延胡索酸水合酶(fumarate hydratase,FH)基因胚系突变引起遗传性平滑肌瘤病和肾细胞癌综合征(HLRCC),使携带者易患子宫、皮肤平滑肌瘤和肾细胞癌。上海复旦大学附属肿瘤医院病理科专家进行了一项研究,旨在探索FH缺陷型(FH-d)子宫平滑肌瘤(uSMTs)的形态,以及FH-d uSMTs与FH突变的相关性。研究者确定了52例(52/161,32%)FH-d uSMTs,包括34例细胞核奇异平滑肌瘤、10例恶性潜能不确定的uSMTs(STUMPs)、4例细胞型平滑肌瘤、3例普通型平滑肌瘤和1例平滑肌肉瘤。FH-d患者年龄范围为24-67岁(中位40岁)。最常见的FH-d形态学特征包括鹿角状血管(87%)、奇异核(81%)、肺泡型水肿(65%)、大核被晕环包围(65%)、胞浆嗜酸性球(56%)和平滑肌细胞链状分布(52%)。52例FH-d肿瘤中有11例进行了NGS检测,有5例(5/11,45%)检测到FH胚系突变,其中有4例为细胞核奇异平滑肌瘤,1例为STUMP。胚系FH突变患者的中位年龄为30岁。胚系突变包括3例致病性突变、1例可能致病性突变和1例罕见且临床意义未明变异。研究结果表明,FH-d uSMTs具有明显的形态特征和较高的FH胚系突变频率。预测性形态学评估、FH免疫分型和分子检测相结合有助于在uSMTs中筛查HLRCC。
本研究探索了uSMTs中的FH缺陷,评估了FH-d形态,并使用靶向基因panel测序进一步分析了FH-d uSMTs中FH突变的频率。
患者的临床特征和FH IHC结果:
2018年7月至2021年3月,共纳入161例具有FH IHC染色结果的uSMTs。根据WHO女性生殖器肿瘤分类(第5版),本研究纳入的161例uSMTs包括普通型平滑肌瘤(n=18)、细胞型平滑肌瘤(n=22)、细胞型平滑肌瘤伴静脉内平滑肌瘤(n=2)、奇异核平滑肌瘤(n=50)、有丝分裂活性平滑肌瘤(n=6)、脂质平滑肌瘤(n=1)、恶性潜能不确定平滑肌肿瘤(STUMPs;n=35)、平滑肌肉瘤(n=27)。患者年龄范围为22~76岁,中位年龄为42岁。所有患者均无HLRCC家族史。但有2例同时分别诊断为透明细胞性RCC和高级别RCC。
FH缺失uSMTs的FH-d形态:
FH-d uSMTs亚型包括1例平滑肌肉瘤,3例普通型平滑肌瘤,4例细胞型平滑肌瘤,10例STUMPs,34例细胞核奇异平滑肌瘤。在34例细胞核奇异平滑肌瘤中,奇异核和鹿角状血管为最常见的FH-d形态特征(91%),肺泡型水肿、大核仁被晕圈包围、胞浆嗜酸性小球和平滑肌细胞链状分布分别占68%、65%、56%和47%。
FH突变分析结果:
6例FH-d型无gmFH的uSMTs包含5例奇异型平滑肌瘤和1例普通型平滑肌瘤,中位年龄为47岁(范围:33-54岁)。6例uSMTs的FH-d形态均不同。虽然没有任何类型的FH突变,但在病例7中检测到了TP53 c.707A>G(p.Tyr236Cys)和c.716_718dupACA(p.Asn239dup)。
值得注意的是,2例无gmFH的FH-d平滑肌瘤与RCC被同步诊断。1例(病例8)患者为49岁,右肾肿大,胃下部肿大。患者行肾切除术,诊断为RCC透明细胞型,ISUP/WHO分级3级。四个月后,患者接受了子宫切除术,并被诊断为奇异核子宫平滑肌瘤。值得注意的是,子宫平滑肌瘤肿瘤细胞表现为FH蛋白表达缺失,但RCC肿瘤细胞仍有FH表达,未发现FH基因或其他基因发生突变。另一名37岁患者最初表现为高血压。经肾切除和子宫切除手术后,初步诊断为高级肾细胞癌,ISUP/WHO分级3和多发性普通型子宫平滑肌瘤,可能提示HLRCC综合征。平滑肌瘤和肾细胞癌肿瘤细胞均存在FH表达缺陷。然而,未检测到FH基因突变。本例HLRCC-子宫平滑肌瘤表现为“平滑肌瘤样”特征。
