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摘要 由于女性乳腺癌的高发病率，在女性患者的转移癌鉴别诊断中，通常会考虑原发性乳腺癌的转移，即使是那些没有乳腺癌病史的患者，因为一些乳腺癌首诊即转移。除临床病史和组织学外，乳腺癌标记物的免疫组化分析是确定乳腺癌来源的最常用方法。在这篇综述中，我们（1）总结了常用的和新发现的乳腺癌标志物，包括GCDFP-15、mammaglobin、GATA3、SOX10和TRPS1；（2） 指出使用这些腔/上皮或基底/肌上皮分化的乳腺癌标记物的优缺点；（3）推荐诊断免疫标记套餐，以区分乳腺癌和其他来源的形态相似的癌。 引言 乳腺癌是每年女性诊断的最常见的恶性肿瘤，占女性患者癌症的30%，也是女性癌症相关死亡的首要原因之一，2020年全球有68.5万人死于乳腺癌。据估计，20-30%的早期乳腺癌病例将发展为晚期转移性乳腺癌，这可能会在最初诊断后的任何时候发生，即使是在各种治疗之后。此外，在美国，6%-10%的乳腺癌女性在诊断时有远处转移，乳腺癌最常见扩散到骨、肺、肝和脑。虽然大多数转移性乳腺癌根据临床和病理结果并不难识别，但由于癌细胞的性质，特别是在肿瘤进展或治疗后肿瘤标志物的丢失，一些转移性乳腺癌的诊断仍然具有挑战性。因此，需要敏感和特异的乳腺标志物来明确诊断转移性乳腺癌。乳腺实质由导管和小叶组成，由小叶间和小叶内间质支撑。正常的乳腺导管和小叶为双层细胞，由内腔/上皮细胞和外基底/肌上皮细胞组成。腔/上皮细胞可表达激素受体，如雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和雄激素受体(AR)，以及人表皮生长因子受体2（HER2）（但不是过表达）。基底/肌上皮细胞通常表达基底/肌上皮标记物，如p63和平滑肌肌球蛋白SMM，但不表达激素受体和HER2。通常认为不同的表型癌可能反映了其细胞来源，因此具有腔/上皮分化的浸润性乳腺癌(IBC)可能表达腔/上皮标记物，而具有基底/肌上皮分化的IBC可能表达基底/肌上皮标记物。众所周知，IBC是分子异质性的，根据基因表达模式分为四种内在分子类型：luminal A、luminal B、HER2富集和基底样。另一方面，为了方便临床治疗，IBC可根据其ER、PR和HER2表达状态分为4种替代亚型：（1） ER阳性 luminal A型和（2）ER阳性 luminal B型，约占所有IBC的60-70%；（3） HER2阳性，ER和PR阴性，占所有IBC的10-20%；（4）三阴性（TNBC，ER、PR和HER2阴性），占所有IBC的15-20%，并且其中约70%的病例为基底样。在这篇综述中，我们将讨论常用的和新发现的乳腺标记物，并推荐诊断免疫标记套餐来区分乳腺癌和其他来源的形态相似的癌。 具有腔/上皮细胞分化的IBC标志物 目前，三种腔标记物——大疱病液蛋白-15（GCDFP-15）、乳珠蛋白（MGB）和GATA结合蛋白3（GATA3）在临床上被广泛用于提示乳腺来源。GCDFP-15，也称为BRST-2，是一种在乳腺囊肿液中检测到的15 kDa蛋白，可在正常乳腺腔细胞中表达，尤其是具有顶泌特征/化生的细胞，以及皮肤汗腺的大汗腺、小涎腺和气管支气管腺。GCDFP-15在乳腺癌中的总表达率约为50-60%，但在一些大的系列中，其表达率从40%到70%不等。虽然有报道称GCDFP-15的表达与ER状态无关，但研究发现GCDFP-15的表达与AR状态密切相关，这与大汗腺特征癌中GCDFP-15的表达一致。除乳腺癌外，GCDFP-15在前列腺癌、汗腺癌、涎腺癌及小部分(<5%)卵巢癌和肺癌中均有表达。 MGB是一种10kDa的分泌蛋白，可在一些正常乳腺腔细胞中表达，但在乳腺癌中的表达明显高于正常乳腺腔细胞。与GCDFP-15相似，MGB的频率在不同研究中有所不同，MGB对原发性乳腺癌的敏感性介于50%到70%之间，与GCDFP-15相当。