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【文献快递】其他转录因子的表达对垂体腺瘤的进袭性行为所具有的预后价值

 龙在天涯ok 2020-04-22

《Journal of  Neurosurgery》杂志2020年4月17日在线发表奥地利Medical University of Vienna的Micko A , Rötzer T , Hoftberger R ,等撰写的《其他转录因子的表达对垂体腺瘤的进袭性行为所具有的预后价值Expression of additional transcription factors is of prognostic value for aggressive behavior of pituitary adenomas.》( doi: 10.3171/2020.2.JNS2018.)。


【目的】

根据2017年最新的世界卫生组织(WHO)内分泌器官肿瘤分类,按转录因子(transcription factor, TF)的表达对多激素腺瘤进行亚分类。在具有不常见的免疫组化组合的多激素腺瘤组(PAWUC)中,作者发现除其他转录因子(TFs)外,还有很大一部分的表达促性腺激素腺瘤细胞转录因子(TFGA)。本研究的目的旨在比较单纯表达TFGA的促性腺腺瘤与表达促性腺激素腺瘤细胞转录因子(TFGA)的具有不常见的免疫组化组合的多激素腺瘤组(PAWUC)的临床病理参数。

最新的2017年WHO内分泌器官肿瘤的分类目的旨在根据细胞谱系区分垂体腺瘤细胞,在垂体腺瘤的分类中包括转录因子(TFs) PIT1 和TPIT,以及促性腺激素细胞腺瘤细胞的转录因子(TFGA) SF1、GATA2/3,雌激素受体α。在此背景下,目前多激素腺瘤的定义是指有多种激素的免疫组化(IHC)表达,并根据其转录因子(TF)表达模式进一步细分。例外的是生长激素泌乳素细胞(mammosomatotroph)(生长激素[GH]-泌乳素[PRL])腺瘤和促性腺激素细胞(gonadotroph)(β促卵泡激素[β-FSH]-β促黄体激素[β-LH]+α亚基)腺瘤。

根据WHO 2017年的分类,按转录因子(TF)的表达将多激素腺瘤分为两组:1)具有一个转录因子(TF)的多激素腺瘤,称为PIT-1阳性腺瘤(以前称作静默性垂体腺瘤);2)具有一个以上转录因子(TF)的多激素,称为“具有不常见免疫组化组合的多激素腺瘤(PAWUC)”。

与其他类型的垂体腺瘤相比,年轻的患者更容易发生多激素腺瘤。在大约70%的患者中,通过肿块占位效应发现的多激素腺瘤,但没有表现出激素活性的征象。在其余的患者中,临床效果最常反映出有生长激素(端肥大症)的存在,且在较小程度上反映有促肾上腺皮质激素(ACTH)的过表达(库欣病)和有PRL细胞(高泌乳素血症)的存在。临床相关的糖蛋白激素(促甲状腺激素[TSH], FSH, LH)的过表达是罕见的。此外,在多发性内分泌肿瘤1型(MEN1)患者中,多激素腺瘤的发病率高于非MEN1患者。多激素腺瘤多为大腺瘤而非微腺瘤,据报道,在PIT1阳性的肿瘤中,有侵袭性征象的占多达30%。然而,除了被认为更具进袭性的PIT1-阳性多激素腺瘤(包含免疫组化表达GH, PRL、TSH+α亚基),对具有不常见免疫组化组合的多激素腺瘤(PAWUC)亚群的了解甚少。

从我们对具有不常见免疫组化组合的多激素腺瘤(PAWUC)研究系列中,我们发现有很大一部分表达FSH/LH和该细胞谱系转录因子(TFs)的腺瘤。无功能性腺瘤,特别是具有FSH/LH免疫细胞化学阳性的腺瘤,一般在侵袭性和复发性方面表现出非常不同的生物学行为,且促性腺激素细胞腺瘤转录因子(TFGA)中额外的转录因子(TFs)的表达可能具有预后价值。因此,本研究的目的旨在在生物学行为和临床结果方面,将有附加的TFs的伴有TFGA表达的PAWUC与仅表达TFGA的促性腺激素细胞腺瘤进行比较。

【方法】

本单中心系列研究回顾由73例促性腺激素腺瘤细胞转录因子阳性(TFGA-positive)的垂体腺瘤患者(SF1,GATA3,雌激素受体α):22例 PAWUC伴有TFGA的 (TFGA-plus组)和51例只有TFGA表达的(TFGA-only组)。比较两组患者的特征、预后参数、侵袭率(直接内镜检查评估)、MIB1和MGMT状态。