FH基因的胚系突变是HLRCC综合征的特征,携带者易患uSMTs、皮肤平滑肌瘤和RCC。与HLRCC相关的RCC罕见,但在40岁时出现具有高侵袭性,诊断时常表现为晚期转移性疾病,因此预后差,死亡率高。大约98%的HLRCC患者在诊断时患有子宫平滑肌瘤,平均年龄为30岁。子宫平滑肌瘤是女性生殖系统最常见的良性肿瘤,而HLRCC综合征较为罕见,在诊断时很难将子宫平滑肌瘤与HLRCC联系起来。为了鉴别子宫平滑肌瘤患者是否有较高的HLRCC风险,有研究建议对子宫平滑肌瘤进行病理筛查,包括FH-d形态学评估和FH IHC染色。免疫组化标志物可用于检测FH缺陷,如FH和2-SC。然而,2-SC抗体还没有得到广泛的商业应用。因此,FH免疫组化是一种简便的筛选方法。
据报道,大约60%的具有FH-d形态的病例携带胚系FH变异,0.24%的患有任何类型子宫平滑肌瘤的女性被诊断为HLRCC。在本研究中,研究者筛选了161个uSMTs,且通过FH免疫染色识别出FH-d肿瘤,随后研究了相关的组织病理学、FH基因突变状态和临床相关性。总的来说,161例肿瘤中有52例(32%)显示FH-d,这些患者的中位年龄为40岁。与之前的报道一样,本研究发现FH-d在奇异型平滑肌瘤(65%)、STUMPs(19%)和细胞型平滑肌瘤(8%)中发生率较高,而在平滑肌肉瘤和普通型平滑肌瘤中发生率较低(2%-6%)。
HLRCC相关的uSMTs可能存在可以通过常规显微镜检查识别的特征,这是在2008年首次提出的。从那时起,Rabban等人提出,uSMTs中FH-d形态的筛查有助于识别高风险罹患HLRCC的患者,该研究显示FH-d形态在所有类型的uSMTs中发生率为1.4%,因此建议在所有uSMTs的常规病理评估中进行FH-d形态检测。FH-d形态包括肺泡型水肿,鹿角状血管,平滑肌肿瘤细胞链状分布,明显的嗜酸性核仁被晕圈包围,胞浆嗜酸性小球,奇异核细胞。这些特征在奇异核平滑肌瘤中较常见,但也可能在其他类型的平滑肌瘤中发现。
在本研究中,所有52例FH-d型uSMTs显示FH-d形态学特征,包括1例平滑肌肉瘤、3例正常型平滑肌瘤、4例细胞型平滑肌瘤、10例STUMPs、34例奇异核平滑肌瘤。鹿角状血管(87%)和奇异核(81%)是最常见的,其次是肺泡型水肿(65%)、大核仁被晕包围(65%)、胞浆嗜酸性球(56%)和平滑肌细胞链状分布(52%)。FH-d形态多见于奇异核平滑肌瘤,胞核奇异突出,血管呈鹿角状。细胞型平滑肌瘤以大核周围有晕圈最为常见。STUMPs和普通型平滑肌瘤以鹿角状血管为主。值得注意的是,和之前报道的一样,在平滑肌肉瘤中也检测到了FH-d,且观察到FH-d形态。因此,研究者强烈建议,在具有任何FH-d特征的uSMTs亚型中,病理学家应常规进行FH-d形态和FH免疫组化染色评估。
FH缺陷源于胚系或体系功能缺失突变,其范围是从单核苷酸到全基因缺失。报道最多的是错义突变,其次是同义替换、无义替换、移码和基因缺失。在本研究中,11例FH-d肿瘤中有5例(45%)显示gmFH,包括3例无义变异和2例错义变异。本研究中FH突变的频率(45%)与其他报道的(50%-60%)相似。女性FH PV或LPV携带者子宫平滑肌瘤发生年龄在40岁之前,最早发病年龄为27岁。在本研究中,这些患有gmFH的女性的平均年龄是30岁。gmFH uSMTs包括4例奇异核平滑肌瘤和1例STUMP。所有gmFH平滑肌瘤均具有FH-d形态特征。
