【衡道丨干货】第五版WHO《泌尿和男性生殖系统肿瘤分类》中分子定义的肾细胞癌

Joy2023 2024-06-11 发布于北京

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近年来随着分子生物学研究的进展及基因测序技术的广泛开展，我们对肾脏肿瘤的分类有了新的认识，一些由特定基因改变引起的肾细胞癌逐渐被认识。

2022年发布的第五版WHO《泌尿和男性生殖系统肿瘤分类》将驱动基因明确的肾细胞癌单列一类，即分子定义的肾细胞癌，包括TFE3重排肾细胞癌、TFEB改变肾细胞癌、ELOC（原TECB1)突变肾细胞癌、延胡索酸水合酶(fumarate hydratase,FH)缺陷型肾细胞癌、琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDH)缺陷型肾细胞癌、ALK重排肾细胞癌和SMARCB1缺陷型肾髓质癌（表1)。这些分子定义的肾细胞癌虽然具有一定的重现性形态学特征，但是部分存在明显的重叠和交叉，确诊主要依靠与分子异常特异相关的免疫组化标志物或分子检测到明确的遗传学异常。该文对分子定义的肾细胞癌的病理诊断及研究进展进行简要的总结和归纳。

1、TFE3重排肾细胞癌

第五版WHO《泌尿和男性生殖系统肿瘤分类》将第四版中MiT家族易位性肾细胞癌分为2个独立的类型，即TFE3重排肾细胞癌和TFEB改变肾细胞癌。TFE3重排肾细胞癌定义为具有TFE3基因且与许多不同伙伴基因融合的肾细胞癌。与TFE3基因融合的伙伴基因众多，包括ASP-SCR1/ASPL、PRCC、NONO、SFPQ/PSF、RBM10、LUC7L3、KH-SRP、MED15、CLTC、DVL2、PARP14、GRIPAP1、ARID1B、KAT6A、NEAT1、MATR3、FUBP1和EWSR1等，其中AS-PSCR1、PRCC和PSF最常见。TFE3重排肾细胞癌占儿童肾细胞癌的40%,占成人肾细胞癌的1.6%~4.0%。

TFE3重排肾细胞癌最常见的形态学特征为胞质丰富的透明或嗜酸性细胞、乳头状结构和砂砾体（图1)。实际上，TFE3重排肾细胞癌形态多样，可与多种肾肿瘤相似，并且有些融合基因有对应的特征性形态，如MED15:TFE3融合常类似于低度恶性潜能多房囊性肾肿瘤,SFPQ:TFE3融合常见核下空泡和核栅栏状排列，NONO:TFE3融合呈腺管状、乳头状结构，被覆立方和高柱状细胞，核位于腔面，类似于分泌期子宫内膜（图2)。免疫组化标记TFE3弥漫核强阳性对诊断具有特异性，但受组织固定及实验条件的影响，也会出现假阳性或假阴性的情况。通过FISH分离探针证实TFE3基因重排是更可靠的方法，但也会出现假阴性结果，尤其是染色体臂内转位，如NONO:TFE3和RBM10:TFE3重排，FISH检测可能出现阴性结果。RNA测序证实TFE3基因融合是最特异和敏感的方法。肿瘤细胞表达PAX8,上皮标志物表达减弱或阴性，少数表达黑色素细胞标志物(HMB45和MelanA)，部分病例表达组织蛋白酶K(cathepsin K)。TFE3重排肾细胞癌预后与透明细胞肾细胞癌相似，年龄大和分期晚是最重要的预后不良因素，不同融合亚型的预后存在一定的差别，ASPSCR1:TFE3融合通常比PRCC:TFE3融合分期晚、更易发生淋巴结转移和远处转移,MED15:TFE3融合主要表现为多房囊性，预后较好。