在乳腺癌中，MGB在ER阳性癌中比在ER阴性癌中更可能阳性，在小叶癌中比在导管癌中更可能阳性。此外，在大多数子宫内膜子宫内膜样癌（>70%）和一些卵巢癌（30-40%）、汗腺和涎腺肿瘤、肺癌和黑色素瘤中MGB阳性。 GATA3是锌指转录因子GATA家族的七个成员之一，在脂肪、T淋巴细胞、甲状旁腺、滋养层细胞、神经系统和肾脏等多种组织类型的分化中发挥重要作用。在乳腺中，GATA3对腔细胞分化至关重要，通常在腔/上皮细胞中表达，但在基底/肌上皮细胞中不表达。在正常的大汗腺、涎腺、皮肤鳞状细胞和尿路上皮细胞中也有表达。尽管用于临床诊断的时间不过十年，但它已成为乳腺癌最常用的标志物；此外，GATA3也是尿路上皮癌最敏感的标记物，在涎腺导管癌、皮肤附属器肿瘤和T细胞淋巴瘤中高表达，在鳞状细胞癌、肾细胞癌、间皮瘤、胰腺癌、肺癌、卵巢癌等中不同程度表达。 作为乳腺癌标志物，GATA3因相对高的敏感性和易于评估的细胞核着色，使用上优于GCDFP-15和MGB。几个大的系列实验表明，GATA3对乳腺癌的总敏感性在80-90%左右，远高于GCDFP-15和MGB。GCDFP-15和MGB的另一个缺点是它们在肿瘤细胞中呈的细胞质表达通常是局灶性或斑片状的。因此，当很局灶着色时，病理医生很难确定它是真正的阳性还是非特异性背景染色。相反，GATA3免疫染色通常表现出较强的弥漫性核表达(图1)，特别是在ER阳性和HER2阳性乳腺癌中。一般来说，与跨膜蛋白HER2和EGFR等治疗靶点不同，易于识别且一致表达的核蛋白如TTF-1、PAX8和CDX2是首选的诊断标志物。 然而，GATA3、GCDFP-15和MGB在TNBC中的作用有限，因为它们只是与具有腔细胞分化的乳腺癌中ER和/或AR表达相关的腔细胞标记物。大量研究表明，GATA3在95%以上的ER阳性IBC和约90%的HER2阳性IBC中表达；然而，GATA3仅在30-60%的TNBC中表达，GCDFP-15和MGB在TNBC中的表达率更低，仅为15-30%。表达GATA3的IBC包括绝大多数GCDFP-15和MGB阳性病例中，几乎所有GCDFP-15阳性和MGB阳性的IBC呈GATA3阳性，很少见到GATA3阴性但GCDFP-15阳性和/或MGB阳性的IBC。此外，大约一半TNBC对这三种标记物均为阴性，因此，TNBC的诊断具有挑战性，当（1）乳腺中原发性TNBC无原位成分时，以及（2）出现在肺、肝或其他器官的转移性TNBC，尤其缺乏原发性IBC病史，因为这些常见标记物的染色阴性也不能除外乳腺来源。 具有基底/肌上皮分化的IBC标记物 最近，一些基底型/三阴性IBC的诊断标志物已被研究并用于临床。SRY相关HMG盒10（SOX10）是一种转录因子，参与神经嵴细胞分化为胶质细胞和黑素细胞，已被临床用于诊断黑色素瘤和神经鞘肿瘤。此外，它是一个优秀的基底/肌上皮标记物，在乳腺导管、涎腺导管、汗腺和其他有肌上皮细胞的腺体的正常肌上皮细胞中表达，在多种基底/肌上皮分化癌中有相应的标记，如上皮-肌上皮癌、肌上皮癌、腺样囊性癌和多形性腺癌。在乳腺，SOX10在ER阳性和HER2阳性的癌中通常为阴性或很少阳性，但在TNBC中有相对较高的表达水平。据报道，SOX10对TNBC的敏感性从40%到80%不等。我们的研究表明，SOX10在约70%的非特殊类型的三阴性IBC（浸润性导管癌[IDC]）中表达，且该表达率显著高于正常人GATA3。此外，SOX10在三阴性IDC中的表达呈弥漫性强表达，而GATA3在许多三阴性IDC中的表达仅为局灶性/弱染色。SOX10在TNBC中表达的巨大差异可能是由实验室使用的不同抗体引起的，包括Biocare小鼠单克隆抗体、Cell Marque兔多克隆抗体和Santa Cruz山羊多克隆抗体。SOX10在TNBC中表达变异的另一个原因可能与多项研究中检测的不同亚型癌的成分有关。众所周知，约70%的TNBC为基底样癌，可能由基底样祖细胞产生，因此高达30%的TNBC可能来源于ER阴性和HER2阴性的腔内祖细胞，这些TNBC不表达基底标志物SOX10。