
NTRK重排梭形细胞肿瘤(不包括婴儿纤维肉瘤)是2020年WHO软组织与骨肿瘤分类中一种以分子特征定义的病理组织学类型,该肿瘤在形态学上形成了一个独特且广泛的瘤谱,免疫组织化学常显示S-100蛋白和CD34双表达,其生物学行为与组织学分级有一定的相关性。其他相关激酶融合的梭形细胞肿瘤也陆续报道,它们似乎与NTRK基因重排肿瘤有着相似的形态学特征和免疫表型。考虑到分子病理技术的发展和激酶抑制剂的出现,提高对这类肿瘤的认知,可能为发生转移或需要术后治疗的患者提供更多的诊断和治疗思路。
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NTRK重排梭形细胞肿瘤(NTRK rearranged spindle cell neoplasm)是一组以NTRK基因重排的分子特征定义的软组织肿瘤[不包括婴儿纤维肉瘤(infantile fibrosarcoma,IFS)],具有局部侵袭性以及局部复发和转移的潜能[1]。NTRK重排梭形细胞肿瘤的形态学和组织学分级表现多变,组织学上形成了一个瘤谱。瘤谱的一端多属于低级别肿瘤,主要包括脂肪纤维瘤病样神经肿瘤(lipofibromatosis-like neural tumor,LPF-NT);瘤谱的另一端的组织学分级相对较高,镜下表现为类似恶性周围神经鞘膜瘤(malignant peripheral nerve sheath tumor,MPNST)或IFS的梭形细胞肿瘤。此外,肿瘤的免疫组织化学(IHC)标记没有明显特征性,导致肿瘤的诊断具有一定挑战性。NTRK相关免疫组织化学和分子检测在肿瘤的诊断中起到了重要作用。考虑到该肿瘤局部复发或远处转移的可能性,以及酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitors,TKI)靶向治疗的出现,早期认识这一新的软组织肿瘤亚型对指导患者的治疗至关重要。此外,已经报道有一系列与NTRK重排梭形细胞肿瘤形态学和免疫组织化学特征相似,但涉及RET、RAF1、BRAF、ALK等其他激酶融合的肿瘤,这些致癌激酶中的几个也已被证明具有治疗靶向性[2]。本文旨在探讨NTRK重排梭形细胞肿瘤及其他表型相似的激酶融合相关肿瘤的相关形态学和免疫表型以及分子病理学特点,以加强对该类疾病的认识,为该肿瘤的诊断和治疗提供新的思路。
肿瘤好发于婴幼儿、青少年,成年人较少发生,通常发生于20岁之前,且无性别偏好。其中LPF-NT主要发生在儿童(中位年龄13.5岁)[3];而瘤谱的另一端,一半以上的病例发生在儿童,剩下的发生在成年人的病例则年龄范围较广(范围26~61岁)[4]。大多数肿瘤发生于四肢或躯干的浅表或深层软组织,也可位于头颈部,少数病例发生在盆腹腔、胃肠道和子宫[4]。多表现为可触及、无痛的肿块或占位。
1. LPF-NT:肿瘤由形态相对一致的梭形细胞组成,呈束状或交织状排列,穿插浸润周围脂肪组织,与脂肪纤维瘤病相似[3],但该肿瘤的梭形细胞成分更多(图1)。肿瘤细胞胞质淡染,边界不清,胞核可无异型性或有轻度异型性,核仁不明显,核分裂象少见(图2)。也有部分病例肿瘤细胞密度增高,呈实性排列,肿瘤细胞可见轻度异型性,但这些病例均少见核分裂象且缺乏坏死。Bartenstein等[7]和Antonescu等[8]报道的部分LPF-NT与IFS相似,但镜下未见到明显的细胞异型性或核分裂象,可见CD34或S-100蛋白表达,未见IFS典型的ETV6-NTRK3基因易位。


2.类似MPNST的梭形细胞肿瘤:肿瘤由单一均匀的梭形细胞组成,中到高的细胞密度,肿瘤细胞呈短束状或无结构样的排列(图3)。肿瘤细胞胞质稀少,呈嗜酸性,有一定的异型性;细胞核为卵圆形,均匀深染。可见核分裂象,可>10个/10 HPF(图4)。偶见散在分布的多形性和/或多核细胞(图5)。这组肿瘤的一个显著特征是可见血管周玻璃样变和间质胶原沉积(图6)[4]。尽管在形态上与MPNST相似,但大多数病例核分裂象不高,且缺乏坏死。也有少数病例显示肿瘤细胞在脂肪内浸润性生长,类似于LPF-NT,提示两种表型之间存在潜在的联系[4]。部分病例可见细胞丰富区和间质富于胶原或黏液的少细胞区交替性分布,类似MPNST,多表现为低级别形态,但也有部分病例有着较高级别的表型,表现为肿瘤细胞明显增多,呈交叉束状排列,核分裂象多见,还可能存在坏死[2],以法国癌症中心联合会(FNCLCC)软组织肉瘤组织病理学分级指南为参照,相当于中等级别的肉瘤[9]。