FH通过参与TCA循环、尿素循环和精氨酸代谢在细胞代谢中起着至关重要的作用。提前终止密码子或大量重排的胚系变异可能导致FH功能的完全丧失,这对细胞来说是致命的。据报道,超过200个PV或LPV与HLRCC有关,包括本研究中的3个无义变异FH c.1027C>T(p.Arg343*)、c.139C>T(p.Gln47*)、c.301C>T(p.Arg101*)。其中2个位于4号外显子和7号外显子,被认为是FH-d肿瘤的热点变异。在1例患者及其2个家庭成员中发现错义变异FH c.460A>C(p.Asn154His)。该变异在正常人中没有报道,但在乳头状肾细胞癌中有被发现,该变异与HLRCC相关,被预测为LPV。伴有FH c. 460A>C突变的uSMT和RCC均表现为FH染色缺失。这些结果提示该家庭是HLRCC的高危人群,虽然其家庭成员目前未出现任何与HLRCC相关的症状,但需要密切随访以便及早发现。此外,本研究还检测到了一个罕见胚系错义突变FH c.214A>C(p.Thr72Pro),该突变在ClinVar数据库中可检索到,但此前未见报道。在ClinVar中没有该变异的功能证据。该突变位于重要蛋白质功能域的2号外显子上,置换导致错义突变,将苏氨酸变为脯氨酸。据预测,该变异可能具有破坏性,由于缺乏足够的证据证明其致病性,因此与VUS一起归为3类。携带该突变的患者24岁,被诊断为奇异核平滑肌瘤。值得注意的是,在该患者中还检测到了TP53 c.677G>T(p.Gly226Val) LPV。该新变异是否与HLRCC综合征相关尚不清楚,需要进一步研究证实。
本研究中,有2例未发生gmFH的FH-d病例同时患有RCC。1例患者被诊断为透明细胞型RCC和奇异核平滑肌瘤。在平滑肌瘤中FH蛋白表达缺失,而在肾细胞癌中存在FH蛋白。据报道,与HLRCC相关的RCC不包括透明细胞亚型。因此,研究者认为,这个病例很可能是巧合。另一个病例非常怀疑为HLRCC综合征,该病例的平滑肌瘤和RCC肿瘤细胞中FH表达均缺失,但未检出gmFH,在HLRCC-子宫平滑肌瘤中发现了“平滑肌瘤样”。尽管如此,可能像其他研究报道的那样,可能出现了NGS无法检测到的更大缺失,在这些情况下,多重连接依赖性探针扩增试验将更有帮助。因此,该病例不能完全排除HLRCC综合征的诊断。
这项研究有潜在的局限性,大多数病例主要来自咨询医疗记录,导致uSMTs亚型分布偏倚,与常规类型相比,更多的是奇异核平滑肌瘤和STUMPs。此外,咨询病例缺乏一些临床和病理资料,如肿瘤大小、数量、临床症状、手术指征、既往子宫肌瘤治疗等,综合分析这些资料有助于研究者更好地了解HLRCC相关uSMTs。最后,测序阴性病例没有使用替代的高灵敏分子检测来分析其他基因变异。
综上,本研究对52例FH-d型uSMTs进行了综合的临床病理研究。FH-d型子宫平滑肌瘤形态特征明显,gmFH发生率高。预测性形态学评估、FH免疫分型和分子检测相结合有助于从uSMTs中筛选HLRCC。研究者希望本研究能够引起病理学家对FH-d形态学的关注,并通过进一步的免疫组化和分子检测来诊断HLRCC。
参考文献:
Li H, Yang W, Tu X, Yu L, Huang D, Cheng Y, Chang B, Tang S, Ge H, Bao L, Zhou X, Bi R. Clinicopathological and molecular characteristics of fumarate hydratase-deficient uterine smooth muscle tumors: a single-center study of 52 cases. Hum Pathol. 2022 Aug;126:136-145. doi: 10.1016/j.humpath.2022.05.016. Epub 2022 May 31. PMID: 35659509.