在我们医院10年间(2008 - 2018年)所有接受手术治疗的458例垂体腺瘤中,多激素腺瘤占5.7%(26例)。本回顾性研究中包括73例经免疫组化验证的促性腺激素腺瘤转录因子(TFGA)阳性垂体腺瘤患者,其中22例为促性腺激素细胞转录因子(TFGA)阳性,另有附加的转录因子TF (TFGA-plus组),51例为仅有TFGA表达(TFGA-only组)。所有患者都采用单纯经鼻内窥镜经蝶窦入路手术。

根据WHO 2017年内分泌器官肿瘤分类标准进行组织病理学分析。TFGA-plus组被定义为的组合TFGA转录因子(LH、FSH+α亚基)加上PIT1 (GH、PRL、TSH)和/或TPIT (ACTH)的组合,对应于PAWUC亚群。而TFGA-only组被定义为除TFGA 转录因子以外(LH、FSH+α亚基)没有其他免疫组化转录因子的表达对应于促甲状腺激素细胞腺瘤。

排除标准中有(不同细胞类型的单独的肿瘤的)双发腺瘤,以前归类为多激素腺瘤的组合,如泌乳素生长激素细胞腺瘤(GH-PRL),单独的PIT-1阳性多激素腺瘤,或失访的患者。此外,TFGA-only组的 患者没有显示包含LH / FSH(+α亚基)免疫组化表达的也被排除在外。

图1。病人特征流程图。*排除:患者失访,肿瘤组织不足以进行进一步的免疫组化检查。

表1。患者和肿瘤特征


如果< 1%的肿瘤细胞免疫组化染色阳性.则激素表达归类为阴性。如果发现激素水平高于按性别调整的(sex-adjusted)上限,且如果出现肢端肥大症皮肤表现、库欣病、(不能被解释为垂体柄效应的)高泌乳素血症的症状,或继发性甲状腺功能亢进,激素分泌归类为阳性。

在不知道切除范围的情况下(由T.R.和R.H医生)进行组织病理学检查。内分泌科医生和神经外科医生(G.V.,A.M,和S.W.)在随访激素水平和MRI随访的基础上,对内分泌缓解(ER)和大体全切除(GTR)进行评估,但对组织病理学发现不知情(blinded)。

这项研究得到了机构伦理委员会(he Institutional Ethics Committee)的批准,并根据《赫尔辛基宣言》的原则(the principles of the Declaration of Helsinki.)进行。经患者同意,对肿瘤标本进行进一步的组织病理学检查。

常规处理手术活检标本,对垂体激素(ACTH、FSH、GH, LH、PRL、TSH,α亚基)、转录因子(PIT1, TPIT、SF1 GATA3,雌激素受体α)、MIB1增殖标志物和DNA修复蛋白MGMT行免疫组织化学染色。由于GATA2和GATA3的同源氨基酸含量高,且在病理分析中广泛使用GATA3抗体,所以GATA3被用来代替GATA2进行组织处理。

所有活检标本用4%中性缓冲福尔马林固定,常规处理,嵌入到石蜡中,切成5-μm的切片,并使用链霉亲和素-生物素-过氧化物酶(streptavidin-biotinperoxidase)复合方法进行H & E 免疫组织化学染色。两位神经病理学医生(T.R.和R.H.)分别载对术中发现不知情的情况下回顾了标本。阳性对照组织由各抗体相应的阳性对照的织石蜡包埋切片组成。阴性对照来自于相同种类和相同免疫球蛋白亚型(免疫球蛋白G1)的非相关抗体。

根据Nishioka等人的一项研究,只有当相关肿瘤细胞中有重要部分表现出核反应活性时,才被认为转录因子(TFs)是阳性的。在多激素腺瘤的情况下,如果肿瘤细胞的重要部分显示促性腺激素细胞肿瘤细胞表达阳性(SF1、GATA3或雌激素受体α),多个转录因子(TF)表达被分级为阳性。

在热点区域,每500个细胞的MIB1指数被用来作为增殖潜力的标志物。MGMT表达状态以染色细胞百分比来评估,即,<10%(低),10% -50%(中等),>50%(高)。根据修订的Knosp分类,评估鞍旁肿瘤的扩展。根据术中情况评估肿瘤的一致性:软的肿瘤定义为容易用吸引器取出(易吸引),而纤维性肿瘤表现为僵硬的和分隔的结构。根据术前 (美敦力公司StealthStation S8的)等体素计划MRI(isovoxel planning MRI)对肿瘤尺寸(平均直径)和体积(cm3)进行评估。作为我们日常临床实践的一部分,侵犯性是由神经外科医生团队通过直接内镜可视化在手术中判断的。鞍前壁的鞍底硬脑膜标本附加用于组织学检查。

