STAT6和PAX8在肺內(nèi)孤立性纖維性腫瘤中的表達及臨床意義

陳詩軍,劉海濤,王效靜,2,慈紅非,李其才,李 偉*

(1蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科,蚌埠 233000;2呼吸系病基礎(chǔ)與臨床安徽省重點實驗室;3蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院病理科;4蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院胸外科;*通訊作者,E-mail:bbmcliwei@126.com)

孤立性纖維性腫瘤(solitary fibrous tumors,SFTs)是一種罕見的成纖維細胞分化的間質(zhì)腫瘤,一般認為起源于胸膜,目前無證據(jù)表明其發(fā)病與吸煙、石綿接觸等危險因素有明顯關(guān)系[1]。SFTs多見于臟、壁層胸膜、腹膜等間質(zhì)組織[2,3],也偶發(fā)于肌肉、軟組織等結(jié)締組織[4],但原發(fā)于肺內(nèi)的非常罕見[5]。目前關(guān)于肺內(nèi)SFTs報道較少,并且診斷時容易與肺部其他軟組織腫瘤混淆,采用免疫組織化學(xué)法進行診斷及鑒別是必要的。目前,臨床常規(guī)采用CD34、CD99、Bcl-2、Ki-67免疫標記物進行標記,但其特異性和敏感性均不強,因此需要尋找更加理想的標志物來提高診斷及鑒別診斷。近年,有研究報道STAT6和PAX8在不同部位的SFTs中有不同程度的表達,有的甚至陽性表達極高,但對肺內(nèi)SFTs中STAT6和PAX8標志物表達情況報道少見。因此,本實驗通過免疫組化檢測STAT6和PAX8在肺內(nèi)SFTs及肺部其他軟組織腫瘤中的表達,比較其與常規(guī)檢測標志物CD34、CD99、Bcl-2對于該疾病診斷以及鑒別診斷的臨床價值,并結(jié)合臨床病例資料,探討其表達與臨床病理特征的關(guān)系,為肺內(nèi)SFTs的診斷提供更準確的免疫標記物。

1 材料和方法

1.1 一般資料

收集2012年8至2020年12月蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院診治的原發(fā)性肺內(nèi)SFTs的患者臨床資料(包括性別、年齡、疾病史、治療方案、影像學(xué)、預(yù)后等)和組織標本。入組標準:①病理確診為孤立性纖維性腫瘤;②腫瘤位于肺內(nèi)。排除標準:①既往有其他腫瘤病史;②手術(shù)后復(fù)發(fā)病例;③院外未進行放化療。符合兩項標準的患者共19例。其中,男性10例,女性9例,男女比例1.0 ∶0.9,年齡17-77歲,中位年齡61歲。同時另外選取14例肺內(nèi)常見的軟組織腫瘤(神經(jīng)鞘瘤3例,神經(jīng)纖維瘤2例,炎癥性肌纖維母細胞瘤8例,平滑肌肉瘤1例)作為對照組。本研究獲得蚌埠醫(yī)學(xué)院倫理委員會的批準并對患者知情同意書的豁免(批號:2020139)。

1.2 方法

1.2.1 主要試劑 STAT6兔單克隆抗體(稀釋比例1 ∶250),PAX-8兔單克隆抗體,CD34鼠單克隆抗體,Bcl-2兔單克隆抗體,CD99鼠單克隆抗體,Ki-67鼠單克隆抗體,STAT6和PAX-8染色需用pH9.0的EDTA修復(fù)液,試劑及DAB顯色試劑盒均購自福州邁新生物科技有限公司。

1.2.2 免疫組織化學(xué)檢測 所有病例標本采用ElivisionTMplus法按照說明書進行免疫組織化學(xué)染色。10%的中性福爾馬林固定標本,常規(guī)脫水、石蠟包埋,切片厚3 μm,HE染色,顯微鏡下觀察。STAT6兔單克隆抗體為稀釋比例1 ∶250,STAT6和PAX-8染色需用pH9.0的EDTA修復(fù)液進行水煮加熱抗原修復(fù),按照說明書進行操作。按照實驗要求常規(guī)設(shè)置陰性及陽性對照。