SOX10的主要诊断缺陷是转移性黑色素瘤，因此CK-pan免疫染色应始终包括在SOX10的诊断检查中。据我们所知，SOX10并不是真正的乳腺癌标志物。相反，它是一种具有表达特征的基底/肌上皮标记物，如CK5和p63偶然发现与大多数TNBC（基底样型癌）一致。由于这个原因，许多诊断实验室，包括我们的实验室，都在犹豫是否将SOX10纳入鉴别IBC和其他腺癌的研究中。 叉头盒转录因子C1 (Forkhead box transcription factor C1, FOXC1)是FOX转录因子家族的成员之一，研究表明FOXC1在多种肿瘤类型的发生发展中发挥作用，包括乳腺癌、肝癌、胃癌等。最近，一项大型研究显示，FOXC1在管腔A/B样细胞中的表达率为6.6%（118/1772），在HER2阳性细胞中的表达率为25.9%（78/301）在77.8%（288/370）的TNBC中高表达。FOXC1表达与ER/PR状态呈负相关，但与基底样TNBC相关。FOXC1在IBC中的免疫染色模式与另一个FOX 家族成员FOXA1完全相反，FOXA1的免疫染色模式类似于GATA3，在ER和HER2阳性的IBC中高表达，但在基底样IBC中不表达。 具有管腔分化的IBC和具有基底分化的IBC的标志物 毛发-鼻-指（趾）骨综合征1型（trichorhinophalangeal syndrome type 1，TRPS1）基因是乳腺癌的一种特异性基因，是一种新发现的乳腺标志物，具有高度的敏感性和特异性，尤其是对TNBC。TRPS1是锌指转录因子GATA家族中最新发现的标记物，在软骨、骨、肾和毛囊的发育中起着关键作用。TRPS1基因缺失可导致毛发鼻指骨综合征，这是一种遗传性常染色体显性疾病，其特征是面部特征、骨和关节畸形。2005年，Radvanyi等人使用Affymetrix基因芯片对54个乳腺肿瘤样本进行了微阵列分析，并确定了一组在乳腺癌中过度表达的15个基因，其中包括TRPS1；后来，他和同事们发现，在152份乳腺癌样本中，超过90%的雌激素受体α（ERα）阳性和ERα阴性亚型表达TRPS1。当时，他们认为TRPS1是乳腺癌的抑制基因和管腔祖细胞的调节基因（GATA3上游），并表示“TRPS1-阳性基底样肿瘤可能实际上是导管源性的，而不是基底细胞源性的”。最近的研究表明，TRPS1是正常乳腺上皮细胞生长和分化的重要调节因子，可能参与乳腺癌的发生。此外，已经发现TRPS1在乳腺癌细胞中高度表达，并且可能是乳腺癌细胞存活所需的谱系特异性转录因子。 最近，我们分析了癌症基因组图谱数据库(TCGA)，发现TRPS1(在mRNA水平)在所有乳腺癌亚型(管腔型、HER2阳性和基底型)中高表达，但在其他30种实体肿瘤中不高表达。在479例乳腺癌的组织芯片中，TRPS1和GATA3在ER阳性(98% vs. 95%)和HER2阳性(87% vs. 88%)癌中的表达相当，但在TNBC中的表达却截然不同:TRPS1在TNBC中的高表达率显著高于GATA3在化生TNBC（86%对21%）和非化生TNBC中的表达率（86%对51%）。大多数TRPS1阳性TNBC显示弥漫性强核染色，易于评估。此外，我们的研究表明TRPS1也是一个高度特异的标记IBC，在其他肿瘤类型中几乎不表达，包括尿路上皮癌、肺腺癌、胰腺癌、结肠和胃腺癌、肝细胞癌、胆管癌、肾细胞癌、黑色素瘤和子宫内膜癌。因此，它已迅速被我们研究所和其他几个病理实验室用于临床诊断。根据我们一年来的临床诊断经验和最近对近期活检和/或切除的整张切片的研究，TRPS1在>300例非化生和化生TNBC中的表达率>95%。这些结果表明，TRPS1是IBC管腔分化和IBC基底分化的标志物（图2）。 脯氨酸谷氨酸和富亮氨酸蛋白1 (PELP1)是一种新的核激素受体共调节因子，参与了乳腺癌的发生和转移。几篇报道显示PELP1在IBC中高表达，包括TNBC。最近的一项大型系列研究表明，70%的乳腺癌患者(根据亚型从61%到78%不等)表达了PELP1。