重視甲狀腺腫瘤病理分類在臨床診療中的應(yīng)用

劉志艷

中國甲狀腺癌的發(fā)病率逐年上升,標(biāo)化發(fā)病率已上升至2016年的14.65/10萬人年,成為中國發(fā)病率第7位的惡性腫瘤,在女性中的發(fā)病率由第7位上升至第3位[1]。通過術(shù)前細(xì)胞學(xué)診斷、規(guī)范化外科手術(shù)治療、術(shù)后個(gè)體化治療,中國甲狀腺癌患者5年生存率已由2003～2005年的67.5%上升至2012～2015年的84.3%,但與發(fā)達(dá)國家(98%)相比仍存在較大差距[2-4],早期、精準(zhǔn)診斷勢(shì)在必行。

組織學(xué)是甲狀腺腫瘤病理診斷的基石,隨著醫(yī)學(xué)發(fā)展到分子時(shí)代和單細(xì)胞測(cè)序日益完善,由于某些分化極好的腫瘤性增生與非腫瘤性增生組織學(xué)上極為相似,單純組織學(xué)診斷易造成惡性腫瘤的漏診。與此同時(shí),臨床循證醫(yī)學(xué)支持一小部分不具有明確浸潤(rùn)或可疑浸潤(rùn)的甲狀腺癌重新歸類為低風(fēng)險(xiǎn)腫瘤,一部分惰性甲狀腺癌歸類為高侵襲性癌,傳統(tǒng)組織學(xué)觀察和免疫組化已難以滿足甲狀腺癌臨床診療的需求,分子遺傳學(xué)已成為甲狀腺腫瘤臨床整合診療中的重要一環(huán)[5-9]。本文試圖從病理醫(yī)師的視角重新評(píng)估甲狀腺腫瘤病理分類在臨床診療中的作用,論述甲狀腺癌病理診斷的現(xiàn)狀與未來。

1 組織學(xué)是準(zhǔn)確診斷的重要基礎(chǔ)

甲狀腺實(shí)質(zhì)的腫瘤主要為上皮型腫瘤,包括甲狀腺濾泡上皮源性腫瘤、濾泡旁細(xì)胞源性腫瘤、混合性髓樣和濾泡細(xì)胞起源性腫瘤、涎腺型腫瘤、組織發(fā)生不明的腫瘤和甲狀腺內(nèi)胸腺腫瘤[10-12]。上述腫瘤組織學(xué)類型多樣,首先應(yīng)熟知甲狀腺腫瘤組織學(xué)診斷的要點(diǎn)[7],主要診斷標(biāo)準(zhǔn)包括:甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma, PTC)細(xì)胞核特征、細(xì)胞質(zhì)特點(diǎn)、包膜和(或)血管、臨近組織浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移、高級(jí)別形態(tài)學(xué)特征(腫瘤性壞死、核分裂象數(shù)量),但組織學(xué)標(biāo)準(zhǔn)不斷更新、標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估判讀差異,均導(dǎo)致良、惡性鑒別困難[13-16]。PTC細(xì)胞核特征可見于低風(fēng)險(xiǎn)腫瘤,包括具有乳頭狀核特征的非浸潤(rùn)性甲狀腺濾泡性腫瘤、惡性潛能未定的高分化腫瘤、透明變梁狀腫瘤,也可見于PTC及其亞型。嗜酸性細(xì)胞質(zhì)在鑒別嗜酸細(xì)胞腫瘤、嗜酸細(xì)胞型PTC、嗜酸細(xì)胞型甲狀腺髓樣癌(medullary thyroid carcinoma, MTC)中具有重要意義,也可見于橋本甲狀腺炎、甲狀腺濾泡結(jié)節(jié)性病變中的濾泡上皮嗜酸性變。包膜和(或)血管浸潤(rùn)為甲狀腺濾泡癌(follicular thyroid carcinoma, FTC)、嗜酸細(xì)胞癌(oncocytic carcinoma, OCA)、浸潤(rùn)性包裹性濾泡亞型PTC及惡性潛能未定的腫瘤的診斷標(biāo)準(zhǔn),但同樣存在主觀判讀差異(圖1～3)[15]。PTC、FTC和OCA統(tǒng)稱為分化型甲狀腺癌,具有高級(jí)別形態(tài)學(xué)特征的分化型甲狀腺癌為高級(jí)別分化型甲狀腺癌。第5版WHO甲狀腺腫瘤分類新提出高級(jí)別甲狀腺濾泡源性癌,包括傳統(tǒng)甲狀腺低分化癌(poorly differentiated thyroid carcinoma, PDTC)和高級(jí)別分化型甲狀腺癌。