1.2.3 免疫組織化學(xué)結(jié)果判定 采用獨立雙盲法,所有切片的免疫組化染色結(jié)果由兩位經(jīng)驗豐富的的病理醫(yī)師進行判讀。CD34、CD99、Bcl-2表達定位于胞質(zhì)或胞膜,STAT6和PAX-8定位于胞核,Ki-67定位于胞核。選擇染色陽性的細胞區(qū)域,鏡下至少觀察10個具有代表性的高倍鏡視野(HPF,放大400倍),然后按照染色陽性細胞的染色強度和陽性細胞所占百分比進行評分。根據(jù)染色強度評分:無明顯著色,1分;淡黃色,2分;棕黃色,3分;棕褐色,4分。根據(jù)陽性細胞所占百分比評分:陰性,0分;陽性細胞<11%,1分;10%<陽性細胞<51%,2分;50%<陽性細胞<76%,3分;陽性細胞>75%,4分。細胞染色強度評分乘以陽性細胞占比評分為最終得分,范圍為0-12分。分數(shù)>2分被認為是陽性結(jié)果。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS23.0軟件對數(shù)據(jù)進行分析,抗體在肺內(nèi)SFTs組及對照組腫瘤中的表達情況采用Fisher確切概率法進行比較;STAT6和PAX-8的表達與各臨床病理參數(shù)之間的關(guān)系亦采用Fisher確切概率法進行比較。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床和影像學(xué)特征

19例患者中,9例(47.37%)為女性,10例(52.63%)為男性,平均年齡56.95歲,60歲及以上12例(63.16%);14例患者以胸悶、氣喘、咳嗽等為主要臨床表現(xiàn),5例無任何臨床癥狀;腫瘤直徑≥10 cm以上8例(42.11%)。肺內(nèi)SFTs最常見于左肺,11例(57.89%),尤其是左下肺。胸部CT平掃示:左下肺可見巨大不規(guī)則團塊狀軟組織密度影,密度均勻,邊界尚清楚(見圖1A);胸部增強CT示:邊界尚清楚,內(nèi)部輕度不均勻強化,可見血管影,呈“地圖樣”分布,平均CT值約45 Hu(見圖1B)。14例行手術(shù)治療,所有腫瘤全部切除,術(shù)后1例患者出現(xiàn)包裹性液氣胸并發(fā)癥,術(shù)后CT復(fù)查無復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移,現(xiàn)生存狀態(tài)良好,5例行保守治療(其中3例死亡,2例失訪)(見表1)。

A.CT平掃顯示巨大軟組織腫塊影,密度均勻B.增強CT提示腫瘤內(nèi)部不均勻強化圖1 左下肺孤立性纖維性腫瘤強化前后的CT圖像Figure 1 CT features of isolated fibrous tumor of left lower lung before and after enhancement

表1 19例原發(fā)肺內(nèi)孤立性纖維性腫瘤患者的臨床病理特征、治療及預(yù)后情況

2.2 STAT6和PAX8在肺內(nèi)SFTs及對照組腫瘤中的表達水平

根據(jù)免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示,19例肺內(nèi)SFTs中,STAT6和PAX8的陽性率分別為94.74%(18/19)和31.58%(6/19),而在對照組腫瘤中STAT6僅2例陽性表達(均為炎癥性肌纖維母細胞瘤),陽性率為14.29%(2/14),PAX8僅1例陽性表達(炎癥性肌纖維母細胞瘤),陽性率為7.14%(1/14);STAT6和PAX8在兩組腫瘤中均定位于細胞核(見圖2,表2),但僅STAT6在兩組中表達具有明顯差異,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。同時,CD34在兩組腫瘤中表達也具有明顯差異(P<0.001)。CD34、CD99、Bcl-2、Ki-67表達定位于胞質(zhì)或胞膜(見圖2);5種標志物的敏感度和特異度表達如下:STAT6分別為94.74%和85.71%;PAX-8分別為31.58%和92.86%;CD34分別為78.95%和85.71%;CD99分別為68.42%和35.71%;Bcl-2分別為84.21%和21.43%。其中,STAT6和CD34在兩組腫瘤中敏感度和特異度均較高,但PAX-8特異度最高(見表2)。

