祝宇 蔣文 林登強(qiáng)
嗜鉻細(xì)胞瘤是一種起源于腎上腺髓質(zhì)或交感神經(jīng)副神經(jīng)節(jié)嗜鉻組織的腫瘤,能自主合成并分泌兒茶酚胺類激素,并引起包括高血壓、心律失常等在內(nèi)的多種嚴(yán)重并發(fā)癥。由于嗜鉻細(xì)胞瘤病因復(fù)雜,迄今尚沒有統(tǒng)一的金標(biāo)準(zhǔn)來準(zhǔn)確地預(yù)測嗜鉻細(xì)胞瘤的良惡性潛能。2004年世界衛(wèi)生組織(WHO)曾根據(jù)腫瘤是否發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,將嗜鉻細(xì)胞瘤分為惡性嗜鉻細(xì)胞瘤和良性嗜鉻細(xì)胞瘤,后來發(fā)現(xiàn)該標(biāo)準(zhǔn)存在明顯的局限性,一些診斷為良性嗜鉻細(xì)胞瘤的患者,在經(jīng)過一段時(shí)間的治療和隨訪后常會(huì)出現(xiàn)復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移,而未能得到及時(shí)的治療。因此,2017年最新的WHO指導(dǎo)意見取消了嗜鉻細(xì)胞瘤的良、惡性分類,將嗜鉻細(xì)胞瘤分為轉(zhuǎn)移性嗜鉻細(xì)胞瘤和非轉(zhuǎn)移性嗜鉻細(xì)胞瘤,并認(rèn)為所有嗜鉻細(xì)胞瘤都具有一定的惡性潛能[1-2]。目前嗜鉻細(xì)胞瘤的生物學(xué)行為預(yù)測主要根據(jù)臨床表現(xiàn)及生化、影像學(xué)、病理學(xué)、分子生物學(xué)檢測等來綜合判斷,缺少預(yù)測的金標(biāo)準(zhǔn),這給嗜鉻細(xì)胞瘤的治療與隨訪帶來了一定挑戰(zhàn)。
兒茶酚胺類激素是酪氨酸經(jīng)由酪氨酸羥化酶、芳香族氨基酸脫羧酶和多巴胺羥化酶等催化生成的。常見的兒茶酚胺類激素及其代謝產(chǎn)物包括去甲腎上腺素(norepinephrine, NE)、腎上腺素(epinephrine, E)、多巴胺(dopamine, DA)、甲氧基腎上腺素類物質(zhì)(metanephrines, MNs)、甲氧酪胺和香草基扁桃體酸(vanillylmandelic acid, VMA)等。不同分化程度的嗜鉻細(xì)胞瘤的瘤體內(nèi)參與兒茶酚胺類激素合成和代謝酶的種類存在明顯差異,因此不同生物學(xué)行為的嗜鉻細(xì)胞瘤有著不同的兒茶酚胺類激素合成與代謝模式,通過檢測尿液或血清中兒茶酚胺類激素的代謝產(chǎn)物是一種重要的嗜鉻細(xì)胞瘤生物學(xué)行為預(yù)測方法[3]。研究發(fā)現(xiàn),惡性嗜鉻細(xì)胞瘤多巴胺羥化酶異常升高,DA代謝速度相較于良性嗜鉻細(xì)胞瘤明顯增快,導(dǎo)致DA的下游代謝產(chǎn)物NE的異常堆積,因此惡性嗜鉻細(xì)胞瘤患者血漿NE水平常明顯升高,E/(E+NE)比值也低于良性嗜鉻細(xì)胞瘤[3-4]。但血漿兒茶酚胺類激素常受藥物、食物和生理狀態(tài)的影響,而尿液成分受外界因素干擾較少,因此尿液中兒茶酚胺類激素診斷的穩(wěn)定性相對(duì)較高。除此之外,其他代謝物的生化檢查對(duì)嗜鉻細(xì)胞瘤生物學(xué)行為的預(yù)測也有一定的幫助,我院在一項(xiàng)包含136例嗜鉻細(xì)胞瘤的研究中發(fā)現(xiàn),MNs和VMA也是反映嗜鉻細(xì)胞瘤分化程度的重要指標(biāo),惡性嗜鉻細(xì)胞瘤患者血漿和尿液MNs水平均高于良性嗜鉻細(xì)胞瘤患者(P<0.001)[5]。綜上,血漿和尿液的生化檢查是一種簡便、經(jīng)濟(jì)的嗜鉻細(xì)胞瘤篩查方法,運(yùn)用不同的代謝物組合能大大提高診斷的敏感性和特異性。
