祝燕軍,錢立勇,黃燕鳳
胃腸道間質(zhì)瘤 (GISTs)是最常見的胃腸道間葉源性腫瘤,起源于胃腸道卡哈爾間質(zhì)細(xì)胞 (ICC)或向ICC分化的原始間充質(zhì)細(xì)胞,遺傳學(xué)上存在原癌基因蛋白質(zhì)c-kit或血小板衍生生長因子受體 α(PDGFRα)基因激活突變,表現(xiàn)為CD117蛋白免疫表型陽性。隨著GISTs靶向治療的研究進(jìn)展,GISTs患者的預(yù)后已顯著提高,其診斷除腫依據(jù)瘤生長部位、組織學(xué)形態(tài)等特征外,主要依賴于免疫組化CD117蛋白和CD34蛋白陽性表達(dá)。DOG1基因是最新應(yīng)用基因表達(dá)譜技術(shù)發(fā)現(xiàn)的一種高度表達(dá)于GISTs的基因,在GISTs中的表達(dá)率為90% ~95%[1],是一種較敏感、特異的標(biāo)志物。本研究通過對67例GISTs患者及39例非GISTs患者間葉源性腫瘤標(biāo)本進(jìn)行免疫組化檢測,比較GISTs患者DOG1蛋白和CD117蛋白的表達(dá)情況,旨在探討DOG1蛋白在GISTs診斷中的價值。
1.1 一般資料 選擇岱山縣第一人民醫(yī)院和舟山醫(yī)院2007年1月—2011年12月收治的GISTs患者67例為病例組,其中男35例,女32例;年齡25~84歲,中位年齡56歲;腫瘤直徑1.5~25.0 cm,中位直徑8.5 cm;腫瘤部位:胃34例,小腸21例,大腸7例,胃腸道外5例;鏡下組織學(xué)類型:梭形細(xì)胞型53例,上皮樣細(xì)胞型8例,混合型6例。參考美國國立衛(wèi)生研究院 (NIH)制定的GISTs危險度分級 (2008年)對患者進(jìn)行分級:極低危險度9例,低危險度18例,中危險度24例,高危險度16例。選擇同期岱山縣第一人民醫(yī)院和舟山醫(yī)院非GISTs患者39例為對照組,其中男21例,女18例;年齡27~81例,中位年齡51歲;平滑肌瘤25例,神經(jīng)鞘瘤6例,纖維瘤8例。兩組患者臨床資料完整,診斷明確,均為原發(fā)性腫瘤并經(jīng)手術(shù)切除。
1.2 方法 收集兩組患者腫瘤標(biāo)本,用10%甲醛溶液固定,常規(guī)脫水、石蠟包埋,4 μm厚切片,HE染色,光學(xué)顯微鏡觀察。免疫組化采用SP法檢測GISTs患者DOG1蛋白和CD117蛋白的表達(dá),DOG1蛋白和CD117蛋白試劑盒均購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司,實驗步驟按試劑盒說明書進(jìn)行。
1.3 結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn) 顯微鏡下觀察陽性細(xì)胞數(shù)量并分類:陽性細(xì)胞數(shù)量<5%為陰性 (-);陽性細(xì)胞數(shù)量5% ~24%為弱陽性 (+),呈棕色顆粒;陽性細(xì)胞數(shù)量25%~50%為中度陽性 (++),呈褐色顆粒;陽性細(xì)胞數(shù)量>50%為強(qiáng)陽性 (+++),呈深褐色顆粒。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,計數(shù)資料采用χ2檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 兩組DOG1蛋白表達(dá)情況 對照組中3例患者DOG1蛋白呈弱陽性表達(dá),陽性表達(dá)率為7.69%(3/39),其中2例為平滑肌瘤,1例為纖維瘤。病例組中64例患者DOG1蛋白呈陽性表達(dá),陽性表達(dá)率為95.52% (64/67),其中弱陽性1例,中度陽性3例,強(qiáng)陽性60例。兩組DOG1蛋白陽性表達(dá)率比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義 (χ2=82.0029,P<0.01)。