其次,不同腫瘤類型具有獨(dú)特臨床病理和分子特征。如高細(xì)胞型PTC多具有BRAF V600E與TERT啟動(dòng)子、TP53基因復(fù)合性突變(圖4);MTC表現(xiàn)為RET基因點(diǎn)突變,篩狀桑葚型甲狀腺癌表現(xiàn)為Wnt信號(hào)通路相關(guān)異常,甲狀腺母細(xì)胞瘤與DICER1基因熱點(diǎn)突變有關(guān),兒童甲狀腺癌基因融合的發(fā)生率遠(yuǎn)高于成人等[17-18]?；虍惓Ｏ嚓P(guān)免疫組化抗體的出現(xiàn),如BRAF V600E、pan-TRK、RAS抗體等,為基因異常的初篩和普及檢測(cè)提供了可能。最新細(xì)胞學(xué)診斷系統(tǒng)和共識(shí)更是用分子標(biāo)志物進(jìn)行癌預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí),以指導(dǎo)甲狀腺癌診斷和鑒別診斷[3,19]。上述最新分子研究進(jìn)展既有助于深入認(rèn)識(shí)甲狀腺癌的發(fā)病機(jī)制,更為臨床復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)分層和靶向治療提供了依據(jù)[17]。

圖4 高細(xì)胞型甲狀腺乳頭狀癌 圖5 甲狀腺濾泡癌,彌漫浸潤(rùn)型 圖6 A.甲狀腺乳頭狀癌伴全身廣泛轉(zhuǎn)移,此圖為肝內(nèi)轉(zhuǎn)移癌穿刺樣本;B.甲狀腺乳頭狀癌TG陽性,EnVision法

2 分子遺傳學(xué)改變?yōu)榉肿臃中?、?fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)分層和靶向治療的重要依據(jù)

2.1 分化型甲狀腺癌絕大多數(shù)甲狀腺濾泡源性癌由MAPK信號(hào)通路和AKT信號(hào)通路調(diào)節(jié)基因的極少數(shù)體細(xì)胞突變或融合引起[11,20],其組織學(xué)特征主要與RTK基因融合、RAS和BRAF突變有關(guān),這些基因異常激活MAPK信號(hào)通路導(dǎo)致增殖、血管生成和侵襲性增強(qiáng),并下調(diào)分化相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄,導(dǎo)致腫瘤逐漸失分化,為癌變過程中的早期驅(qū)動(dòng)事件。高級(jí)別濾泡上皮源性癌通常由分化型甲狀腺癌以遺傳多步驟的方式進(jìn)展而來,表現(xiàn)為BRAF、RAS或少數(shù)基因融合(常為RET或NTRK3)等基因異常之外,再繼發(fā)侵襲性突變,最常見的是TERT啟動(dòng)子、TP53和少數(shù)PIK3CA等后期分子事件[21]。青少年P(guān)DTC患者DICER1突變常見,可能反映了高級(jí)別特征和潛在miRNA調(diào)節(jié)障礙之間的耦合[22]。