對(duì)內(nèi)分泌檢查存在異常的患者,常需要影像學(xué)檢查手段來確定嗜鉻細(xì)胞瘤原發(fā)和轉(zhuǎn)移部位。CT和MRI是最常用的定位檢查方法,CT能夠發(fā)現(xiàn)0.5~1.0 cm以上原發(fā)病灶和1~2 cm以上的轉(zhuǎn)移病灶,腫瘤可表現(xiàn)為密度不均、壞死、出血、囊性變、鈣化,CT發(fā)現(xiàn)原發(fā)病灶和轉(zhuǎn)移病灶的敏感性分別為93%~100%和90%,但特異性僅為50%;兒童、孕婦以及對(duì)造影劑過敏者推薦使用MRI檢查,MRI發(fā)現(xiàn)原發(fā)病灶和轉(zhuǎn)移病灶的敏感性和特異性與CT檢查相似,嗜鉻細(xì)胞瘤具有豐富的血供,腫瘤T1WI多呈低信號(hào)、T2WI呈高信號(hào)[6]。間碘芐胍(metaiodoenzylguanidine, MIBG)是一種NE類似物,可被嗜鉻細(xì)胞瘤的細(xì)胞囊泡攝取,在解剖學(xué)成像陰性而懷疑嗜鉻細(xì)胞瘤或者高度懷疑惡性嗜鉻細(xì)胞瘤時(shí),可行同位素標(biāo)記的131I或123I-MIBG核素顯像,兩者的診斷敏感性分別為77%~90%、83%~100%[7]。但在Ilias等[8]進(jìn)行的一項(xiàng)包含16例惡性嗜鉻細(xì)胞瘤的研究中,僅9例131I-MIBG核素顯像為陽性,診斷敏感性為56%,而行18F-脫氧葡萄糖(gluorodeoxyglucose, FDG)掃描時(shí),16例均發(fā)現(xiàn)陽性放射性核素濃聚,提示在131I-MIBG陰性尚不足以排除嗜鉻細(xì)胞瘤惡性生物學(xué)行為潛能時(shí),可進(jìn)一步行其他非特異性核素掃描(18F-FDG、111In-奧曲肽等)[9]。
病理學(xué)一直是腫瘤診斷的金標(biāo)準(zhǔn),然而到目前為止還沒有統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于嗜鉻細(xì)胞瘤的病理學(xué)檢查中。在2004年WHO提出根據(jù)腫瘤的轉(zhuǎn)移情況將嗜鉻細(xì)胞瘤分為良惡性之前,主要是綜合腫瘤的定位、體積、重量、融合性壞死、有絲分裂數(shù)、脂肪浸潤、血管與包膜侵犯和復(fù)發(fā)等情況來預(yù)測嗜鉻細(xì)胞瘤的生物學(xué)行為,然而這些并非是區(qū)分嗜鉻細(xì)胞瘤良惡性潛能的有效指標(biāo)[10-11]。Goldstei等[12]研究發(fā)現(xiàn)14例嗜鉻細(xì)胞瘤患者的組織病理學(xué)顯示存在血管和包膜侵犯且高度懷疑為惡性嗜鉻細(xì)胞瘤,然而隨訪11.5年僅有1例發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。同樣地,Wailly等[13]研究發(fā)現(xiàn)腫瘤直徑越大,嗜鉻細(xì)胞瘤惡性潛能越高,而另外兩項(xiàng)研究[10,14]發(fā)現(xiàn)腫瘤直徑與嗜鉻細(xì)胞瘤生物學(xué)行為無明顯相關(guān)性。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,單一指標(biāo)并不能完全預(yù)測嗜鉻細(xì)胞瘤的生物學(xué)行為,有病理學(xué)家提出以多項(xiàng)病理、內(nèi)分泌指標(biāo)為基礎(chǔ),賦予這些指標(biāo)以不同的評(píng)分權(quán)重,綜合評(píng)分以提高腫瘤良惡性鑒別診斷的特異性,目前常用的評(píng)分系統(tǒng)有PASS(pheochromocytoma of the adrenal gland scaled score)評(píng)分系統(tǒng)和GAPP(grading system for adrenal phaeochromocytoma and paraganglioma)評(píng)分系統(tǒng)[11,15]。