圖2 肺內(nèi)孤立性纖維性腫瘤中免疫組織化學(xué)檢測 (ElivisionTM plus法,×400)Figure 2 Immunohistochemical staining of primary intrapulmonary solitary fibrous tumors (ElivisionTM plus,×400)

表2 肺內(nèi)SFTs和對照組腫瘤中抗體的表達情況

2.3 肺內(nèi)SFTs中STAT6和PAX8表達與臨床病理參數(shù)的關(guān)系

根據(jù)免疫組化結(jié)果提示,STAT6和PAX8在原發(fā)肺內(nèi)SFTs的表達與患者性別、年齡、腫瘤部位、腫瘤直徑大小、細胞增殖指數(shù)(Ki-67)、細胞核核分裂象等臨床特征之間無明顯差異(P>0.05,見表3)。

表3 肺內(nèi)SFTs中STAT6和PAX8免疫組織化學(xué)表達與臨床病理參數(shù)關(guān)系 (例)

3 討論

1931年Klemperer等[6]首次報道胸膜孤立性纖維性腫瘤,其是一種罕見的表達CD34抗原的樹突狀纖維母細胞瘤,認為其起源于間皮下。然而,隨著免疫組化和超微結(jié)構(gòu)研究,人們逐漸認為SFTs起源于結(jié)締組織中的原始成纖維細胞樣細胞,腫瘤細胞為間葉細胞[7]。SFTs最常見于胸膜,SFT極少出現(xiàn)在肺、腎臟、中樞系統(tǒng)等部位,原發(fā)于肺內(nèi)的SFTs占肺間葉性腫瘤的比例不到0.2%。

肺內(nèi)SFTs患者通常于臨床偶然發(fā)現(xiàn),可能與胸痛、咳嗽有關(guān)。有研究報道[8],肺內(nèi)SFTs發(fā)病年齡7-81歲,最常見于左肺,臨床多無明顯癥狀,可表現(xiàn)為咳嗽、胸悶、胸痛、胸腔滲出等。我們報告的19例患者中,發(fā)病年齡為17-77歲,左下肺最常見,以中老年為主,男女比例1.0 ∶0.9,5例患者為臨床偶然發(fā)現(xiàn),14例患者表現(xiàn)為胸悶、氣喘、咳嗽,其余有腰痛、發(fā)熱、腹部隱痛等少見臨床表現(xiàn),與既往的相關(guān)報道具有相似性[8]。值得注意的是,我們其中1例患者出現(xiàn)難治性反復(fù)發(fā)生的低血糖,因其無法手術(shù)最終導(dǎo)致死亡。目前這種情況考慮由肺內(nèi)SFTs繼發(fā)的非胰島素細胞瘤低血糖癥,稱之為Doege-Potter syndrome(DPS),低血糖(出汗、震顫、焦慮和意識喪失)是其主要癥狀,可作為診斷SFTs的初始指標,其機制可能為IGF-Ⅱ與胰島素亞型A和IGF-1R結(jié)合,導(dǎo)致低血糖,同時也促進腫瘤有絲分裂和惡性轉(zhuǎn)化,表明伴有低血糖的SFTs更有惡性傾向,對于鑒別良惡性有重要意義,但本例患者Ki-67及增殖指數(shù)均未達到惡性診斷標準,原因有待進一步研究[9]。

肺內(nèi)SFTs在胸部X線和CT掃描上顯示卵圓形或圓形肺結(jié)節(jié)及腫塊影,但它們是非特異性的表現(xiàn)。有學(xué)者認為[10],肺內(nèi)SFTs的腫塊CT增強后大多數(shù)可以呈現(xiàn)地圖樣改變,動脈期細胞密集區(qū)可見迂曲匍行的血管影,細胞稀疏區(qū)強化較弱,壞死區(qū)無強化,各種區(qū)域同時存在形成“地圖樣”分布的外觀,認為是其特征性表現(xiàn)。而本組收集的19病例中15例強化后也呈現(xiàn)上述“地圖樣”影像學(xué)表現(xiàn),其間可有散在血管影通過,其他病例表現(xiàn)可有不明顯強化、強化不均等,因此這種影像學(xué)表現(xiàn)對診斷肺內(nèi)SFTs具有指導(dǎo)意義。然而,在增強CT上,增強類型有相當大的重疊,100%的惡性和60%的良性胸膜SFT表現(xiàn)出異質(zhì)性增強,說明單憑CT征象很難區(qū)分[11]。

