周露婷,楊曉群,李傳應,王朝夫
腎細胞癌是指發生于腎小管上皮的惡性腫瘤,其是包含多種類型的一組異質性腫瘤,每種類型具有其獨特的組織學特征、分子遺傳學特征及臨床過程。WHO(2016)泌尿男性生殖系統腫瘤中包含12種惡性腎細胞癌類型及2種交界性腎腫瘤,其中乳頭狀腎細胞癌(papillary renal cell carcinoma, PRCC)是指具有乳頭狀或小管乳頭狀結構的腎惡性腫瘤,其發病率僅次于透明細胞腎細胞癌,約占腎上皮源性腫瘤的18.5%[1-2]。該文現就PRCC的臨床病理特征、分子遺傳學研究進展及少見組織學亞型等進行綜述。
PRCC起源于腎近曲小管和遠曲小管的上皮細胞,生長方式以乳頭狀結構為主,乳頭軸心為纖維血管組織,大多數PRCC為散發性,也有一些發生在遺傳性腎細胞癌家族成員中,遺傳性PRCC多以位于7q31的MET基因突變為特征,并易發生多發性雙側乳頭狀腎腫瘤[3],PRCC具有其獨特的臨床病理特征[4]。
1.1 臨床表現及大體特征PRCC患者年齡及性別分布與透明細胞腎細胞癌相似,平均發病年齡59~63歲,男性多發,男女比約2.4∶1。PRCC無特定的發病原因,較常見于終末期腎病、伴瘢痕或獲得性囊性疾病患者。PRCC發生在腎皮質,可以是單灶或多灶,多發性PRCC可能與腎瘢痕形成有關。當腫瘤表現為多發或雙側的情況下,應考慮到遺傳性PRCC相關綜合征的可能。在臨床表現上,PRCC與其它腎細胞癌相似,5%~10%的患者表現為腹部腫塊、腹痛及血尿;比透明細胞腎細胞癌更易發生缺血性壞死及自發性出血,約50%患者無癥狀,僅在檢查中偶然發現腫塊。
PRCC手術標本通常表現為界限清楚的、具有假包膜的腫塊,腫物直徑2~7 cm[5-6],切面顏色由于腫瘤內出血程度的不同而表現為灰黃~灰紅色或深棕色,腫瘤組織質脆、易碎,腫瘤較大時多出現出血壞死、囊性變及纖維化。
1.2 病理特征在組織形態上,PRCC主要表現為由纖細的纖維血管軸心形成的乳頭組成,乳頭主要由單層細胞排列,也可呈假復層,多伴泡沫狀巨噬細胞和沙粒體。有些PRCC主要表現為管狀形態,或乳頭緊密排列,呈實性外觀,或乳頭呈平行排列,呈梁狀外觀。多數PRCC以乳頭狀結構為主,部分呈實性、管狀或囊狀結構等,少見乳頭狀結構,此時應注意觀察腫瘤的全部組織學結構,出現泡沫狀組織細胞是PRCC診斷的重要組織學線索。乳頭狀結構并不是PRCC所特有,很多其它類型的腎細胞癌也可表現為乳頭狀結構,如MIT家族易位性腎細胞癌、遺傳性平滑肌瘤病腎細胞癌綜合征相關性腎細胞癌、集合管癌及黏液性管狀和梭形細胞癌等,應注意當這些類型腎細胞癌表現為乳頭狀結構時不應診斷為PRCC。約5%的PRCC存在肉瘤樣改變。
由于PRCC組織形態學上的異質性,1997年Delahunt等[7]根據PRCC形態學、免疫表型、臨床病理分期及患者生存期等的研究將PRCC分為兩種亞型(1型和2型)。1型PRCC具有典型的乳頭狀結構,細胞呈單層排列,細胞核低級別,核仁不明顯,具有淡染的胞質;2型PRCC細胞多呈假復層排列,核仁較明顯,細胞具有豐富的嗜酸性胞質。
越來越多的研究表明2型PRCC不能作為一個單獨的亞型,可能是由于多種分子遺傳學背景不同的亞型構成。關于PRCC的形態學分類目前仍有爭議,通過形態學有時較難將兩種亞型完全區分。有研究表明行MUC1免疫組化染色可能有助于區分1型和2型PRCC,1型PRCC中MUC1呈陽性,而2型PRCC中MUC1多呈陰性[8],然而這一發現并沒有得到更多研究的證實。Saleeb等[9]研究提出:近一半的PRCC病例不能完全符合1型和2型PRCC中的某一亞型,他們提出將PRCC分為四種亞型,即PRCC1、PRCC2、PRCC3和PRCC4亞型。這四種亞型具有獨特的臨床特征,雖然在組織學上有重疊,但通過免疫組化標記ABCC2、CA9及GATA3可以將四者區分,PRCC1亞型細胞中等大小,胞質量少,嗜堿,核仁不明顯,預后較好,ABCC2、CA9及GATA3均陰性;PRCC2亞型細胞較大,胞質豐富,嗜酸,核仁突出,預后最差,ABCC2呈彌漫強陽性,CA9呈核周點狀陽性;PRCC3亞型細胞中等,胞質嗜酸,ABCC2呈局灶弱陽性;PRCC4亞型細胞較大,胞質嗜酸,核仁不明顯,細胞核單層線性排列,核遠離細胞基底部,GATA3陽性。其中PRCC4亞型即為文獻報道[10-11]并提出的伴極向反轉的乳頭狀腎腫瘤,該亞型預后較好,多數具有KRAS錯義突變。