PASS評(píng)分系統(tǒng)是由美國病理學(xué)家Thompson在2002年提出的[11],并于2004年納入到WHO內(nèi)分泌腫瘤的診療藍(lán)皮書中,PASS評(píng)分系統(tǒng)主要由12項(xiàng)病理學(xué)指標(biāo)構(gòu)成:①包膜侵犯(1分);②血管侵犯(1分);③周圍脂肪浸潤(2分);④大癌巢或彌漫性生長(>10%腫瘤體積)(2分);⑤中央壞死(大癌巢中央)或融合性壞死(2分);⑥多細(xì)胞性(2分);⑦紡錘樣腫瘤細(xì)胞(2分);⑧細(xì)胞單一性(2分);⑨有絲分裂增多(>3/10 HPF)(2分);⑩非典型有絲分裂象(2分);核異型性增多(1分);核深染(1分),總分<4分為良性,≥4分為惡性。然而PASS評(píng)分系統(tǒng)卻因其可靠性、可重復(fù)性差未被廣泛采用,Wu等[16]采用盲法讓5位病理學(xué)家對(duì)57例嗜鉻細(xì)胞瘤患者的病理切片進(jìn)行PASS評(píng)分,6個(gè)月后讓其中2位病理學(xué)家對(duì)該組切片再次進(jìn)行PASS評(píng)分,結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)于同一病例5位病理學(xué)家未能得出相同的評(píng)分,且同一病理學(xué)家對(duì)同一病例在不同時(shí)間的PASS評(píng)分也存在較大差異,反映出不同病理學(xué)家對(duì)PASS評(píng)分系統(tǒng)各指標(biāo)的概念理解、尺度把握上存在差異。另外,Kulkarni等[17]通過觀察6例嗜鉻細(xì)胞瘤病例發(fā)現(xiàn),PASS評(píng)分>6分者均為惡性嗜鉻細(xì)胞瘤,<6分者均為良性嗜鉻細(xì)胞瘤,提示PASS評(píng)分以4分界定嗜鉻細(xì)胞瘤的良惡性缺少客觀依據(jù),需要更大樣本來驗(yàn)證。嗜酪蛋白A(chromogranin A, CgA)是一種位于分泌囊泡上的糖蛋白,神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞及腫瘤能夠特異性的表達(dá)CgA,Bílek等[18]發(fā)現(xiàn)血漿CgA水平與PASS評(píng)分呈正相關(guān),同時(shí)與腫瘤的體積及惡性程度有一定的相關(guān)性。由于PASS評(píng)分系統(tǒng)重復(fù)性較差,日本學(xué)者Kimura等[15]提出了綜合腫瘤組織病理和內(nèi)分泌生化檢查的GAPP評(píng)分系統(tǒng),由6大類指標(biāo)構(gòu)成:①組織類型:器官樣結(jié)構(gòu)(0分)、大小不規(guī)則癌巢(1分)、假菊形結(jié)構(gòu)(1分);②細(xì)胞數(shù):低(<150個(gè)/HPF)(0分)、中(150~250個(gè)/HPF)(1分)、高(>250個(gè)/HPF)(2分);③粉刺樣壞死:無(0分)、有(2分);④血管或包膜侵犯:無(0分)、有(1分);⑤Ki-67指數(shù):<1%(0分)、1%~3%(1分)、>3%(2分);⑥兒茶酚胺類型:腎上腺素型(E或E+NE)(0分)、去甲腎上腺素型(NE或NE+DA)(1分)、無功能型(0分),總分10分,0~2分為高分化,3~6分為中分化,7~10分為低分化。