虽然其在管腔IBCs中的表达低于GATA3，但在tnbc中的表达(>70%)明显高于GATA3。然而，其在卵巢癌和肺癌(40-50%)和其他腺癌中的大量表达可能会限制其在这些癌症与IBCs鉴别诊断中的应用。 Wnt家族成员9b（Wnt9b）是19种Wnt家族蛋白之一，在肾脏发育和鼻/上颌过程中起重要作用。据报道，Wnt9b在乳腺癌细胞中表达，最近的一项研究表明，Wnt9b在ER/PR-和HER2-阳性IBC中的敏感性与GATA3相似（>95%）；此外，83%的TNBC呈阳性，因为本研究仅包括18例TNBC，因此有必要对Wnt9b进行进一步的大规模TNBC研究。 乳腺转移性癌的诊断panels 为了确定女性患者转移癌的来源，我们推荐一组诊断标志物，包括ER、pancytokeratin、TRPS1和GATA3。临床上常用的鉴别乳腺癌与其他常见恶性肿瘤的免疫组化标志物见表1。
ER and pancytokeratin 与一般仅作为治疗靶点的HER2相比，ER既可以作为诊断标志物，又可以作为治疗靶点。ER是两种独特的女性肿瘤-乳腺癌和妇科癌-的特异性标记物，对腔内IBC高度敏感。需要注意的是，尽管ER表达频率较低，但在一些肺腺癌(多项研究高达50%)、胃腺癌(10-30%)和其他器官肿瘤中也有报道。此外，另一个潜在的陷阱应该提到，ER阳性的伴有神经内分泌分化的乳腺癌可能被误诊为神经内分泌肿瘤。因此，如果转移性癌可能显示ER阳性，而乳腺标记物如GATA3呈阴性，尽管乳腺起源应包括在鉴别诊断中，阴性乳腺标记物GATA3通常不支持ER阳性的乳腺起源。CK7和CK20的联合应用可以缩小鉴别诊断范围，并对不明来源的转移癌进行初步诊断，因此被广泛应用。一般将乳腺癌分为ck7阳性和ck20阴性两组。CK7和CK20的组合已被广泛使用缩小鉴别诊断范围，并给出初步诊断部位来源不明的转移性癌。一般来说，乳腺癌分为CK7阳性组和CK20阴性组。但是，我们不建议在诊断套餐中使用CK7。CK7是一个低分子量角蛋白，在管腔分化的IBC中高度表达，但在基底分化的IBC中不表达。通常，诊断挑战是转移性TNBC，而不是具有管腔分化的转移性乳腺癌。大多数TNBC为基底型，缺乏CK7表达，但表达高分子量角蛋白，如CK5，因此使用CK7进行鉴别诊断可能会遗漏大多数TNBC。此外，我们最需要与乳腺癌鉴别的三种癌（即卵巢癌、肺腺癌和上消化道癌）均为CK7阳性，限制了CK7在鉴别诊断中的价值。因此，CK7对ER阳性的GATA3阳性的管腔癌没有增加诊断价值，同时使用低分子量和高分子量角蛋白的全细胞角蛋白将覆盖管腔分化的IBC和基底分化的IBC。 TRPS1和GATA3 我们建议同时使用TRPS1和GATA3，因为它们可以相互补充。TRPS1可以检测几乎所有GATA3阴性和三阴性的IBC-NSTs(IDC)，而GATA3可以检测具有大汗腺特征的IBC，这是一种特殊类型的TNBC，TRPS1阴性（图3）。此外，由于TRPS1是一种新发现的标记物，其临床使用时间仅为一年，因此我们可以谨慎地收集更多的临床数据，并将其与GATA3进行长期观察比较。 GATA3阳性IBC与GATA3阳性尿路上皮癌的鉴别 GATA3是IBC和尿路上皮癌的高度敏感标记物。幸运的是，尿路上皮癌通常不在IBC的常见鉴别诊断列表中；我们偶尔会遇到IBC（大多数是浸润性小叶癌）转移到膀胱。虽然ER染色有助于鉴别腔型乳腺癌，但即使有IBC病史，也很难将转移性TNBC与原发性尿路上皮癌区分开来，尤其是因为两者具有类似的形态，如乳头状结构。TRPS1在尿路上皮癌和正常尿路上皮中不表达，这克服了GATA3在这种情况下的弱点（图4）。 区分IBC与肺和胃肠道腺癌的关系 肿瘤细胞似乎倾向于表达与一种以上组织类型相关的肿瘤标志物。有时乳腺癌可以低水平表达TTF1(广泛用于肺腺癌的标记物)和CDX2(胃肠道腺癌的标记物)。同样，在一些肺和GI腺癌中也观察到GATA3的低表达。TRPS1在肺腺癌中很少表达，在胃肠道腺癌中不表达。