图2。无功能性PAWUC的图像。A:术前MR图像显示腺瘤向左侧海绵窦扩展。B:经过3次切除(2次经蝶窦切除,1次额叶下切除)和1次伽玛刀放射外科(GKRS)治疗, 5年的术后MR图像证实左侧海绵窦的腺瘤完全切除。然而,在右侧内侧(endo )/鞍旁发现复发的肿瘤,进行第二次GKRS治疗。C-G:免疫组化检查。PIT1阳性(C)、TPIT阴性(D)、SF1阴性(E)、MIB1 2.2% (F)、MGMT >50% (G)。

图3。促性腺激素细胞腺瘤的图像。A.术前MR图像显示腺瘤扩展至左侧海绵窦,Knosp2级。B:内镜下经蝶切除术3年后的术后MR图像证实腺瘤完全切除。C-G.免疫组化检查,PIT1阴性(C), TPIT阴性(D), SF1阳性(E), MIB1 2.6% (F), MGMT 10%-50% (G).原始放大40。

【结果】

TGFA-plus组患者明显比TFGA-only组患者年轻(分别为46岁和56岁;p = 0.007)。TFGA-only组的垂体腺瘤明显增大(直径25mm相比 18.3 mm, p = 0.002)。术中,TGFA-plus组中的侵袭性征像明显多于单纯tfga组(50% vs 16%, p = 0.002)。无功能tfga +组的总切除率显著低于TFGA-only组组(44%相比86%, p = 0.004)。两组间在MIB1、MGMT方面的差异无统计学意义。

【讨论】

据我们所知,本系列研究是世界卫生组织(WHO)在2017年修订分类后对TGFA阳性的具有不常见的免疫组化组合的多激素腺瘤(PAWUC)的首次描述。虽然体积明显小于TFGA-only(促性腺激素)腺瘤,但我们发现其侵袭性和Knosp 4级的鞍旁生长速率较高,这表明有较强的进袭性行为,也由此,TFGA-阳性的多激素腺瘤的全切除GTR/ER率较低。

多激素(Plurihormonal腺瘤

在广泛应用免疫组织化学检测垂体腺瘤激素表达之前,垂体腺瘤的分类是基于苏木精伊红(H&E)染色,这阻碍了多激素腺瘤的诊断。随着2004年WHO分类的修订,免疫组织化学在诊断垂体腺瘤和定义垂体腺瘤亚型方面已发展成为金标准。使用转录因子(TFs)来鉴别多激素性腺瘤的一个可能的好处是被假定的,但是没有足够的可用数据来澄清细胞学上的一致性(the cytological coherence)。此外,还建立了亚型III腺瘤组(现在称为“PIT1阳性腺瘤”)。

在2017年WHO分类中,特别是在多\激素腺瘤的患者中,转录因子(TFs)现已被定义为诊断垂体腺瘤的主要依据。由于这些诊断方面的改进,例如,真正的“零细胞腺瘤(null cell adenomas)”,则相对罕见。在Nishioka等人的分析中,作者发现在1071例手术的治疗腺瘤中仅占0.6%。许多激素阴性(hormonenegative)的腺瘤被发现是TFGA-阳性的促性腺激素细胞腺瘤,或在多激素腺瘤(plurihormonal)患者,显示有附加的 (FSH, LH,+α亚基)TFGA表达。

关于多激素性腺瘤如何可能发生的若干理论已经发表。一方面,发生可能是基于经历了几个转化和/或突变过程的前体细胞,进而发生多激素腺瘤。另外,现有垂体腺瘤的克隆细胞可能经历多个多向分化,导致该肿瘤实体的形成。多激素腺瘤的转录因子(TF)的表达差异也被显示在我们的研究队列中,而不同类型的TFGA (SF1 GATA3,雌激素受体α)已经由肿瘤细胞表达(图1)。

PIT-1阳性腺瘤与具有不常的免疫组化组合的多激素腺瘤PAWUC

单体多激素腺瘤的原型(The prototype of monomorphous plurihormonal adenomas)是仅有PIT1阳性腺瘤(PIT1-only–positive adenomas)(以前被称为静默亚型III型腺瘤)。最初被认为是静默性促肾上腺皮质激素腺瘤的第三种变体,现已被认为是一种具有生物学上进袭性的肿瘤。在大量的切除的病例中,发现有PIT1阳性的多激素腺瘤,其发生率为0.9% - 3.2%。来自梅奥诊所(Mayo Clinic)、St. Michael医院和University Health Network的一系列研究表明,这些肿瘤并不总是静默性的,可能伴有肢端肥大症、闭经、溢乳,以及甲状腺功能亢进。虽然有不同的激素过度分泌(如肢端肥大症和高泌乳素血症)的临床表现组合是可能的,但它只发生在少数患者中。

