胃腸道間質瘤免疫組織化學特征

馬慶鋒 (長春市朝陽區人民醫院外科，吉林 長春 130021)

胃腸道間質瘤(GISTs)是消化系統最常見的間葉性腫瘤，在所有消化系統腫瘤中約占2%，美國每年新增病例4 500～6 000例〔1〕。在GISTs診斷上，病理學診斷仍然是金標準。免疫組化染色在病理學診斷中具有重要應用。在免疫組織化學研究上，文獻中報道最多的研究是CD117和CD34，近些年對血小板源性生長因子受體(PDGFRA)的研究進一步深入。上述研究多數針對GISTs靶向藥物以及腫瘤發生機制，而應用免疫組化染色進行病理學診斷的研究常常針對個別抗體。在我國，GISTs的多抗體聯合研究報道很少，本文GISTs進行CD117，血小板衍生生長因子受體A(PDGFRA)，CD34，DOG-1，肌源性標記結蛋白(Desmin)和S-100免疫組化染色進行全面研究，進一步分析我國GISTs分子病理學特點，為常規病理學診斷GISTs提供重要理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料 收集來自吉林大學第一醫院和陜西省腫瘤醫院病理科2009年3月至2011年6月GISTs存檔標本共74例。所有腫瘤標本均經4%中性甲醛固定，常規切片蘇木素-伊紅(HE)染色。免疫組化染色標記采用EvVision法，一抗CD117，PDGFRA，CD34，DOG-1，Desmin 和 S-100 等購自中杉金橋生物技術公司，二氨基聯苯胺(DAB)顯色，采用磷酸鹽緩沖液(PBS)，防脫片處理，采用微波修復抗原。

74例GISTs患者平均年齡(61.77±15.07)歲;＜30歲，30～40歲，41～50歲，51～60歲，61～70歲，71～80歲以及 ＞80歲組別所占百分比分別為5.4%，5.4%，8.1%，21.7%，18.9%，33.8%和6.8%，各年齡組所占百分比存在顯著差異(P＜0.05)。其中35例(47.3%)為男性，39例(52.7%)為女性。69例(93.2%)為腫瘤單發，5例(6.8%)為多發腫瘤。腫瘤累及部位：食管6例(8.1%)，胃35例(47.2%)，小腸23例(31.1%)，結直腸3例(4.1%)，腸系膜3例(4.1%)，網膜1例(1.3%)，腹膜后3例(4.1%)，統計學分析有顯著差異(P＜0.05)。在單發性腫瘤中最大直徑＜2 cm，2～5 cm，5～10 cm以及＞10 cm所占比例分別為10.1%(7/69)，50.7%(35/69)，29.0%(20/69)和10.1%(7/69)，其中2～5 cm腫瘤所占比例顯著高于其他組別(P＜0.05)。

1.2 病理學診斷 由2位病理科醫師復習切片，診斷標準依據世界衛生組織(WHO)消化系統腫瘤病理學和遺傳學分類〔2〕，74例GISTs按照不同性別、年齡、部位、腫瘤大小、核分裂象以及腫瘤危險程度進行分組。核分裂象計數選取腫瘤細胞最為豐富的50個高倍視野。根據腫瘤大小及核分裂象計數進行腫瘤危險程度分類：即腫瘤直徑＜2 cm和核分裂象＜5/50 HPF為極低度侵襲危險性;腫瘤直徑2～5 cm和核分裂象＜5/50 HPF為低度侵襲危險性;腫瘤直徑5～10 cm和核分裂象＜5/50 HPF或腫瘤直徑＜5 cm和核分裂象6～10/50 HPF為中度侵襲危險性;腫瘤直徑＞5 cm和核分裂象＞5/50 HPF或腫瘤直徑＞10 cm或核分裂象 ＞10/50 HPF為高度侵襲危險性。

1.3 免疫組化染色分析 使用抗體包括CD117，PDGFRA，CD34，DOG-1，Desmin和 S-100。CD117，CD34，S-100 等陽性表達以肥大細胞、血管內皮細胞及神經為內對照。低于5%的腫

1.4 統計學方法 用SPSS17.0統計軟件進行分析，實驗數據以±s表示，各組間差異采用t檢驗，樣本率的比較采用Fisher精確概率法。

2結果

74例GISTs患者核分裂象計數(7.55±9.61)/50 HPF(范圍1～60/50 HPF)。按照＜5/50 HPF，(5～10)/50 HPF以及＞10/50 HPF分成三組，所占百分比分別為62.2%(46/74)、14.9%(11/74)和23.0%(17/74)，＜5/50 HPF組別所占百分比顯著高于其他兩組(P＜0.05)。按腫瘤危險程度極低度、低度、中度和高度分類，所占比例分別為14.9%(11/74)、31.1%(23/74)、20.3%(15/74)和 33.8%(25/74)，各組別間有顯著差異(P＜0.05)。4例伴發其他類型惡性腫瘤，1例出現淋巴結轉移，1例出現骨轉移。