GAPP評(píng)分系統(tǒng)取消了腫瘤良惡性的分類,認(rèn)為所有嗜鉻細(xì)胞瘤都有惡性潛能,評(píng)分越高,分化程度越低,惡性潛能越高,預(yù)后越差。GAPP評(píng)分系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于:一方面,提高對(duì)某些高分化嗜鉻細(xì)胞瘤的重視,認(rèn)為所有嗜鉻細(xì)胞瘤都具有惡性潛能,這點(diǎn)與最新的WHO指導(dǎo)意見十分相似;另一方面,根據(jù)嗜鉻細(xì)胞瘤的分化程度采用不同的隨訪方案,大大節(jié)約了有限的醫(yī)療資源。然而GAPP評(píng)分系統(tǒng)還未得到其他研究的驗(yàn)證,未來需要更多的研究去證實(shí)。
不同于其他腫瘤,在出現(xiàn)特定的病理學(xué)改變之前,嗜鉻細(xì)胞瘤就可出現(xiàn)“關(guān)鍵基因”異常改變,故而僅僅通過病理學(xué)來預(yù)測嗜鉻細(xì)胞瘤生物學(xué)行為顯得十分困難[19]。嗜鉻細(xì)胞瘤有超過1/3是遺傳性疾病引起的,基因分子異常改變是嗜鉻細(xì)胞瘤的重要特征。常見引起嗜鉻細(xì)胞瘤的遺傳性疾病包括多發(fā)性內(nèi)分泌腺瘤綜合征2型(multiple endocrine neoplasia 2, MEN2)、家族性腦視網(wǎng)膜血管瘤、神經(jīng)纖維瘤病1型(neurofibromatosis type 1, NF1)和家族性嗜鉻細(xì)胞瘤/副神經(jīng)節(jié)瘤,這些遺傳性疾病都與“關(guān)鍵基因”異常改變有關(guān)。隨著近年來二代測序、大數(shù)據(jù)以及生物信息學(xué)的迅猛發(fā)展,越來越多的“關(guān)鍵基因”被發(fā)現(xiàn)與嗜鉻細(xì)胞瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān),深入了解這些“關(guān)鍵基因”的具體作用機(jī)制可為腫瘤的生物學(xué)行為預(yù)測提供可能。目前發(fā)現(xiàn)與嗜鉻細(xì)胞瘤密切相關(guān)的“關(guān)鍵基因”超過10多個(gè),根據(jù)所在通路可將其分為以下3大類[20]。
1.受體酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase, RTKs)及其下游級(jí)聯(lián)信號(hào):①RET原癌基因是一種跨膜的酪氨酸激酶,RET突變能夠誘發(fā)下游的PI3K-AKT和MAPK-ERK級(jí)聯(lián)信號(hào)過度活化,進(jìn)而引起細(xì)胞過度生長[21]。MEN2是一種由RET原癌基因突變引起的常染色體顯性遺傳疾病,約有70%~80%的MEN2會(huì)伴有嗜鉻細(xì)胞瘤,MEN2有3個(gè)亞型:MEN2A、MEN2B和家族性甲狀腺髓樣癌,MEN2A是其中最常見類型,最常見引起MEN2A的突變是RET蛋白富含半胱氨酸區(qū)域的第10號(hào)外顯子的609、611、618、620位密碼子和第11號(hào)外顯子的634位密碼子突變[21-22]。②NF1基因是一種抑癌基因,能編碼腫瘤生長抑制蛋白來抑制RAS-RAF-MAPK通路的激活。NF1是一種由NF1基因突變引起的常染色體顯性遺傳疾病,其中約0.1%~5.7%會(huì)伴有嗜鉻細(xì)胞瘤,但90%表現(xiàn)為良性潛能[23]。