这些肿瘤的标志是有PIT1的表达和存在核球样体(nuclear spheridia )(核包含物nuclear inclusions)。相比已分化的PIT1谱系腺瘤(生长激素细胞[somatotroph]、泌乳素细胞[lactotroph]、促甲状腺素细胞[thyrotroph]腺瘤),这些肿瘤通常表现出有独特的包括GH、PRL、β-TSH在内的一个或多个PIT1激素非常局灶的或分散的阳性免疫组化染色的特点。

与仅有PIT1阳性的多性激素腺瘤相比,对具有不常见的免疫组化组合的多激素腺瘤(PAWUC)的亚型知之甚少。在最近发表的回顾性队列分析中,Aydin等人报道,PAWUC占所有垂体腺瘤的2.7%,而我们的系列报道中为28例,占4.8%。PAWUC最常见的免疫组化(IHC)组合包括GH、PRL,和一个或多个糖蛋白激素亚基(β-TSH,β-FSHβ-LH,和α亚基)。与我们的发现一致,Aydin等人发现PIT1和TFGA的组合是最常见的亚型。

在我们的22例PAWUC患者中,有13例是分泌激素的。在这些患者中,有12例(92%)在诊断时患有肢端肥大症,其中1人被诊断有额外的高泌乳素血症(464 ng/ml)。该例患者在未使用多巴胺激动剂的情况下,术后PRL浓度在正常范围内。然而,该患者术后需要接受生长抑制素受体配体(SRLs)和伽玛刀放射外科(GKRS)治疗。

由于纳入转录因子(TFs)和免疫组化(IHC)激素抗体的改进,许多以前被归类为零细胞腺瘤或单一激素类型的静默性腺瘤现在被发现为多激素腺瘤。在我们的研究系列中,最常见的TFGA -plus多激素性腺瘤表现为GH、PRL (PIT1)和FSH/LH (TFGA)的组合。

在40%(4/10)无功能的TFGA-plus PAWUC中,术前MRI发现有Knosp分级4级的鞍旁侵袭,因此相比在TGFA-only组(促性腺激素细胞腺瘤)中明显更为多见,发生率为8%。对于无功能的PAWUC患者,建议缩短对残留肿瘤的监测时间并建议采用伽玛刀放射外科(GKRS)治疗。其他激素的转录因子(TF)组合很少发生。特别是与TPIT(如ACTH)组合的病例,仅发表过很小型的病例系列研究。到目前为止,共报告了20例共同表达的PIT1和TPIT (GH和ACTH)的病例。

分泌 GH和ACTH的垂体肿瘤没有库欣病的临床表现是常见的。在所有报道的同分泌生长激素和促肾上腺皮质激素的多激素垂体腺瘤病例中,主要的临床特征是生长激素过量分泌。目前文献中仅报道3例TFGA和TPIT (LH/FSH和ACTH)病例。在这些腺瘤中,发现肿瘤复发风险的增加与ACTH共表达有关。我们的研究系列又在目前的文献中增加了2例表达TPIT和TFGA的患者(均为无功能)。其中一例患者目前正在急诊室,另一名患者出现复发,肿瘤重新生长。

多激素腺瘤的标

Pawlikowski等通过分析多激素腺瘤的增殖率,发现MIB1值明显高于单激素(monohomonal)腺瘤。然而,在我们的研究系列中,TFGA-plus 多激素腺瘤(平均MIB1指数3.8)和促性腺激素细胞腺瘤(平均MIB1指数2.9)之间的MIB1指数没有显著性差异(p = 0.164)。

在PIT1阳性的多激素腺瘤患者中,50%(5/10)的患者MGMT免疫组化阴性。在我们的3例PIT1阳性的多激素腺瘤患者中,33%(1/3)的MGMT免疫组化表达为阴性。在TFGA-plus多激素腺瘤患者中,80%(4/5)的TFGA-plus组的患者中发现MGMT免疫表达低(<10%);然而,MGMT低至中度(<50%)的免疫表达频率在各组间的分布没有显著差异(TFGA-plus组为32%,而TFGA-only组为20%,p = 0.257)。

Richardson等人发现,多激素腺瘤中在肿瘤微环境中调节T细胞的增殖和功能的编码ARG2和SEMA3A的基因表达上调,这种对T细胞增殖的调控可能成为未来复发病例药物治疗的一个可能靶体。

【结论】

这些数据表明,如果肿瘤细胞内表达了额外的转录因子(TF),,尤其是在无功能的PAWUC患者中,TFGA阳性腺瘤的进袭性更强。这一点尤其重要,因为在表达TFGA的肿瘤中,肿瘤大小并不能作为预测GTR/ER的标志物。因此,对TFs和激素进行详细的免疫组化检测,对于准确判断垂体腺瘤的进一步行为是很重要的。对于这些腺瘤类型,应建议缩短放射影像学监测的时间间隔和较早考虑放射外科治疗。

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