2.1 不同抗體表達陽性率 在74例GISTs中CD117、PDGFRA、CD34、DOG-1、S100以及 Desmin陽性表達率分別為97.3%(72/74)，55.4%(41/74)，89.2%(66/74)，85.1%(63/74)，5.4%(4/74)，12.2%(9/74)統計學差異顯著 (P ＜0.05)。在陽性表達病例中3+、2+以及1+所占比例CD117為25.0%(18/72)、23.6(17/72)和 51.4(37/72);PDGFRA 為4.9%(2/41)、4.9%(2/41)和 90.2%(37/42);CD34 為 9.1%(6/66)，22.7%(15/66)，68.2%(45/66);DOG1 為 17.5%(11/63)，22.2%(14/63)和60.3%(38/63);Desmin 為 0%(0/4)，25%(1/4)和 75%(3/4);S100 為 0%(0/9)，0%(0/9)和100%(9/9);上述存在顯著差異(P＜0.05)。

2.2 不同組別GISTs各抗體表達陽性率比較 在性別和年齡分組中各個抗體表達沒有顯著差異。不同部位腫瘤分組中，CD117在胃、小腸以及結腸陽性表達率均為100%，在食管和胃腸道外陽性表達率為83.3%和85.7%;在胃S-100陽性率為17.1%，其陽性率顯著高于其他部位;Desmin在小腸陽性表達率最高(13%)，明顯高于其他部位;上述組間比較具有統計學意義(P＜0.05)。在單發性腫瘤和多發性腫瘤之間抗體陽性率沒有顯著差異。腫瘤大小分組中，單發性腫瘤直徑＜2 cm，2～5 cm，5～10 cm 以及 ＞10 cm 四組中，CD117、PDGFRA、CD34、DOG-1具有顯著差異(P＜0.05)。在核分裂象分組中，核分裂象＜5/50HPF，(5～10)/50 HPF以及 ＞10/50 HPF三組中CD117、S100表達陽性率具有顯著差異(P＜0.05)。在腫瘤危險程度分組中，極低度、低度、中度以及高度風險腫瘤中DOG-1、S100陽性率具有顯著差異(P＜0.05)。見表1。

表1 不同組別GISTs中不同抗體陽性表達情況〔n(%)〕

3討論

Desmin是一種肌源性標記物。在GISTs中Desmin陽性率為4%〔4〕。本研究中Desmin在GISTs中總體陽性率為12.2%，其陽性率略高于文獻報告。發生在小腸GISTs的陽性率最高。Desmin陽性也見于肌源性腫瘤，如平滑肌瘤和平滑肌肉瘤等。除了組織學特征之外，平滑肌腫瘤具有的特征性免疫表型是desmin、SMA以及caldesmon陽性，而CD117和CD34陰性。

S100蛋白是一種神經分化的標記物，在GISTs中陽性率為5.7% ～33%〔4，5〕，尤其是位于小腸的腫瘤其陽性率較其他部位高。本研究結果與文獻報告不同，發生在胃的GISTs S100蛋白表達陽性率高于其他部位，這一結果還有待于大宗病例進一步證實。S100蛋白表達在胃、高度風險以及＞10/50 HPF GISTs中S100表達率高于其他組別腫瘤。在胃腸道S100陽性應與神經鞘瘤鑒別。實際上胃腸道神經鞘瘤非常少見，S100細胞核和細胞質強陽性以及CD117陰性有助于神經鞘瘤與GISTs進行鑒別。

隨后研究發現CD34在間質瘤診斷中有一定應用，其敏感性雖然較CD117低，但其陽性率可達60% ～70%〔5〕，在食管和直腸部位GISTs陽性率可高達90%〔6〕，在小腸陽性表達率較低。本研究陽性率明顯偏低，與文獻報告不符合。另外本研究提示，CD34陽性表達率隨年齡增加而呈現下降趨勢。除此之外，一些平滑肌源性和神經鞘分化的腫瘤也可以表現為CD34陽性。其他良性病變如炎性纖維性息肉多數CD34陽性，而CD117陰性。