2、TFEB改变肾细胞癌

TFEB改变肾细胞癌包括TFEB重排肾细胞癌和TFEB扩增肾细胞癌。少数情况下，TFEB重排和扩增可同时存在。TFEB重排肾细胞癌患者发病时较年轻，中位发病年龄31岁，而TFEB扩增肾细胞癌多见于老年人，中位发病年龄65岁。TFEB重排肾细胞癌最有特征的形态是双相结构，周围为大的上皮样细胞（胞质透亮或嗜酸）、中央为围绕基膜样物的小细胞簇的巢状结构（图3)。具有双相特征形态的TFEB重排肾细胞癌分子改变大部分为MALAT1:TFEB融合。但TFEB重排肾细胞癌的组织学存在明显的异质性，特征性的双相结构可能并不总是存在，其形态学可以与透明细胞肾细胞癌、乳头状肾细胞癌、嗜酸细胞肾肿瘤、TFE3重排肾细胞癌和血管周上皮样细胞肿瘤(PEComa)等重叠。孤立的嗜酸细胞或嗜酸细胞簇是诊断TFEB重排肾细胞癌的一个有用的形态学诊断线索。TFEB扩增肾细胞癌是指携带TFEB的6p21位点扩增，导致TFEB蛋白过表达及其下游效应（表达cathepsin K和黑色素细胞标志物）。TFEB扩增多表现为高水平扩增(>10拷贝）（图4),也可以呈现低水平扩增(5~10拷贝）。TFEB高水平扩增和低水平扩增具有相似的临床病理特征，通常为高级别、差分化的肾细胞癌形态，常具有乳头状或假乳头状结构和嗜酸性胞质，也可见管状、巢状、腺泡状或实性结构。偶尔，TFEB扩增肾细胞癌可表现为低级别的一致的嗜酸细胞，在组织学和免疫表型（包括CK20、Melan A和cathepsin K表达）上与嗜酸性实性囊性肾细胞癌重叠，FISH检测TFEB扩增可助于其诊断和鉴别诊断。肿瘤细胞表达PAX8、黑色素细胞标志物(Melan A和HMB45)和TFEB,CK表达通常减弱或不表达，不表达碳酸酐酶Ⅸ(CA9)和CK7。

TFEB的伙伴基因除了最常见的MALAT1，还有ACTB、EWSR1、CLTC、CADM2、KHDRBS2、COL21A1、PPP1R10、NEAT-1。其中KHDRBS2:TFEB、COL21A1:TFEB和PPP1R10:TFEB为6号染色体的臂内转位，FISH分离探针检测常存在假阴性。少数情况下，TFEB扩增肾细胞癌不表达TFEB,此时需行FISH分子检测TFEB扩增予以明确诊断。绝大多数TFEB重排肾细胞癌预后较好，存在肿瘤性坏死提示预后较差；而TFEB扩增肾细胞癌更具有侵袭性，分期晚、易发生转移。TFEB扩增同时常伴有VEGFA扩增，TFEB改变肾细胞癌常高表达PD-L1这类肿瘤可能从抗血管生成治疗和免疫抑制治疗中获益。

3、ELOC突变肾细胞癌

ELOC突变肾细胞癌在2015年首次被报道，90%以上患者为男性。低倍镜下，肿瘤由粗大的纤维肌性间质分隔呈多结节状，结节内的瘤细胞呈分支管状、乳头状排列，瘤细胞胞质透明或弱嗜酸性、胞界清楚（图5)。免疫组化标记CA9（弥漫盒状阳性）、CK7、CD10和P504S阳性。形态学和免疫表型上与透明细胞肾细胞癌、透明细胞乳头状肾肿瘤以及乳头状肾细胞癌存在一定的重叠。透明细胞肾细胞癌具有丰富的毛细血管，CK7阴性或仅局灶阳性，分子遗传学表现为3p缺失或VHL基因改变，可与ELOC突变肾细胞癌相鉴别。透明细胞乳头状肾肿瘤的瘤细胞胞核呈线性排列并远离基底部，免疫组化标记CA9呈“杯口状”阳性，CD10和P504S一般为阴性。伴有纤维肌瘤样间质的肾细胞癌除了ELOC突变，部分可能伴有TSC1/TSC2/MTOR突变，在形态学和免疫表型上两类突变难以明确区分。新近发现糖蛋白非转移性黑色素瘤蛋白B(GPNMB)对鉴别两者有意义，具有TSC1/TSC2/MTOR突变的病例GPNMB通常弥漫强阳性，ELOC突变的病例GPNMB阴性。分子遗传学上，ELOC突变肾细胞癌表现为ELOC(TCEB1)Y79C/S/F/N或A100P点突变。从定义上来说，ELOC突变肾细胞癌是一种基于分子改变的肾细胞癌，明确诊断需要分子检测来界定。在分子不可及的情况下，可诊断为CK7阳性、具有纤维肌性间质的肾细胞癌，并建议加做分子检测除外ELOC或TSC/mTOR突变相关的肾细胞癌。大多数ELOC突变的肾细胞癌表现为惰性生物学行为，预后好，少数病例出现转移及高级别转化成分。