2.2 GISTs組織病理學(xué)特征 極低和低危險度GISTs患者以梭形細(xì)胞為主,瘤細(xì)胞較為稀疏,與平滑肌瘤細(xì)胞極為相似。梭形細(xì)胞呈束狀、編織狀或旋渦狀排列,部分呈柵欄狀排列,瘤細(xì)胞呈細(xì)長梭形,邊界不清,胞質(zhì)豐富、淡染,細(xì)胞核呈桿狀,兩端鈍圓或長梭形,可見核端空泡 (見圖1A)。中危險度GISTs患者也以梭形細(xì)胞為主,可見上皮樣細(xì)胞,異型性不明顯,但細(xì)胞密度較低危險度者明顯增加,局部可見壞死。上皮樣細(xì)胞呈圓形、卵圓形或多邊形,胞質(zhì)豐富,大部分邊界清楚,細(xì)胞核呈圓形、卵圓形或多邊形,核仁明顯,部分胞質(zhì)空泡化呈印戒樣細(xì)胞 (見圖1B)。高危險度GISTs患者瘤細(xì)胞豐富多形,上皮樣細(xì)胞較多見,細(xì)胞密集,胞質(zhì)少而淡紅染或無紅染,核大畸形,核分裂像多見,可見大片壞死、出血及黏膜浸潤現(xiàn)象。
2.3 GISTs患者DOG1蛋白和CD117蛋白表達(dá)情況 DOG1蛋白和CD117蛋白主要在細(xì)胞質(zhì)表達(dá),少量表達(dá)于細(xì)胞膜,均呈彌漫性分布 (見圖1C、1D)。GISTs患者DOG1蛋白陽性表達(dá)率 (95.52%)高于CD117蛋白陽性表達(dá)率 (92.54%,62/67),但差異無統(tǒng)計學(xué)意義 (χ2=0.5317,P>0.05);在CD117蛋白表達(dá)陰性的5例患者中,DOG1蛋白均呈陽性表達(dá)。不同性別、年齡、腫瘤部位、腫瘤直徑、組織學(xué)類型及危險度的GISTs患者DOG1蛋白及CD117蛋白陽性表達(dá)率比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義 (P>0.05,見表1)。
表1 GISTs患者DOG1蛋白和CD117蛋白陽性表達(dá)率與臨床病理特征的關(guān)系〔n(%)〕Table 1 Relationship between the positive expression rates of DOG1 and CD117 and clinic opathologic features in GISTs patients
GISTs的發(fā)病率為 (1~2)/10萬,占全部胃腸道腫瘤的1% ~4%[2-3],最常發(fā)生于胃 (60% ~70%),其次為小腸(20% ~30%)、結(jié)直腸 (5%)、食管 (<5%),偶見于胃腸道外,如網(wǎng)膜、腸系膜等。本病發(fā)病高峰年齡為55~65歲,男稍多于女或男女相等[4]。近年研究認(rèn)為原癌基因蛋白質(zhì)ckit或PDGFRα突變是其主要發(fā)病機(jī)制。本組患者資料顯示,GISTs病變部位依次為胃、小腸、大腸、胃腸道外;男女比例為1.09∶1;中位年齡為56歲,與文獻(xiàn)報道基本一致。
圖1 GISTs組織病理學(xué)特征及CD117和DOG1的表達(dá)Figure 1 Histopathological features of GISTs and Immunohistochemical expression of DOG1 and CD117
CD117蛋白是較可靠的診斷GISTs的免疫標(biāo)記物,但仍有5%的GISTs患者CD117蛋白表達(dá)陰性。有文獻(xiàn)報道,精原細(xì)胞瘤、肥大細(xì)胞瘤、肌纖維母細(xì)胞瘤、惡性黑色素瘤等均可表達(dá)CD117蛋白,且部分腫瘤與GISTs組織學(xué)形態(tài)相似,增加了GISTs鑒別診斷的難度,單純依靠CD117蛋白診斷容易造成漏診和誤診。DOG1基因在GISTs中表達(dá)率為90% ~95%,在其他類型肉瘤中呈低表達(dá),是一種特異性標(biāo)記物[5],其定位于人染色體11q13上的CCND1-EMS1位點,含26個外顯子,也被稱為 ORAOV2、TMEM16A、FLJ10261 和 ANO1[6]。對DOG1基因DNA序列進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),其有8個穿膜的功能區(qū),雖尚未知其功能,但由于跨膜區(qū)域的數(shù)量較多而被認(rèn)為是一種鈣調(diào)控的氯離子通道蛋白[7]。