第5版WHO甲狀腺腫瘤分類提出甲狀腺癌的分子分型:RAS樣和BRAF樣腫瘤[8]。RAS樣腫瘤通常有包膜或界限清楚,腫瘤以濾泡結(jié)構(gòu)為主,多數(shù)表現(xiàn)為RAS樣基因異常而缺乏BRAF突變(圖5);其腫瘤細(xì)胞PTC核特征不明顯,核內(nèi)假包涵體罕見,稱為RAS樣核[23]。RAS樣分子異常包括BRAF K601E、DICER1、EZH1、EIF1AX突變和PPARG、THADA融合。BRAF樣腫瘤通常具有乳頭狀結(jié)構(gòu)、典型PTC細(xì)胞核特征;多數(shù)為浸潤(rùn)性,但也可呈膨脹性生長(zhǎng)或?yàn)槟倚?圖6)[11]。其腫瘤細(xì)胞核重疊,毛玻璃樣,可見核溝、核內(nèi)假包涵體,稱為BRAF樣核。BRAF V600E樣分子異常包括ALK、BRAF、RET、NTRK1/3和MET融合[11]。RAS樣腫瘤分化程度好于BRAF樣腫瘤,PTC的分化程度差于FTC和浸潤(rùn)性包裹性PTC。若在組織學(xué)良性或低風(fēng)險(xiǎn)甲狀腺腫瘤中檢測(cè)到BRAF V600E和高危突變,如TP53、PIK3CA或TERT啟動(dòng)子突變,則應(yīng)仔細(xì)檢查整個(gè)腫瘤以排除惡性。

我團(tuán)隊(duì)最近研究表明:局部晚期PTC以高細(xì)胞亞型最為常見,其次為具有鞋釘型成分、混合高細(xì)胞、鞋釘性腫瘤成分的腫瘤[24]。局部晚期PTC最常見的分子改變?yōu)锽RAF V600E突變和TERT啟動(dòng)子突變,其中1/4以上為BRAF V600E和TERT啟動(dòng)子復(fù)合性突變[24]。復(fù)合性突變型與共野生型相比,腺外浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)均顯著升高。

2.2 高級(jí)別甲狀腺濾泡源性癌從分子生物學(xué)看,PDTC和高級(jí)別分化型甲狀腺癌存在BRAF V600E、RAS或少數(shù)基因融合(常為RET或NTRK3)驅(qū)動(dòng)基因異常[11,25],并不同程度繼發(fā)侵襲性突變,最常見的是TERT啟動(dòng)子和少數(shù)PI3K/PTEN/AKT和TP53等[3,21,26-27]。PDTC中RAS突變多見,因診斷標(biāo)準(zhǔn)要求無PTC細(xì)胞核特征,多無PTC背景[21];高級(jí)別分化型甲狀腺癌中BRAF突變更常見,因其中多為高級(jí)別PTC(圖7),其基因融合亦高達(dá)25%[18,21,25,28]?；蛉诤?如ALK、NTRK、RET融合等)相關(guān)PTC晚期病例多見,易復(fù)發(fā),病程較長(zhǎng),因此也被歸入BRAF樣突變[2,29]。染色體1q擴(kuò)增常見于侵襲性/晚期高級(jí)別PTC。

圖7 高級(jí)別分化型甲狀腺癌(甲狀腺乳頭狀癌),可見多灶腫瘤性壞死 圖8 甲狀腺嗜酸細(xì)胞癌,可見血管內(nèi)癌栓 圖9 A.篩狀桑葚型甲狀腺癌,可見桑葚體;B.篩狀桑葚型甲狀腺癌異常表達(dá)β-catenin于腫瘤細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核,EnVision法 圖10 A.甲狀腺乳頭狀癌實(shí)體型HE染色;B.pan-NTRK免疫組化陽性著色于腫瘤細(xì)胞質(zhì),EnVision法

間變性甲狀腺癌(anaplastic thyroid carcinoma, ATC)通常攜帶TERT啟動(dòng)子突變和BRAF復(fù)合性突變,而來自FTC或包裹性濾泡亞型PTC的間變性癌通常攜帶RAS和TERT啟動(dòng)子復(fù)合突變,此外尚有TP53基因突變和CDKN2A/B基因缺失。與非錯(cuò)配修復(fù)基因突變病例相比,具有錯(cuò)配修復(fù)基因突變的ATC表現(xiàn)為超突變表型,但其臨床相關(guān)性目前尚不清楚。