由于肺內(nèi)SFTs的臨床特點和影像學(xué)表現(xiàn)不明確、組織學(xué)上的多樣性,使得與肺內(nèi)其他軟組織腫瘤相互鑒別具有一定難度,因此免疫組織化學(xué)標記檢查對確診肺內(nèi)SFTs的診斷尤為重要。

傳統(tǒng)上認為,SFTs中常見標志物陽性表達多見于CD34,存在于高達95%的病例中,然而在其他相似的SFTs,如軟組織會陰瘤、隆突皮膚纖維肉瘤和梭形細胞脂肪瘤中也存在表達,并且有5%-10%的明顯組織學(xué)特征的SFTs中CD34甚至可以不表達[12]。此外,CD99和Bcl-2在SFTs中的陽性率可超過70%[13],甚至有研究顯示[14],Bcl-2陽性見于幾乎所有的SFTs,但這種標志物是非特異性的,因為在各種其他間充質(zhì)腫瘤中也觀察到其表達。本研究顯示,在19例肺內(nèi)SFTs中,CD34的陽性率為78.95%(15/19)、CD99的陽性率為68.42%(13/19)、Bcl-2的陽性率為84.21%(16/19),并且其特異性:CD34為85.71%、CD99為35.71%、Bcl-2為21.43%,與以往的研究具有一致性。因此,常見的SFTs免疫組化標志CD34、CD99、Bcl-2對于疾病的診斷及鑒別診斷其敏感性和特異性不是十分理想。

STAT6是胞質(zhì)轉(zhuǎn)錄因子STAT家族的一員,通過將信號傳遞到細胞核并結(jié)合特定的DNA啟動子序列來調(diào)控基因表達,對細胞分化、生長和凋亡的調(diào)控等正常細胞過程至關(guān)重要。與STAT6相比,NAB2與轉(zhuǎn)錄因子EGR家族的相互作用而發(fā)揮轉(zhuǎn)錄抑制因子的作用,并定位于細胞核[15]。然而,NAB2在與STAT6融合時獲得激活結(jié)構(gòu)域,NAB2-STAT6融合基因充當轉(zhuǎn)錄激活因子,誘導(dǎo)EGR靶基因的表達,從而導(dǎo)致增殖增加,與正常組織和其他腫瘤相比,融合蛋白可導(dǎo)致細胞核易位和高水平的表達[16]。2013年在SFTs中發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵的NAB2-STAT6基因融合,染色體12q13.3內(nèi)存在倒置,導(dǎo)致NAB2(NGFI-A結(jié)合蛋白2)和STAT6基因在90%以上的病例中存在基因融合體,從而促進了隨后的免疫組織化學(xué)檢測核STAT6的表達,其作為SFTs的一種新的輔助診斷手段,具有極高的敏感性和特異性[17,18]。一項中樞神經(jīng)系統(tǒng)間充質(zhì)腫瘤的研究中,Schweizer等[19]在腦膜SFTs和血管周細胞瘤中發(fā)現(xiàn)了NAB2-STAT6融合基因,證實了腦膜“血管周細胞瘤”確實是SFTs的一種超細胞變異,并通過免疫組化的方法檢測發(fā)現(xiàn),核STAT6蛋白的表達與NAB2-STAT6基因檢測具有高度的一致性[20]。因此,檢測STAT6蛋白表達能反映融合基因信息,其對于診斷SFTs及鑒別其他軟組織腫瘤具有明顯的優(yōu)勢。Demicco等[21]大范圍檢測間充質(zhì)腫瘤中STAT6表達情況時發(fā)現(xiàn),STAT6核強陽性表達在2 021例腫瘤中表達285例,其中240例SFT中206例,同時也發(fā)現(xiàn)在未分化/分化脂肉瘤(49/408)、未分類肉瘤(8/65)、纖維瘤病(14/184)中核/質(zhì)陽性表達,STAT6完全缺失最常見于多形性脂肪肉瘤(60%)和肺泡軟組織肉瘤(72%)。本研究使用單克隆抗體STAT6,在19例肺內(nèi)SFTs中,STAT6陽性表達于細胞核,其陽性率為94.74%(13/14);STAT6標志物的敏感度和特異度表達分別為94.74%和85.71%。STAT6在對照組肺部平滑肌肉瘤、神經(jīng)鞘瘤、神經(jīng)纖維瘤均不表達,然而在肺部炎癥性肌纖維母細胞瘤中有陽性表達(3/8),提示確診肺內(nèi)SFTs時需要與此鑒別。最新的WHO腫瘤分類指南對SFTs進行一些調(diào)整[22],SFTs的ICD-O編碼由既往為0改為1,即良性腫瘤定義為潛在惡性,惡性的SFTs的ICD-O編碼為3。Diebold等[23]對SFTs的多變量分析中指出,增殖指數(shù)(Ki-67)≥10%、核分裂象≥4/10HPF、腫瘤>10 cm與不良結(jié)局獨立相關(guān),并且多見于惡性。本研究結(jié)果提示,患者性別、年齡、腫瘤部位及直徑大小、細胞增殖指數(shù)(Ki-67)、細胞核核分裂象等臨床參數(shù)與肺內(nèi)SFTs中STAT6的表達情況無關(guān),因此肺內(nèi)SFTs細胞增殖指數(shù)、核分裂象、腫瘤直徑等對于腫瘤良惡性的區(qū)分仍具有一定的局限性,并非絕對關(guān)系。那么對于STAT6表達情況與患者預(yù)后之間的關(guān)系仍需要進一步研究。