PRCC的主要遺傳學改變為7號染色體三體和四體、17號染色體三體和Y染色體缺失。另外,也有研究顯示PRCC具有8號染色體短臂擴增和MYC基因過表達。MET基因改變是遺傳性PRCC的主要特征,遺傳學PRCC是少見的常染色體顯性遺傳性腫瘤綜合征,其突變的關鍵基因MET基因位于7q31,編碼酪氨酸激酶受體。MET基因的改變方式主要包括過度表達、基因突變、基因擴增以及表觀遺傳學改變。MET基因突變在散發性腎細胞癌中相對少見,約13%的散發性PRCC顯示MET基因突變,在組織形態學上,具有MET基因突變的遺傳性腎細胞癌和散發性腎細胞癌表現為1型PRCC結構,呈乳頭或管狀-乳頭狀。
以往對PRCC的二代測序研究發現,與PRCC相關的主要基因改變包括MET、NF2、SETD2和NRF2信號途徑。癌癥基因組圖譜研究組對PRCC進行了大規模的測序結果分析[12],他們通過對161例原發性PRCC的測序結果進行分析發現:1型和2型PRCC具有不同的基因改變,2型PRCC根據患者生存期及分子改變的不同可分為三個亞組,1型PRCC與MET基因改變相關,2型PRCC主要與CDKN2A基因缺失、SETD2基因突變、TFE3基因、NRF2-抗氧化反應元件途徑的活化、CPG島甲基化及延胡索酸水解酶(FH)等基因改變相關。161例PRCC中13例有位于9p21的CDKN2A基因缺失,CDKN2A基因缺失與2型PRCC的形態特點密切相關。有些PRCC的突變基因是癌癥相關信號通路或復合體的組成部分,包括Hippo信號通路NF2基因、SWI/SNF復合物中SMARCB1和PBRM1基因以及與染色體修飾相關信號通路的基因SETD2、BAP1及PBRM1等。其中SETD2、BAP1及PBRM1基因突變與2型PRCC密切相關。與正常組織相比,5.6%的PRCC具有DNA甲基化增加,這代表了一類新的與腎細胞癌相關的CPG島甲基化,包括CDKN2A啟動子的甲基化,CPG島甲基化相關的PRCC與其它類型PRCC患者相比,表現為患者更年輕,存活率較低。測序分析研究發現2型PRCC與NRF2抗氧化反應元件途徑相關,NRF2抗氧化反應元件信號通路是細胞防御氧化應激的主要機制,NQO1是該通路的重要基因,NQO1基因在PRCC中的表達改變與患者預后密切相關。
另一項研究對169例PRCC的315個基因進行測序分析,其結果與TCGA分析結果一致,1型PRCC主要與MET基因相關,這項研究還顯示2型PRCC與1型PRCC具有相似的改變,包括CDKN2A/B、TERT、RAS/RAF信號通路、DNA損傷途徑和mTOR信號通路等改變。2型PRCC還包括FH突變、NF2突變及SWI/SNF復合物的改變等[13]。
3.1 雙相型鱗樣腺泡狀腎細胞癌(biphasic squamoid alveolar renal cell carcinoma, BSARCC)BSARCC是一種少見的特殊類型PRCC,約占腎細胞癌的0.1%。2012年Petersson等[14]首次提出了具有雙相細胞群排列成腺泡狀的典型形態學特征,2016年Hes等[15]對其臨床病理特征、免疫表型和分子遺傳學特征進行了更為廣泛的研究和描述。Chartier等[16]報道2例在遺傳性PRCC家族背景下發生的與MET突變相關的BSARCC,Trpkov等[17]報道28例BSARCC,并提供了詳細的病理評估和充分的臨床資料及隨訪信息,充分描述這一類型。