本文来源:选自《中华病理学杂志》,,48(7):-.
近年来,软组织和骨肿瘤的分子病理学发展十分迅速。分子病理学检测不但是肿瘤诊断的重要辅助手段,而且能够指导临床制定治疗策略、预测肿瘤的生物学行为。此外,基于遗传学改变的新病种地不断报道,促使肿瘤的分类从基于形态学的分类向分子分类转变。本共识总结了现有的软组织和骨肿瘤的遗传学改变,以指导和规范分子病理学检测在软组织与骨肿瘤中的应用。
本共识涵盖分子病理学检测在软组织和骨肿瘤应用中的注意事项、软组织和骨肿瘤常用的分子病理学检测方法、免疫组织化学标记检测软组织和骨肿瘤中的分子改变、软组织和骨肿瘤的分子检测与靶向和免疫治疗等内容,本文仅就软组织和骨肿瘤常用的分子病理学检测方法展开阐述,感兴趣读者可订阅中华病理学杂志年第七期进行全文阅读。
软组织和骨肿瘤常用的
分子病理学检测方法
常用的分子病理学检测方法为荧光原位杂交(fluorescenceinsituhybridization,FISH),其次为聚合酶链反应(PCR)和一代测序即Sanger测序。新的检测技术包括二代测序(next-generationsequencing,NGS)等目前国内开展尚有限。
1.FISH检测:
软组织和骨肿瘤FISH检测最常用的探针是α-卫星DNA探针和位点特异性(或基因特异性)DNA探针。在实际工作中所使用的探针绝大多数为断裂-分离探针(break-apartprobe),检测某种基因是否有易位或重排(表1,表2),但不能判定其伴侣基因。理想情况下采用融合探针(fusionprobe)可以帮助确定具体的基因融合类型,但一些肿瘤拥有多个伴侣基因,部分伴侣基因发生频率低,如均采用融合探针检测则成本高,并不适合常规开展。少数情况下,采用融合探针检测融合基因优于采用断裂-分离探针检测基因重排,如检测隆突性皮肤纤维肉瘤中的COL1A1-PDGFB融合基因时宜采用融合探针,另一种情况是当两个融合基因位于同一染色体相邻近区域时应采用融合探针,如检测BCOR重排肉瘤中的BCOR-CCNB3融合基因。同一伴侣基因位于不同染色体时也可采用三色探针,如检测CIC重排肉瘤中的CIC-DUX4融合基因。
表1常用的FISH探针和所检测肿瘤类型
探针类型
染色体定位
所检测的主要肿瘤类型
检测基因重排
SS18(SYT)
18q11.2
滑膜肉瘤
EWSR1
22q12
尤因肉瘤、EWSR1-nonETS圆细胞肉瘤、软组织透明细胞肉瘤、血管瘤样纤维组织细胞瘤、胃肠道透明细胞肉瘤样肿瘤、促结缔组织增生性小圆细胞肿瘤、硬化性上皮样纤维肉瘤、肺原发黏液样肉瘤、软组织和骨肌上皮瘤、部分骨外黏液样软骨肉瘤、少部分恶性间皮瘤、EWSR1-SMAD3重排纤维母细胞性肿瘤等
ALK
2p23
炎性肌纤维母细胞肿瘤(包括上皮样炎性肌纤维母细胞性肉瘤)、膀胱假肉瘤样肌纤维母细胞增生、上皮样纤维组织细胞瘤
USP6
17p13.2
结节性筋膜炎、骨化性肌炎、原发性动脉瘤样骨囊肿
DDIT3
12q13
黏液样脂肪肉瘤
FOXO1
13q14
腺泡状横纹肌肉瘤
FUS
16p11
低度恶性纤维黏液样肉瘤、部分黏液样脂肪肉瘤等
ETV6
12p13
婴儿型纤维肉瘤、少部分胃肠道间质瘤等
TFE3
Xp11.2
腺泡状软组织肉瘤、部分上皮样血管内皮瘤、部分血管周上皮样细胞肿瘤(PEComa)
PDGFB
22q13
隆突性皮肤纤维肉瘤/巨细胞纤维母细胞瘤
检测融合基因
COL1A1/PDGFB
t(17;22)(q21;q13)
隆突性皮肤纤维肉瘤/巨细胞纤维母细胞瘤
检测基因扩增
MDM2
12q13-15
不典型性脂肪瘤样肿瘤/高分化脂肪肉瘤/去分化脂肪肉瘤、动脉内膜肉瘤、骨旁骨肉瘤、髓内高分化骨肉瘤
检测基因缺失
p16/CDKN2A
9p21
恶性间皮瘤
表2较少应用的FISH探针和所检测肿瘤类型
探针类型
染色体定位
所检测的主要肿瘤类型
检测基因重排
NTRK1
1q21-q22
NTRK重排梭形细胞间叶性肿瘤(包括脂肪纤维瘤病样神经肿瘤)
CIC
4q35
CIC重排肉瘤
NR4A3
9q22
骨外黏液样软骨肉瘤
NCOA2
8q13.3
骨和骨外间叶性软骨肉瘤、软组织血管纤维瘤、鼻窦鼻腔双表型肉瘤、少部分婴儿型梭形细胞横纹肌肉瘤