隨著研究的深入，學者們在超微結構或免疫組織化學水平上認識到 GISTs向 Cajal間質細胞分化，尤其是 c-kit蛋白(CD117)的發現，學者們不再對GIST是平滑肌源性還是神經源性進行爭論。CD117為c-kit原癌基因的蛋白產物，是干細胞因子的跨膜受體，具有內在的酪氨酸激酶成分，表達于造血干細胞亞群、肥大細胞、黑色素細胞及胃腸道起搏細胞等。在日常病理學診斷中，CD117是GISTs最有實際應用價值的抗體。幾乎所有不同部位的良、惡性GIST均可陽性表達CD117，目前大部分報道CD117的陽性率在80% ～100%之間，表達部位為細胞質、細胞膜及細胞核旁，呈彌漫強陽性表達〔1〕。本研究CD117在GISTs中總體陽性表達率為97.3%，與文獻報告〔4〕接近。盡管這種染色方式對治療和預后的意義還不清楚，它可能是假陽性的結果，尤其是在活檢小標本中。即使擁有完美的免疫組化技術，仍讓有5%的GISTs患者CD117陰性，文獻報告多數是發生在胃和網膜的病例〔7〕。在本研究中1例食管和1例網膜GIST呈陰性反應，與文獻報告有不同之處，而發生在胃的腫瘤該抗體表達全部為陽性。CD117是一種敏感性和特異性較高的抗體，但是不意味只有在GISTs中呈陽性表達。其他腫瘤如精原細胞瘤、惡性黑色素瘤、濾泡性甲狀腺癌、肺細胞癌、嗜酸性腺瘤、嫌色細胞癌、胸腺癌和胸腺瘤、血管肉瘤、慢性髓性白血病、肥大細胞腫瘤、生殖細胞腫瘤等也呈陽性反應。CD117陰性的腫瘤診斷有一定困難，單獨CD117免疫組化染色不足以診斷GISTs，因此，必要的抗體組合在日常病理學診斷中是必要的。

研究證明在基因水平上，GISTs是一組異源性腫瘤，這組腫瘤中有些表現c-kit突變，而其他腫瘤含有野生型c-kit基因。后一組腫瘤PDGFRA突變，對激酶的功能產生影響，導致腫瘤的發生。PDGFRA和CD117同屬于Ⅲ型受體酪氨酸激酶家族。c-kit突變腫瘤對伊馬替尼治療反應敏感，而PDGFRA突變腫瘤對該治療呈抵抗反應。2003年Heinrich等〔8〕首先報道在40例GIST中有14例(35%)存在PDGFRA突變。在本研究中PDGFRA總體陽性率為55.4%，高于文獻報告。出現這種情況，可能的主要原因是切片制作過程中非特異性著色所造成的。研究認為，PDGFRA免疫組化抗體的敏感性較差，尚未作為病理學診斷GISTs的常規抗體。但是本研究顯示，單獨應用CD117 GISTs診斷率可達97.3%，如果聯合應用CD117和PDGFRA診斷率可以提高到100%，而CD117聯合CD34或DOG1沒能提高GISTs的診斷率，這種情況的原因還有待于進一步討論。由此可見，PDGFRA是CD117的必要補充，在日常工作中應該使用該抗體進行病理學診斷。

最近，學者發現了的一個新的GISTs腫瘤標記物，即DOG1。DOG1是由基因FLJ0261編碼的一種未知功能的蛋白，強烈表達于GIST細胞表面，很少表達于其他軟組織腫瘤。因此，DOG1可提高GISTs的診斷率，包括c-kit突變陽性而PDGFRA突變陰性的GISTs。DOG1在GISTs病理學診斷中，尤其是CD117陰性病例中有重要應用價值。在大宗病例研究中，陽性率可以高達94.4%〔9〕，學者發現87%的GISTs患者DOG-1陽性，而在這些病例中僅有74%CD117陽性。Espinosa等〔10〕的研究發現DOG-1在GISTs中的表達與基因突變類型、突變位置、腫瘤大小、腫瘤級別和患者年齡均沒有相關性。本研究該蛋白的表達與患者的年齡、性別、部位、核分裂象沒有顯著相關性。DOG-1是一種敏感和特異的GISTs標記物，其在胃腸道間葉來源腫瘤的鑒別診斷中可發揮重要作用，并且免疫組化方法簡單易行，對DOG-1蛋白的檢測值得在GIST的診斷和鑒別診斷中推廣應用。

綜上所述，在日常病理學診斷中CD117是最有應用價值的抗體，在胃、小腸以及結直腸中陽性表達率較高，在腫瘤直徑＞10 cm和核分裂象＜5/50 HPF組別中陽性表達率較低。PDGFRA是CD117抗體的必要補充，兩者組合可以顯著提高GSITs診斷率。DOG-1在GISTs陽性表達率較高，尤其在低度和中度風險腫瘤中陽性表達率較高，在腫瘤＞10 cm組別中陽性表達率偏低，應該在臨床病理學診斷中推廣使用。CD34、desmin及S100在GISTs中可以呈陽性反應，對于診斷和鑒別診斷具有重要的輔助作用。由此，作者推薦在疑難病例中應用CD117、PDGFRA、DOG-1、CD34、Desmin以及S100抗體組合進行病理學診斷。

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