2.3 MTC根據(jù)分子遺傳學(xué)特性,MTC可分為散發(fā)性和遺傳性[30],后者可分為多發(fā)性內(nèi)分泌腫瘤(multiple endocrine neoplasia, MEN)和家族性MTC;MEN分為MEN2A型和MEN2B型。RET原癌基因獲得性胚系突變?yōu)檫z傳性MTC重要驅(qū)動(dòng)因子(95%～98%)[31]。約98%的MEN2A患者存在RET基因胚系突變,95%患者存在外顯子10的C620突變,80%患者存在C611、C618、C634錯(cuò)義突變[32-33]。40%～60%散發(fā)病例存在RET基因體系突變。98%的MEN2B患者存在16外顯子M918T胚系突變,該位點(diǎn)也為散發(fā)性MTC最常見的體系突變[31]。少數(shù)患者出現(xiàn)相同等位基因RET基因多重突變,涉及V804、Y806C、S904C、E805K或Q781R[34],與單一點(diǎn)突變或野生型患者相比,突變復(fù)雜程度越高者,疾病嚴(yán)重程度越高[35]。在RET野生型散發(fā)性MTC中可檢測(cè)到RAS突變[30],通常與RET突變互斥,HRAS、KRAS突變較常見,NRAS突變罕見[36-37]。在侵襲性強(qiáng)的病例中,腫瘤轉(zhuǎn)化和進(jìn)展主要涉及RET基因突變,很少涉及RAS突變[37]。種族與環(huán)境因素可能是RAS突變發(fā)生率差異的原因[30]。

2.4 分子遺傳學(xué)導(dǎo)致腫瘤分類更新部分腫瘤因其特殊分子特征而更新命名,如自第4版WHO開始,嗜酸細(xì)胞腫瘤從濾泡性腫瘤中獨(dú)立,為75%以上腫瘤細(xì)胞具有嗜酸性胞質(zhì)的濾泡性腫瘤(圖8)。嗜酸細(xì)胞腫瘤具有特征性線粒體基因組(mtDNA)或GRIM19基因改變,1/3以上存在拷貝數(shù)異常,在電子傳遞鏈復(fù)合體Ⅰ亞單位基因中均存在同質(zhì)或高度異質(zhì)性(>70%)線粒體DNA突變?？截悢?shù)變異引發(fā)近全基因組單倍體化,伴或不伴有后續(xù)的基因組內(nèi)復(fù)制[8,38-39]。染色體改變與浸潤(rùn)程度有關(guān):大多數(shù)僅有包膜或局灶性血管浸潤(rùn)的OCA為二倍體;而有廣泛血管浸潤(rùn)和廣泛侵襲性的腫瘤通常為多倍體,多有7號(hào)染色體擴(kuò)增。此外,OCA還存在復(fù)發(fā)性突變,包括RAS突變(突變率低于FTC)、EIF1AX、TERT、TP53、NF1、CDKN1A等[40]。上述分子特征均不同于傳統(tǒng)FTC。此外,篩狀桑葚型甲狀腺癌也因其Wnt信號(hào)通路基因異常、不同于其他濾泡源性甲狀腺癌而更新為“組織來源未定的腫瘤”(圖9A)。甲狀腺分泌性癌因具有ETV6-NTRK3基因融合、不表達(dá)濾泡上皮標(biāo)志物、表達(dá)GATA-3、GCDFP15等涎腺分泌性癌標(biāo)志物而新增為甲狀腺涎腺源性癌。

3 新免疫標(biāo)志物的臨床應(yīng)用

免疫組化檢測(cè)為腫瘤病理診斷最常用的重要輔助診斷手段。甲狀腺腫瘤診斷常用的免疫標(biāo)志物主要有甲狀腺濾泡上皮標(biāo)志物TTF-1、PAX8、甲狀腺球蛋白(thyroglobulin, Tg)、TPO,濾泡旁細(xì)胞免疫標(biāo)志物降鈣素及神經(jīng)內(nèi)分泌標(biāo)志物。此外,第5版WHO提倡對(duì)所有ATC行BRAF免疫組化檢測(cè)或分子檢測(cè)以指導(dǎo)靶向治療;對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)腫瘤,提倡檢測(cè)BRAF、RAS、TP53基因和TERT啟動(dòng)子輔助明確診斷[8-9,41]。BRAF免疫組化檢測(cè)診斷BRAF突變的特異性達(dá)100%。