具有挑战性的病例仍然是GATA3阴性和其他器官特异性标志物如TTF1或CDX2局灶性阳性的TNBC。在这些病例中，TRPS1对TNBC的高敏感性，而对肺和GI腺癌的敏感性不高，这将大大有助于乳腺癌与肺或GI源癌的鉴别(图5)。然而，高级别的乳腺神经内分泌癌(小细胞或大细胞型)的诊断陷阱仍然存在。乳腺中低级别神经内分泌肿瘤通常表达相应的组织标志物，如GATA3、ER;然而，高级别的乳腺神经内分泌癌可能是阴性的所有乳腺标志物，包括TRPS1。因此，需要临床相关性来确定它是原发还是转移性肿瘤。 IBC与卵巢浆液性癌的鉴别 在乳腺病理中，区分IBCs和浆液性癌的特异性肿瘤标记物是最需要的。挑战的出现是因为(1)IBC和浆液性癌可以同时或先后发生，确定后续肿瘤是第二原发肿瘤还是从先前诊断的肿瘤转移是至关重要的;(2) ER和HER2均可阳性;(3)均可转移至肺、肝、脑、骨等常见器官。(4)卵巢浆液性肿瘤是乳腺最常见的转移性癌，乳腺癌也可转移至卵巢;(5)两者组织学表现相似，如乳头状和微乳头状结构;(6)卵巢浆液癌标志物PAX8在IBC中有表达，GATA3在卵巢浆液癌中也有表达。到目前为止，还没有单一的特异性标记物可以区分卵巢癌和乳腺癌，但对于大多数病例来说，由PAX8、TRPS1和GATA3组成的检测小组可以明确诊断。TRPS1在卵巢浆液性癌中有少量表达，在高级别浆液性癌中偶见中度至强表达。图6中，高级别浆液性癌弥漫性表达所有PAX8、TRPS1和GATA3。这些特殊的病例暗示乳腺癌和卵巢癌祖细胞之间可能存在内在联系，这使得区分乳腺癌和浆液性癌更具挑战性。 结论 虽然已经发现了几种敏感的标志物并用于乳腺癌的临床诊断，但依靠标志物来确定肿瘤来源仍有一定的风险，因为总有一些不应属于肿瘤标
图1.管腔标记物GATA3、GCDFP-15和mammaglobin在代表性IBC中的表达。本例为中分化浸润性导管癌（ER阳性，HER2阴性），弥漫性核表达GATA3，局灶性细胞质表达GCDFG-15和mammaglobin。
图2.TRPS1、GATA3和SOX10在具有管腔和基底分化的IBC中的表达。1例为高级别IBC，管腔和基底分化混合，ER阳性肿瘤细胞GATA3阳性，SOX10阴性；ER阴性的肿瘤细胞SOX10呈阳性，而GATA3呈阴性。ER阳性和阴性肿瘤细胞对TRPS1均呈弥漫性阳性。
图3.TRPS1和GATA3在代表性IBC中的表达。病例1显示肝脏内转移性TNBC，TRPS1阳性，GATA3阴性；病例2显示脑内转移性TNBC，TRPS1阳性，局部GATA3阳性；病例3显示大汗腺特征的三阴性IBC(>90%AR)，GATA3阳性，TRPS1阴性。
图4.TRPS1和GATA3在IBC与尿路上皮癌的鉴别诊断中的应用。病例1显示腹股沟淋巴结转移性尿路上皮癌，GATA3阳性，TRPS1阴性；病例2显示膀胱转移性TNBC，TRPS1和GATA3阳性，而正常尿路上皮GATA3阳性，TRPS1阴性。
图5.罕见的TNBC局部表达TTF1、CDX2和PAX8，而除TRPS1外，乳腺标记物呈阴性。病例1显示胸壁复发性TNBC，局部TTF1阳性，弥漫性TRPS1阳性。病例2显示原发性TNBC，CDX2局部阳性，TRPS1弥漫阳性；病例3显示原发性TNBC，局部阳性PAX8，弥漫阳性TRPS1。
图6.一个高级别卵巢浆液性癌的PAX8和WT1呈强阳性，GATA3和TRPS1也呈阳性。 参考文献 Immunohistochemical Markers for Distinguishing Metastatic Breast Carcinoma from Other Common Malignancies: Update and Revisit.Semin Diagn Pathol. 2022 Apr 14;S0740-2570(22)00030-2.doi: 10.1053/j.semdp.2022.04.002. |
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