DOG1蛋白選擇性高表達(dá)于GISTs,對上皮樣胃間質(zhì)瘤、PDGFRα突變間質(zhì)瘤、胃腸外間質(zhì)瘤、轉(zhuǎn)移性間質(zhì)瘤及兒童間質(zhì)瘤均有良好的靈敏度及特異度[8],且其表達(dá)不依賴于原癌基因蛋白質(zhì) c-kit或 PDGFRα突變。Miettinen等[1]研究了1 168例不同部位、病理亞型的GISTs患者和672例其他腫瘤患者及正常人群DOG1蛋白的表達(dá),發(fā)現(xiàn)GISTs患者DOG1蛋白和CD117蛋白的總體敏感性幾乎相同 (94.4%vs 94.7%)。胃梭形細(xì)胞型GISTs患者的兩個標(biāo)記物均為陽性,而DOG1蛋白在上皮細(xì)胞型GISTs(包括PDGFRα突變GISTs)患者的靈敏度較好。Liegl等[9]采用免疫組化方法分析了74例GISTs患者的病理組織,結(jié)果表明DOG1蛋白在36%的原癌基因蛋白質(zhì)c-kit陰性患者中呈陽性表達(dá),是一種較CD117蛋白更敏感的免疫組化標(biāo)記物。本研究結(jié)果顯示,GISTs患者DOG1蛋白和CD117蛋白陽性表達(dá)率分別為95.52%和92.54%,但差異無顯著性,說明兩者診斷GISTs時具有較為一致的敏感性;而在CD117蛋白陰性的5例患者中,DOG1蛋白均呈陽性表達(dá),說明DOG1蛋白診斷CD117蛋白陰性的GISTs具有一定的優(yōu)勢。DOG1蛋白與CD117蛋白有較好的互補(bǔ)性,聯(lián)合應(yīng)用可顯著提高GISTs的診斷率,減少漏診率和誤診率。本研究同時發(fā)現(xiàn),DOG1蛋白在GISTs患者中的陽性表達(dá)率明顯高于非GISTs患者,表明DOG1蛋白在GISTs的鑒別診斷中有較大的應(yīng)用價值。
甄麗影等[10]通過檢測GISTs患者的DOG1蛋白表達(dá),分析了DOG1蛋白與GISTs的相關(guān)性,結(jié)果顯示,GISTs患者DOG1蛋白的陽性表達(dá)率為96.1%,不同性別、年齡、部位及危險度間DOG1蛋白陽性表達(dá)率無明顯差異。Espinosa等[11]研究發(fā)現(xiàn),DOG1蛋白在GISTs患者中的表達(dá)與基因突變類型、突變位置、腫瘤大小、腫瘤危險度及患者年齡均無相關(guān)性。本研究結(jié)果與上述文獻(xiàn)報道的結(jié)果基本一致。DOG1蛋白同CD117蛋白一樣,可以作為診斷GISTs較敏感和特異的可靠標(biāo)記物,但其在GISTs惡性程度和分化程度判斷中的價值有待于進(jìn)一步研究。
目前GISTs診斷除了結(jié)合超聲內(nèi)鏡檢查、腫瘤解剖學(xué)位置、組織形態(tài)等特征外,主要依賴于免疫組化CD117蛋白(陽性率90% ~95%)和CD34蛋白 (陽性率70%)的陽性表達(dá)。對于CD117蛋白陰性而組織學(xué)形態(tài)可疑的GISTs患者,2009年GISTs診斷與治療中國專家共識推薦結(jié)合DOG1蛋白和Nestin、PDGFRα進(jìn)行診斷,應(yīng)用分子生物學(xué)手段檢測原癌基因蛋白質(zhì)c-kit和PDGFRα基因的突變情況來輔助診斷[12]。
總之,DOG1蛋白是一種新的較敏感和特異的GISTs標(biāo)記物,在胃腸道間葉源性腫瘤的診斷及鑒別診斷中具有一定應(yīng)用價值,與CD117蛋白聯(lián)合應(yīng)用可起到有效的互補(bǔ)作用,提高GISTs的診斷率,且檢測方法簡便易行,值得臨床推廣應(yīng)用。但目前關(guān)于DOG1蛋白在 GISTs診斷中的研究較少,其在GISTs發(fā)生發(fā)展過程中的作用機(jī)制有待于進(jìn)一步研究,針對其靶點的分子靶向藥物的研究有可能在GISTs的治療中有較大的臨床應(yīng)用前景。
1 Miettinen M,Wang ZF,Lasota J,et al.DOG1 antibody in the differential diagnosis of gastrointestinal stromal tumors:a study of 1840 cases[J].Am J Surg Pathol,2009,33(9):1401 -1408.
