(xì)胞肉瘤中[7],除了C-末端以外,CIC-DUX4融合基因中保留了大多數(shù)CIC編碼區(qū),其中包括HMG-box和C1結(jié)構(gòu)域,表明融合蛋白具有DNA結(jié)合活性。CIC在添加了DUX4的C-末端部分后,能通過募集p300/CBP獲得轉(zhuǎn)錄激活,進(jìn)而誘導(dǎo)CIC的反式抑制活性轉(zhuǎn)化為反式激活,導(dǎo)致CIC靶基因如PEA3家族基因的急劇上調(diào),從而顯示出強(qiáng)烈的致癌活性[7]。
CIC-DUX4陽性的肉瘤由小到中等大小的圓形到卵圓形細(xì)胞組成,缺乏明確分化。CIC-DUX4陽性的肉瘤預(yù)后差,其總體存活率較經(jīng)典型尤文肉瘤低,其表型也不同于尤文肉瘤[26]。Yoshimoto等[27]通過將CIC-DUX4導(dǎo)入胚胎間充質(zhì)細(xì)胞,成功構(gòu)建了RCSCD離體小鼠模型,他們發(fā)現(xiàn)CIC-DUX4表達(dá)可誘導(dǎo)圓細(xì)胞肉瘤呈侵襲性生長,潛伏期明顯短于尤文肉瘤模型,并上調(diào)PEA3家族基因(CIC-DUX4的靶基因)。通過對RCSCD小鼠模型分子表型的研究,他們認(rèn)為ETV4是RCSCD很有價值的標(biāo)志物,此外,較為有用的標(biāo)志物還有CCND2和黏蛋白5AC[27]。
DUX4易位也發(fā)生于人B細(xì)胞淋巴母細(xì)胞白血病,而此時DUX4的C末端區(qū)域被刪除,表明C末端區(qū)域的功能作用可能因腫瘤類型而異[28]。Sugita等[29]在一個罕見的圓細(xì)胞肉瘤病例中觀察到CIC與非DUX4基因FOXO4發(fā)生融合。Sturm等[30]在一組中樞神經(jīng)系統(tǒng)的原始神經(jīng)外胚層腫瘤中發(fā)現(xiàn)了一類CIC-NUTM1融合基因陽性的小細(xì)胞腫瘤。此外,在部分血管肉瘤病例中檢測到CIC-LEUTX融合基因,并同時出現(xiàn)PEA3家族基因上調(diào)[31]。目前尚無證據(jù)支持非DUX4融合基因也具有誘導(dǎo)CIC的反式抑制活性轉(zhuǎn)化為反式激活的作用,但在CIC-FOXO4和CICNUTM1中都保留有HMG-box,這說明其在非DUX4融合蛋白中可能發(fā)揮著相似的調(diào)節(jié)功能。
本文對RCSCD的臨床特點、細(xì)胞學(xué)形態(tài)、免疫組織化學(xué)及基因?qū)W特征進(jìn)行了分析總結(jié),盡管特征性的免疫組織化學(xué)表型(即CD99局灶至多灶陽性表達(dá)及WT1彌漫核陽性表達(dá))是診斷該類腫瘤的關(guān)鍵,但很多腫瘤也具有與之相似的細(xì)胞形態(tài)及免疫表型,因此需要聯(lián)合多種免疫組織化學(xué)標(biāo)記進(jìn)行鑒別診斷。此外,由于不同腫瘤存在相對特異性的基因改變,因此通過基因檢測可進(jìn)一步達(dá)到精準(zhǔn)診斷的目的。在臨床病理工作中,當(dāng)FNA結(jié)果提示為圓形細(xì)胞腫瘤,同時具有顯著非典型性,并伴明顯的壞死及核分裂,當(dāng)這些指標(biāo)均超過經(jīng)典型尤文肉瘤時,我們應(yīng)該對FNA標(biāo)本進(jìn)一步行CD99染色,隨后對CD99陽性的未分化圓細(xì)胞肉瘤者實施手術(shù)切除[32],最后對手術(shù)切除標(biāo)本進(jìn)行免疫組化及基因檢測,證實是否存在CIC-DUX4融合基因,以達(dá)到精確診斷的目的。有了精準(zhǔn)的診斷還不夠,還需要實施精準(zhǔn)的治療才能徹底攻克腫瘤,分子靶向治療為RCSCD精準(zhǔn)治療的重要策略,RTK/RAS/MAPK信號通路是腫瘤分子靶向治療的常用靶標(biāo),但與之相關(guān)的耐藥病例在臨床治療中已不少見,因此,作為該信號通路的重要下游分子,CIC可作為一個理想的作用靶點。由于CIC主要通過形成ATXN1/CIC阻遏物復(fù)合物來調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖[19],因此ATXN1可作為另一個有價值的分子靶點。此外,對CIC、ATXN1表達(dá)水平的檢測還可用于酪氨酸激酶抑制劑的療效評估。不論RCSCD是否為一類獨特的病理學(xué)實體,對其相關(guān)分子機(jī)制的深入探究將有助于我們對尚未分類的圓細(xì)胞肉瘤進(jìn)行更為精確的分子學(xué)分型及靶向治療。