PAX8是由9個基因組成的家族成員之一,基因編碼參與調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄配對盒DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域,對胚胎發(fā)生過程中器官形成以及維持某些器官功能至關(guān)重要,尤其是腎臟、甲狀腺[24]。事實上,PAX8常見于腎臟、甲狀腺濾泡和上皮性婦科腫瘤中,此外,甲狀旁腺、胸腺和某些神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤,特別是胰腺、闌尾和直腸起源的腫瘤,可以表達PAX8,而在肺、乳腺等腫瘤中幾乎不表達,因此PAX8對于鑒別肺部腫瘤具有重要的意義[24,25]。Ullman等[26]研究顯示,在30例SFTs中PAX8和STAT6陽性率分別為43%(13/30)和93%(28/30),其中PAX8中有8例彌漫性陽性表達,5例局部陽性表達,并且胸膜外SFTs比胸膜SFTs更容易表達PAX8(77%vs18%,P=0.001);對照組肉瘤樣腎細胞癌或梭形細胞腫瘤中PAX8陽性率可達50%-87%,而STAT6均為陰性表達。與此同時,有學(xué)者研究了41例SFTs中PAX8陽性率(26.8%,11/41)與臨床病理參數(shù)的關(guān)系,結(jié)果提示其陽性率與患者性別、年齡、腫瘤直徑、分布位置、惡性與否及轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)均無明顯關(guān)系[27]。本研究結(jié)果顯示,在19例肺內(nèi)SFTs中,PAX8陽性率為31.58%(6/19),細胞信號位于細胞核,而14例對照組腫瘤中僅1例出現(xiàn)PAX8陽性信號表達,顯示出現(xiàn)92.86%(13/14)特異性,特異性明顯高于其余4種標志物。并且,肺內(nèi)SFTs中PAX8的表達與患者性別、年齡、腫瘤大小、腫瘤部位、腫瘤細胞增殖指數(shù)(Ki-67)、腫瘤細胞核核分裂象等臨床特征之間無明顯相關(guān)性。由此可見,PAX8對于鑒別肺內(nèi)SFTs具有重要作用,但同時也可能對SFTs的診斷過程中容易造成誤判,診斷前最好排除轉(zhuǎn)移性肉瘤樣癌或者梭形細胞樣的其他腫瘤。

綜上所述,鑒別診斷肺內(nèi)SFTs需要臨床表現(xiàn)、影像學(xué)、免疫組織化學(xué)等聯(lián)合判斷,而免疫標志物檢測至關(guān)重要。其中,STAT6和PAX8聯(lián)合檢測在肺內(nèi)SFTs的診斷及鑒別診斷具有重要作用,相較傳統(tǒng)標志物具有更高的敏感性和特異性。