目前,其還尚未收錄在WHO(2016)泌尿男生殖系統腫瘤分類中。BSARCC的主要特征是由兩群腫瘤細胞構成的雙相形態,大的細胞群胞質豐富,嗜酸性,核大且核仁較明顯,類似于鱗狀細胞,但未見明確的細胞間橋和角化珠形成,這類細胞通常聚集呈巢狀;較小的瘤細胞群為胞質稀少的細胞,細胞核圓形,平行排列成腺泡狀,包繞較大的細胞群。Hes等[15]報道由大的鱗狀細胞樣細胞群組成的區域占腫瘤總體積的10%~80%。有時腺泡間可見豐富的泡沫狀組織細胞沉積和砂粒體。BSARCC的另一個典型特征是伸入運動,即較大的瘤細胞胞質內可見吞噬細胞碎片現象[18]。有文獻應用免疫組化檢測1例BSARCC發現,吞噬物E-cadherin及MPO等陽性,提示可能是吞噬凋亡的中性粒細胞顆粒[19]。
BSARCC中CK7、vimentin及EMA均彌漫陽性,較大的瘤細胞Cyclin D1陽性。最近對3例BSARCC的研究發現較大的瘤細胞CD57陽性[20]。CAIX、CD117、GATA3、WT-1、CK5/6及CK20均陰性。FISH檢測可發現BSARCC存在7、17號染色體三體或Y染色體丟失。
總之,BSARCC表現為惰性的臨床過程,預后較好,僅較少病例發生轉移。Hes等[15]報道14例中5例BSARCC患者隨訪1~96個月出現轉移,而Trpkov等[17]報道23例BSARCC患者隨訪1~244個月,僅1例復發,1例死亡。該類腫瘤需與后腎腺瘤,t(6;11)(p21;q12)/TFEB基因融合相關性腎細胞癌及黏液管狀和梭形細胞腎細胞癌等鑒別。
3.2 實體型PRCC實體型PRCC文獻報道較少。Argani等[21]描述5例具有低級別梭形細胞成分的PRCC,該類腫瘤是PRCC的實體亞型,5例患者均為男性,年齡17~68歲,腫瘤具有低級別梭形細胞的致密區域,無黏液性基質;CK7彌漫陽性,CD10局灶陽性;分子檢測結果顯示:7號染色體三體3例,17號染色體三體3例,分子檢測結果支持該亞型屬于PRCC的一種類型。Ulamec等[22]報道10例實體型PRCC,并對這一亞型的臨床病理特征進行總結,這類腫瘤大體邊界清楚,切面呈黃色至白色,有時表面有細小顆粒,10例中1例可見壞死。組織形態上,該類腫瘤主要呈實性,部分有密集的小管組成,部分為較多小乳頭狀的結構組成,個別可見腎小球樣結構,有些病例可見具有纖維血管軸心的真性乳頭,腫瘤細胞胞質較少,細胞核呈圓形或橢圓形,偶可見核溝,ISUP分級為1級或2級;腫瘤細胞CK7彌漫陽性,大多數P504S及EMA陽性,Ki-67增殖指數一般低于2%,該亞型PRCC預后較好。
總之,實性型PRCC較罕見,其發病率低于腎腫瘤的1%。大多數情況下,它是由實體性區域和密集的管狀結構或小乳頭狀結構組成,免疫組化和分子遺傳學特征與傳統PRCC無明顯差異。在形態上需與后腎腺瘤、上皮樣腎母細胞瘤、黏液管狀和梭形細胞腎細胞癌等鑒別。
3.3 嗜酸細胞性乳頭狀腎細胞癌(oncocytic papillary renal cell carcinoma, OPRCC)OPRCC是指具有嗜酸性細胞質和嗜酸細胞瘤樣低級別細胞核的PRCC。由于OPRCC較少見,目前對這種形態腫瘤的認識尚不充分,是否為獨立的亞型尚存在爭議,WHO(2016)泌尿系統和男性生殖系統分類中暫將其歸為2型PRCC。2005年Lefevre等[23]首次描述這一類型腫瘤,總結10例具有嗜酸性特征的PRCC,并將其命名為OPRCC。