4、FH缺陷型肾细胞癌

FH缺陷型肾细胞癌是一种FH胚系或体细胞突变引起的肾细胞癌，其中FH胚系突变是指遗传性平滑肌瘤病和肾病综合征相关肾细胞癌。具有FH体细胞突变且无皮肤和子宫平滑肌瘤的临床和家族病史，免疫组化标记FH表达缺失和2-琥珀酸半胱氨酸(2SC)过表达为散发性FH缺陷型肾细胞癌。两者具有相似的临床病理特征，形态学表现多样，最常见的结构是乳头状，其次是实性、管囊状、筛状和囊性结构。核异型明显，至少局灶可见核周晕包绕的病毒包涵体样嗜酸性大核仁（图6)。以往常被诊断为“乳头状肾细胞癌，Ⅱ型”“集合管癌”“管状囊性癌伴高级别转化”或“高级别肾细胞癌，未分类”。少数FH缺陷型肾细胞癌可呈低级别嗜酸细胞肾肿瘤形态,类似于嗜酸细胞瘤或SDH缺陷型肾细胞癌，预后较好。

免疫组化标记FH阴性/2SC阳性对诊断FH缺陷型肾细胞癌有较大的帮助，与FH基因胚系或体细胞突变具有很好的一致性，但少数FH缺陷型肾细胞癌并不出现FH表达缺失，2SC在一些其他类型肾细胞癌中偶尔表达，特异性相对较低,对组织学高度怀疑的病例，需要进一步做FH分子检测。最近研究显示，醛酮还原酶家族1成员10(AKR1B10)是诊断FH缺陷型肾细胞癌特异性和敏感性更高的标志物，AKR1B10 /2SC /FH-可以诊断为FH缺陷型肾细胞癌，AKR1B10 /2SC /FH 高度可疑为FH缺陷型肾细胞癌。约1/2的FH缺陷型肾细胞癌表达GATA-3,少数病例表达p63，因此在日常鉴别诊断尿路上皮癌时需特别注意。少数FH缺陷型肾细胞癌同时伴SMARCB1/INI-1缺失。FH缺陷型肾细胞癌患者发病时较年轻，分期晚，预后差，精准诊断很重要，肿瘤内浸润T细胞增加和PD-L1高表达，免疫治疗可能获益。

5、SDH缺陷型肾细胞癌

SDH缺陷型肾细胞癌具有高度遗传相关性，患者通常存在SDH基因的胚系突变，多数为SDHB突变，其次是SDHA和SDHC突变，而SDHD突变极其罕见。无论是何种SDH基因突变，免疫组化染色一致性表现为SDHB表达缺失。当出现SDHA基因突变时，SDHA和SDHB免疫组化同时表达缺失。SDHB表达缺失是诊断SDH缺陷型肾细胞癌的必要条件，但偶尔也存在形态学典型、分子检测证实的SDHB胚系突变相关性肾细胞癌，其免疫组化标记时无SDHB表达缺失的情况,原因可能是一些体细胞突变导致SDH功能障碍并形成SDH复合物、蛋白依然表达。当遇到形态学高度可疑的病例，免疫组化标记SDHB无表达缺失，建议加做分子检测进一步诊断。在免疫组化判读SDHB阴性时，需要存在内部阳性对照［非肿瘤性肾小管阳性和（或）肿瘤性间质］。在肿瘤细胞呈弥漫微弱染色，而内对照为强染色时，也应将SDHB判读为阴性。