新近提出的高級(jí)別甲狀腺濾泡源性癌和MTC分級(jí),提倡采用PHH3免疫組化輔助核分裂計(jì)數(shù)、Ki-67免疫組化輔助增殖指數(shù)判定,以輔助腫瘤準(zhǔn)確分級(jí),從而指導(dǎo)腫瘤風(fēng)險(xiǎn)分層[42]。除此之外,β-catenin在篩狀桑葚型甲狀腺癌中異常表達(dá)(圖9B);pan-TRK抗體可用于NTRK基因融合的免疫篩查,從而用于NTRK基因變異PTC(多數(shù)為實(shí)體型)及甲狀腺分泌性癌的輔助診斷(圖10);RAS抗體可用于RAS樣腫瘤的輔助診斷。而RET蛋白因特異性差,不推薦用于RET基因異常的免疫組化檢測(cè)。

4 甲狀腺癌靶向治療及免疫治療新進(jìn)展

甲狀腺癌的治療方案包括手術(shù)治療、TSH抑制治療、放射性碘治療和系統(tǒng)治療。甲狀腺癌系統(tǒng)性靶向治療已逐漸由臨床研究過度到臨床應(yīng)用。自2017年3月至今,索拉非尼和侖伐替尼相繼在國內(nèi)外獲批用于治療碘難治性復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移性分化型甲狀腺癌的靶向藥物。ATC平均生存期為3個(gè)月,1年總生存率為10%。ATC甲狀腺外科手術(shù)切除困難、放化療療效有限,一直為甲狀腺癌臨床診療中的難點(diǎn)。研究表明BRAF V600E抑制劑治療ATC易誘發(fā)耐藥,主要與SWI/SNF染色體重塑復(fù)合體、PI3K-AKT-mTOR、MAPK和JAK-STAT通路基因異常有關(guān)[43]。新近發(fā)現(xiàn)BRAF V600E突變型ATC新輔助靶向聯(lián)合手術(shù)治療療效良好,可縮小腫瘤、減少手術(shù)并發(fā)癥、增加患者手術(shù)機(jī)會(huì),有效延長(zhǎng)BRAF突變型ATC患者生存期達(dá)4～5年[44-45]。拉羅替尼用于攜帶NTRK基因融合的晚期或轉(zhuǎn)移性實(shí)體瘤(包括甲狀腺癌)患者[46];普拉替尼獲得國家藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn),用于RET變異MTC和局晚期DTC患者的治療[47]。以上藥物在甲狀腺癌中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了甲狀腺癌系統(tǒng)性靶向治療從酪氨酸激酶抑制劑到精準(zhǔn)靶向藥物的過度,為晚期甲狀腺癌患者帶來了獲益[48]。

與此同時(shí),新近研究表明免疫治療可能使ATC患者獲益,免疫檢查點(diǎn)抑制劑(單獨(dú)或與靶向藥物聯(lián)用)、嵌合抗原受體T細(xì)胞(chimeric antigen receptor T cell, CAR-T)免疫療法和個(gè)性化腫瘤疫苗等有望成為ATC治療的未來方向[49-50]。

甲狀腺腫瘤為外科病理診斷中常見的腫瘤之一,其發(fā)病率不斷升高、分子機(jī)制逐漸明朗、病理分型日趨精細(xì)化,逐漸過度到形態(tài)-免疫-分子病理聯(lián)合診斷的時(shí)代。在病理實(shí)踐中應(yīng)高度關(guān)注臨床診療的需求,重視并明確甲狀腺腫瘤病理分類,尤其是惡性腫瘤亞分類,盡可能明確高侵襲性、高級(jí)別甲狀腺癌及有特殊基因異常的類型,為甲狀腺癌精準(zhǔn)診治提供診斷金標(biāo)準(zhǔn)。