OPRCC文獻報道不足80例[24-25]。OPRCC主要發生于老人,男性多見。Bernard等[26]報道1例非常少見的發生于11歲女童的OPRCC。臨床表現主要以腰背部疼痛為主,可出現肉眼血尿,預后較好。鏡下可見腫瘤具有豐富的、分布均勻的嗜酸性細胞質,細胞核一般呈低級別,乳頭軸心多數可見泡沫狀巨噬細胞;免疫表型上,大多數OPRCC表達P504S、CD10和vimentin,CK7表達不一,不表達CK20、CD117,Ki-67增殖指數較低。分子遺傳學上,OPRCC表現為7、17號染色體三倍體以及Y染色體丟失。Hes等[27]報道14例OPRCC,發現7例OPRCC有7號染色體三倍體,8例有17號染色體三倍體,10例男性患者中有3例出現Y染色體缺失。鑒別診斷:OPRCC需與嗜酸細胞瘤、腎嫌色細胞癌及Xp11.2易位腎細胞癌等鑒別。
3.4 Warthin瘤樣PRCCWarthin瘤樣PRCC在形態學上非常接近于嗜酸細胞性PRCC,與之不同的是淋巴瘤樣間質。2017年Skenderi等[28]報道11例Warthin瘤樣PRCC的臨床病理、形態學、免疫表型和分子遺傳學特征。11例腫瘤均具有乳頭狀結構及淋巴細胞樣間質,形態上類似Warthin瘤;臨床特點顯示11例患者中男性占73%,男女比為3∶1,平均年齡59歲,腫瘤平均最大徑7 cm;9例中有3例患者術后9~36個月死亡,其余患者預后較好;免疫表型與OPRCC一致,多數P504S、CD10和vimentin均陽性,CD117、CK20及CA9等均陰性。腫瘤間質浸潤的淋巴細胞主要由B細胞和T細胞組成;染色體拷貝數變異分析顯示:5例腫瘤具有較大的差異性,表現為一個染色體的缺失或復雜基因組的重排等。
總之,Warthin瘤樣PRCC的形態學特征與嗜酸性PRCC非常接近,其區別在于具有致密的淋巴細胞間質;鑒別診斷:Warthin瘤樣PRCC需與嗜酸細胞瘤、嫌色細胞癌、管狀囊性腎細胞癌及琥珀酸脫氫酶缺陷性腎細胞癌進行鑒別。
3.5 伴有極向反轉的乳頭狀腎腫瘤(papillary renal neoplasm with reverse polarity, PRNRP)PRNRP屬于惰性的乳頭狀腎腫瘤,伴豐富而纖細的嗜酸性胞質和位于細胞頂端的核。該腫瘤最初由Al-Obaidy等[10]于2019年提出并命名,回顧性分析18例PRNRP的臨床病理特征,該腫瘤主要表現為Gata3及LICAM彌漫陽性,CD117和vimentin均陰性。隨后Al-Obaidy等[11]發現90%的PRNRP可見KRAS基因突變。
PRNRP臨床較罕見,約占PRCC的4%,對PRNRP的研究文獻報道亦較少,英文文獻有5篇[29-31],中文文獻2篇[32-33]。PRNRP多見于中老年人(平均年齡64歲),腫瘤平均直徑1.6 cm。大部分具有纖維性包膜,腫瘤直徑小于3 cm,所有腫瘤的TNM分期為T1期,患者預后較好,均無復發或轉移。腫瘤由乳頭狀結構組成,乳頭被覆單層立方狀細胞,細胞具有嗜酸性細顆粒狀胞質,細胞核位于胞質頂端,細胞核多數較小,大小較一致,核仁不明顯,WHO/ISUP分級1~2級,一般無壞死。免疫表型:伴有極向反轉的乳頭狀腫瘤病例PRNRP中GATA3均陽性,可與其他類型的PRCC鑒別;GATA3主要在遠曲小管和集合管中表達,提示PRNRP可能起源于遠曲小管或集合管系統而不是近曲小管。也有研究報道CK(34βE12)在PRNRP中陽性,CK(34βE12)主要表達于集合管系統,也提示PRNRP的細胞起源。分子檢測表現為染色體7號和17號的三倍體以及Y染色體丟失[30]。
總之,PRNRP屬于罕見且獨特的腫瘤,這類腫瘤一般GATA3和CK(34βE12)均陽性,而vimentin和CD15均陰性。根據目前的臨床資料顯示,其具有惰性的臨床過程。鑒別診斷:PRNRP需與OPRCC、嗜酸細胞瘤等鑒別。
綜上所述,該文總結了PRCC的臨床病理特征、分子分型、少見組織學亞型及其治療與預后,對全面深入認識PRCC具有重要意義。PRCC的重新分型越來越受到關注及重視,不同亞型PRCC患者的預后顯著不同,具有重要的臨床價值。對PRCC分子機制的進一步探討及研究,也為臨床靶向治療及預后評價提供了更可靠的依據。