SDH缺陷型肾细胞癌总体边界清楚、周围常见内陷的良性肾小管。肿瘤细胞呈实性片状或致密巢状排列，局部可见小管状、小梁状或腺泡状结构。肿瘤细胞形态温和、胞界清楚、胞质丰富、絮状浅嗜酸性，具有特征性的胞质内包涵体，呈空泡状（图7)。越来越多的报道指出SDH缺陷型肾细胞癌的形态学异质性，伴有诸如类似于嗜酸细胞瘤、透明细胞肾细胞癌、乳头状肾细胞癌、集合管癌或未分类肾细胞癌等组织学特征。大部分SDH缺陷型肾细胞癌呈惰性，少数可出现高级别转化，肉瘤样或横纹肌样分化，伴或不伴有坏死，提示预后不良。文献报道SDHA缺陷型肾细胞癌常见高级别核，组织学模式多样，包括乳头状、实性、筛状及促结缔组织性间质反应等。SDH缺陷型肾细胞癌表达PAX8,CK表达减弱或不表达，不表达CD117和CA9。

6、ALK重排肾细胞癌

ALK重排肾细胞癌是由位于2p23染色体上的ALK基因发生易位导致融合而发生的肾细胞癌，可发生于儿童和成年人，发病年龄3~85岁。最初描述的是VCL:ALK基因融合，具有VCL:ALK基因融合的肾细胞癌，多发生于具有镰状细胞特征的年轻非洲裔患者，肿瘤界限欠清、常见慢性炎细胞浸润（主要是淋巴浆细胞浸润），肿瘤细胞呈多边形，具有丰富的嗜酸性胞质和明显的胞质空泡化，血管内或血管外可见镰状红细胞；其在形态上部分可能类似于肾髓质癌和（或）集合管癌。伴有其他融合伙伴基因（如TPM3、EML4、STRN和HOOK1)的ALK重排肾细胞癌形态多样，可呈乳头状、筛状、实性、管状、管囊状、梁状、条索状，可呈单个印戒样细胞，可呈横纹肌样形态，可见细胞内黏液或细胞外黏液样基质，散在可见砂砾体沉积（图8)。少数病例可类似于后肾腺瘤或黏液小管和梭形细胞癌。ALK重排肾细胞癌的组织学异质性使其需与诸多类型的肾细胞癌鉴别，包括肾髓质癌、集合管癌、乳头状肾细胞癌、MiT家族易位相关肾细胞癌、伴横纹肌样分化的透明细胞肾细胞癌、甲状腺样滤泡性肾细胞癌、后肾腺瘤及黏液小管和梭形细胞癌等。非VCL:ALK基因融合相关性肾细胞癌的融合伴侣基因与组织学之间的相关性尚未建立，有限的病例报道显示，具有后肾腺瘤样形态的可能具有STRN:ALK融合,并且可表达WT-1和TTF-1。最近有文献报道新的ALK基因融合伙伴基因包括PLEKHA7、CLIP1、KIF5B和KIAA1217等。肿瘤细胞弥漫胞质和胞膜表达ALK(D5F3),其余常见的阳性标志物包括PAX8、CK7、vimentin和P504S等，部分病例可表达TFE3但分子遗传学上无TFE3基因重排。SMARCB1(INI-1)无缺失，黑色素细胞标志物(HMB45和MelanA)均阴性。约25%的ALK重排肾细胞癌患者可出现肿瘤复发转移和与之相关的死亡，ALK抑制剂已经在部分患者的治疗中显示出明显的有效性。从实践角度来说，任何具有多重组织学特征和非特异性免疫表型特点的肾细胞癌，尤其是伴有黏液性基质和砂砾体钙化的病例，均需行ALK(D5F3)免疫组化染色初步筛查，对于ALK阳性者需要加做分子检测进一步证实ALK基因重排，而RNA测序有助于鉴定与ALK融合的相关伴侣基因。