③血管內(nèi)皮生長因子(vascularendothelial growth factor, VEGF)是一種重要的酪氨酸激酶型受體,本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)VEGF水平在良惡性嗜鉻細(xì)胞瘤中有明顯差異(P<0.05),其在惡性嗜鉻細(xì)胞瘤、良性嗜鉻細(xì)胞瘤和正常腎上腺髓質(zhì)組織中的陽性率分別為82.40%、23.80%、5.00%[24]。④MAX和TMEM127是RTKs下游級(jí)聯(lián)信號(hào)的重要抑制因子,MAX能抑制原癌基因MYC表達(dá),而TMEM127能抑制細(xì)胞生長信號(hào)mTOR的過度激活。近年來發(fā)現(xiàn),MAX和TMEM127突變能夠引起嗜鉻細(xì)胞瘤的發(fā)生,超過60% MAX突變的嗜鉻細(xì)胞瘤為雙側(cè)或多灶性發(fā)生,約2%的嗜鉻細(xì)胞瘤會(huì)有TMEM127突變[22,25]。
2.假性缺氧相關(guān)通路:①琥珀酸脫氫酶復(fù)合體(succinate dehydrogenase complex, SDHx)是一種位于線粒體內(nèi)膜的脫氫酶,由4個(gè)亞基(SDHA、SDHB、SDHC、SDHD)和共刺激因子(SDHAF2或SDH5)構(gòu)成,主要參與線粒體呼吸鏈電子的傳遞。SDHx突變能促進(jìn)HIF1α的過度堆積,進(jìn)而激活下游VEGF過度表達(dá)以增強(qiáng)腫瘤的血管生成。家族性嗜鉻細(xì)胞瘤/副神經(jīng)節(jié)瘤是由SDHx突變引起的一種遺傳性疾病,另外約10%散發(fā)性嗜鉻細(xì)胞瘤也會(huì)伴有SDHx突變(6% SDHB、4% SDHD)。由Hulsteijn等[26]進(jìn)行的一項(xiàng)包括12項(xiàng)研究的meta分析顯示,惡性嗜鉻細(xì)胞瘤中分別有17%和8%的患者是SDHB突變和SDHD突變攜帶者,且SDHB和SDHD突變的嗜鉻細(xì)胞瘤有大概率轉(zhuǎn)移的可能。②VHL基因是重要的抑癌基因,通過泛素化作用促使HIF1α的降解來抑制腫瘤的血管生成。Von Hippel-Lindau(VHL)病是由VHL基因突變的一種常染色體顯性遺傳疾病,能夠引起包括腎癌、視網(wǎng)膜和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的血管瘤在內(nèi)的多種疾病,主要分為VHL1型(不伴嗜鉻細(xì)胞瘤)和VHL2型(伴嗜鉻細(xì)胞瘤)[27],其中約5% VHL突變的嗜鉻細(xì)胞瘤存在惡性潛能[28]。
3.WNT通路:WNT通路對(duì)細(xì)胞生長與分化的維持起著重要作用,WNT通路異常改變也會(huì)導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生[29]。嗜鉻細(xì)胞瘤中存在WNT(1.2%)、APC(1.7%)、MAML3(5.2%)和ATRX(2.9%)等[20]在內(nèi)的多種突變。深入了解嗜鉻細(xì)胞瘤發(fā)生的分子機(jī)制對(duì)其生物學(xué)行為的預(yù)測顯得尤為必要,系統(tǒng)的基因篩查不僅能提高嗜鉻細(xì)胞瘤的篩檢率,還能為未來的治療藥物研發(fā)提供更多的靶點(diǎn)。
嗜鉻細(xì)胞瘤的生物學(xué)行為預(yù)測一直是臨床診療的難點(diǎn)和重點(diǎn),除了常見的病理學(xué)診斷外,仍然缺乏有效的指標(biāo)去識(shí)別腫瘤的生物學(xué)行為。對(duì)嗜鉻細(xì)胞瘤良惡性的預(yù)測,需要綜合生化、影像、病理等結(jié)果來進(jìn)行判斷,且長期密切隨訪也尤為必要。生物大數(shù)據(jù)的興起為更多的分子標(biāo)志提供了可能,也為嗜鉻細(xì)胞瘤生物學(xué)行為預(yù)測和診療奠定了基礎(chǔ)。