2 Corless CL,Heinrieh MC.Molecular pathobiology of gastrointestinal stromal sarcomas[J].Annu Rev Pathol,2008,3:557 -586.
3 Rossi CR,Mocellin S,Mencarelli R,et al.Gastrointestinal stromal tumors:from a surgical to a molecular approach [J].Int J Cancer,2003,107(2):171-176.
4 Hornick JL,F(xiàn)letcher CD.Immunohistochemical staining for KIT(CD117)in soft tissue sarcomas is very limited in distribution [J].Am J Clin pathol,2002,117:188 -193.
5 West RB,Corless CL,Chen X,et al.The novel marker,DOG1,is expressed ubiquitously in gastrointestinal stromal tumors irrespective of KIT or PDGFRα mutation status[J].Am J Pathol,2004,165(1):107-113.
6 Katoh M,Katoh M.FLJ10261 gene,located within the CCND1-EMS1 locus on human chromosome 11q13,encodes the eight-transmembrane protein homologous to C12orf3,C11orf25 and FLJ34272 gene products[J].Int J Oncol,2003,22(6):1375 -1381.
7 Carles A,Millon R,Cromer A,et al.Head and neck squamous cell carcinoma transcriptome analysis by comprehensive validated differential display[J].Oncogene,2006,25(12):1821 -1831.
8 Lee CH,Liang CW,Espinosa I,et al.The utility of discovered on gastrointestinal stromal tumor 1(DOG1)antibody in surgical pathology-the GIST of it[J].Adv Anat Pathol,2010,17(3):222-232.
9 Liegl B,Hornick JL,Corless CL,et al.Monoclonal antibody DOG1 shows higher sensitivity than KIT in the diagnosis of gastrointestinal stromal tumors,including unusual subtypes [J].AM J Surg Pathol,2009,33(3):437-446.
10 甄麗影,李巖,徐燦.DOG1蛋白在胃腸道間質(zhì)瘤中的表達(dá)及相關(guān)性分析 [J].中華消化雜志,2010,30(9):585-587.
11 Espinosa I,Lee CH,Kim MK,et al.A novel monoclonal antibody against DOG1 is a sensitive and specific marker for gastrointestinal stromal tumors[J].Am J Surg Pathol,2008,32(2):210 -218.
12 胃腸道間質(zhì)瘤中國專家組.胃腸道間質(zhì)瘤診斷與治療中國專家共識[J].中華胃腸外科雜志,2009,12(5):536-539.