7、SMARCB1缺陷型肾髓质癌

SMARCB1缺陷型肾髓质癌是指伴有SMARCB1(INI-1)缺失的高级别腺癌，主要发生在具有镰状红细胞特征的患者。若具有肾髓质癌表型的未分类肾细胞癌SMARCB1完全缺失，但无镰状红细胞特征或血红蛋白病，诊断为SMARCB1缺陷型肾细胞癌伴有髓质特征或表型。肾髓质癌通常体积大、界限不清。肿瘤细胞呈索状、巢状、片状、微囊、管状结构，可见筛状、腺样囊性癌样形态，肿瘤细胞间常见中性粒细胞浸润，常伴有黏液样促结缔组织增生间质及慢性炎细胞浸润。肿瘤细胞异型明显、空泡状、核仁明显，部分呈横纹肌样（图9)。血管内常见镰状红细胞。

若发生于儿童或年轻人，主要需与ALK重排肾细胞癌(ALK 、INI-1 )和肾横纹肌样肿瘤鉴别；若发生于成人，主要需与高级别尿路上皮癌(p63 、GATA-3 、INI-1 )和集合管癌（高分子CK 、OCT3/4-、INI-1 )鉴别，INI-1表达缺失是诊断SMARCB1缺陷型肾髓质癌的必要条件（图10),但少部分集合管癌亦可以出现INI-1表达缺失;还需与部分伴有继发性SMARCB1缺失的肾细胞癌鉴别，如去分化肾细胞癌（透明细胞肾细胞癌、乳头状肾细胞癌、嫌色性肾细胞癌）、TFE3易位相关肾细胞癌(TFE3 )、FH缺陷型肾细胞癌(FH-、2SC 、INI-1 )。日常工作中遇到此类肾脏病变时，一组免疫组化标志物PAX8、CK7、p63、GATA-3、ALK、CA9、FH、2SC、TFE3、高分子CK、OCT3/4和INI-1有助于鉴别诊断。SMARCB1缺陷型肾髓质癌表达PAX8,不同程度表达CK7,一般不表达高分子CK,不表达p63、GATA-3、ALK、CA9、2SC和TFE3,FH无表达缺失，约1/2病例表达OCT3/4,需与转移性生殖细胞肿瘤鉴别。大部分病例表现为SMARCB1基因双等位失活，FISH检测SMARCB1基因表现为杂合性缺失、半合子缺失、纯合子缺失，部分表现为可表现为基因易位。SMARCB1纯合子缺失形态学多呈实性生长，SMARCB1易位主要呈网状或筛状生长。SMARCB1缺陷型肾髓质癌侵袭性强、预后差，约90%病例诊断时已发生转移，缺乏有效的治疗手段，新近的分子研究表明SMARCB1缺陷型肾髓质癌可能对蛋白酶体、DNA复制应激靶向治疗有效。

综上，该文简要总结了第五版WHO分类中分子定义的肾细胞癌亚型的临床病理特征和分子遗传学特征。每个亚型各自有其独特的形态学特征，部分可存在重叠和交叉，明确诊断需综合临床特点、组织学特征、免疫表型及分子遗传学异常。在日常病理诊断工作中，可以首先结合形态学特征和一组特异性免疫组化标志物辅助诊断分子定义的肾细胞癌，包括PAX8、CK7、CA9、TFE3、TFEB、黑色素细胞标志物(Melan A和HMB45)、cathepsin K、FH、2SC、SDHB、ALK、INI-1,免疫组化提示相应的分子改变，可进一步通过FISH或二代测序明确诊断。

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