MGEA5
10q24
黏液炎性纤维母细胞性肉瘤、含铁血*素沉着性纤维组织细胞瘤样肿瘤、软组织多形性玻璃样变血管扩张性肿瘤
CAMTA1
3q25
上皮样血管内皮瘤
FOSB
19q13
假肌源性血管内皮瘤、上皮样血管瘤
PLAG1
8q11-13
脂肪母细胞瘤、皮肤/软组织混合瘤
PRDM10
11q24.3
PRDM10重排软组织肿瘤/浅表性CD34阳性纤维母细胞性肿瘤
检测融合基因
BCOR-CCNB3
Xp11.4;Xp11.22
BCOR-CCNB3重排肉瘤
检测基因扩增
MYC扩增
8q24.21
放疗相关性血管肉瘤
检测基因缺失
RB1
13q14
梭形细胞/多形性脂肪瘤、乳腺型肌纤维母细胞瘤、富于细胞性血管纤维瘤、不典型性梭形细胞/多形性脂肪瘤样肿瘤、指趾纤维黏液瘤
对FISH检测结果要注意辨证分析,因一些不同类型的肿瘤均可涉及同一基因易位(如EWSR1基因和FUS基因等),或共享相同的融合基因(如EWSR1-CREB1融合基因),诊断时需要结合病理形态学和免疫组织化学等其他辅助检查进行综合判断。
多色FISH检测如光谱核型分析(spectralkaryotyping,SKY)、多色FISH(M-FISH)和复合二重比FISH(COBRA-FISH)等,采用不同颜色的荧光染色,标记全部染色体,可在一个杂交实验中展现整个染色体组的复杂重组。这些检测方法主要应用于研究性工作。
2.逆转录聚合酶链反应(RT-PCR):
可与FISH配伍,主要用于确定融合基因的具体类型,并可通过DNA测序确定具体的融合位点。建议国内从事软组织肿瘤分子病理学检测的单位,除开展FISH检测外,也同时开展RT-PCR检测技术。
需注意的是,RT-PCR以RNA为基础,常因石蜡组织中提取的RNA质量差而失败。此外,RT-PCR也以PCR为基础,容易因PCR的交叉污染而出现假阳性。RT-PCR需设置两种污染对照:一种为无RNA模板的对照(检测PCR试剂的污染),另一种是无逆转录酶的对照(检测患者RNA样本污染)。有条件的单位可开展实时RT-PCR,减少交叉污染的危险性。
3.PCR和一代测序(Sanger测序):
主要用于检测软组织和骨肿瘤中的基因突变(表3)。RT-PCR产物通过测序,可确定基因融合点。
表3软组织和骨肿瘤中的基因突变检测
基因突变
染色体定位
肿瘤类型
H3F3A
1q42.12
骨巨细胞瘤
H3F3B
17q25.1
软骨母细胞瘤
IDH1,IDH2
2q34,15q26.1
内生性软骨瘤、软骨肉瘤(包括去分化软骨肉瘤)
KIT/PDGFRA
4q12-13/4q11-12
胃肠道间质瘤
PDGFRA
4q11-12
炎性纤维性息肉
PDGFRB
5q32
肌纤维瘤/肌周皮细胞瘤
CTNNB1(β-catenin)
3p21-22
侵袭性纤维瘤病、鼻腔鼻窦型球血管肌周细胞瘤、鼻咽血管纤维瘤、淋巴结内栅栏状肌纤维母细胞瘤
SMARCB1
22q11.2
上皮样肉瘤、横纹肌样瘤、上皮样恶性周围神经鞘膜瘤、神经鞘瘤病、部分肌上皮癌、差分化脊索瘤
SMARCA4
19p
SMARCA4缺失性胸腔肉瘤
MyoD1
11p
梭形细胞/硬化性横纹肌肉瘤
GNAS
20q13.32
纤维结构不良、肌内黏液瘤
CMG2
4q21
幼年性玻璃样变纤维瘤病
VEGF
6q21.3
婴儿富于细胞性血管纤维瘤
NF2
22q12.2
神经鞘瘤
SDHx
11q22.3-23.2
SDH缺失性胃肠道间质瘤/肾上腺外副神经节瘤
4.新的分子检测技术:
包括单核苷酸多态性阵列(SNP-array)、基因表达微阵列分析、RNAseq、基于锚定多重PCR的靶向NGS和基于荧光的NanoStringnCounter等,有助于发现软组织与骨肿瘤中新的基因异常,对肉瘤的分子诊断和潜在的靶向治疗具有重要的价值,有条件的单位应积极开展。
5.其他检测方法:
显色原位杂交(chromogenicinsituhybridization,CISH)可替代FISH法来检测某些基因改变,但CISH方法中可被光学显微镜分辨的颜色种类非常有限,CISH应用侧重于检测数量的变化(例如非整倍体和扩增)。传统的比较基因组杂交技术(