3.其他形态学模式:Haller等[10]描述了4例NTRK1重排的梭形细胞肿瘤,形态学上出现薄壁扩张的血管裂隙或同心圆/旋涡状的肌样结节,类似血管外皮瘤或肌周皮细胞瘤,核分裂象均高于10个/10 HPF。后Suurmeijer等[11]在他们NTRK3重排肉瘤的系列报道中也描述了1例有肌周皮细胞瘤旋涡状结构的病例。我们在1例NTRK1重排肉瘤中也发现此现象(图7)。Wong等[6]还描述了2例形态学上类似炎性肌纤维母细胞瘤(inflammatory myofibroblastic tumor,IMT)的NTRK3重排梭形细胞肿瘤,肿瘤由束状排列的胖梭形细胞组成,间质可见炎细胞浸润,主要为淋巴细胞和浆细胞,肿瘤细胞常呈轻到中度异型性,核分裂象少见,未见坏死。与IMT不同的是,肿瘤细胞可见S-100蛋白的表达,其中1例还共表达CD34。还有个别报道肿瘤出现少见的圆细胞或横纹肌样形态[2],或罕见的间质广泛黏液背景[12]等。总之,其形态学谱系广泛,对其认识还在不断的总结归纳。
IHC显示,肿瘤细胞通常双表达S-100蛋白(图8)和CD34(图9),但不表达SOX10[2, 3]。也有部分病例仅表达CD34或S-100蛋白,或两者均不表达[6]。研究显示大多数病例表达pan-TRK(图10),NTRK1重排肿瘤中还可见TRKA的表达[13]。部分病例还可见肿瘤细胞表达平滑肌肌动蛋白(SMA)[2]、CD30[2,10]或CD99[5]。虽然肿瘤细胞的异型性和脂肪内浸润性生长方式的存在使人联想到MPNST,但到目前为止,报道的患者均没有1型神经纤维瘤病(neurofibromatosistype1,NF1)的临床病史,且H3K27me3的表达(MPNST中经常丢失的标志物)没有缺失[4]。
目前报道的NTRK重排梭形细胞肿瘤最常见涉及NTRK1基因易位[3],其次为NTRK3基因,少数涉及NTRK2基因[4]。NTRK基因通过多种机制激活,包括易位、突变、剪接异常或TRK蛋白过表达等。易位是TRK蛋白激活的最常见的机制,NTRK基因包含激酶结构域的3′端序列与其他伴侣基因的5′端序列发生融合,导致TRK蛋白发生非配体依赖性的激活,从而激活下游信号通路,包括丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、磷脂酶C-γ(PLC-γ)以及磷脂酶-3-激酶(PI3K)信号通路等[14],促进肿瘤的发生发展。此外,还有一组形态学和免疫组织化学特征与NTRK重排肿瘤相似但涉及RET、RAF1、BRAF、ALK等其他激酶融合的肿瘤也被认为可能与NTRK重排肿瘤是一类肿瘤[4,15],这组肿瘤的激活方式也与NTRK重排肿瘤相似。
pan-TRK克隆抗体是针对TRKA、TRKB、TRKC蛋白的抗体,TRKA单克隆抗体主要表达在NTRK1重排肿瘤,大多数NTRK重排相关肿瘤的pan-TRK免疫组织化学染色呈阳性表达[13],研究发现pan-TRK抗体灵敏度为97%,特异度为98%;Trk-A抗体的灵敏度为100%,特异度为63%。且pan-TRK在不同NTRK肿瘤中阳性表达模式不同:NTRK1和NTRK2基因易位肿瘤的染色常定位在胞质,而NTRK3基因易位肿瘤的染色多在胞核[13]。当LPF-NT或MPNST样梭形细胞肿瘤表达TRKA时,常常提示NTRK1基因异常。当肿瘤具有上述组织学形态,特别是肿瘤细胞同时表达S-100蛋白和CD34时,pan-TRK免疫组织化学可用于筛查和辅助诊断,但pan-TRK免疫组织化学染色不足以支持NTRK基因易位的诊断,且非NTRK基因重排肿瘤,如BRAF、RAF1、RET、MET等是不表达pan-TRK和TRK-A的,故准确的诊断仍需进一步分子检测。在NTRK基因重排发生率高的肿瘤(如乳腺分泌性癌、涎腺分泌性癌、IFS和先天性中胚层肾癌)中,可采取荧光原位杂交(FISH)技术进行检测(图11),相对来说比较快速且成本较低。但FISH检测无法获取伴侣基因的信息,且当肿瘤涉及其他激酶易位时,无法经过单次FISH检测准确判断,此时肿瘤的分子检测有赖于二代测序技术。在资源有限的情况下,可以将IHC作为NTRK重排肿瘤的筛查工具,再通过FISH或逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)进行检测,条件允许的情况下进行二代测序检测。
成人NTRK重排肿瘤的预后似乎与疾病的组织学分级有关。LPF-NT生物学行为多为良性或中间型,但由于肿瘤浸润性的生长方式,手术切缘阳性的病例会出现局部复发,但没有转移[3],所以保证切缘阴性的手术切除仍然是该肿瘤的首选治疗方式。而具有细胞核质比高、细胞密度增高、核分裂象增加等级别更高的形态学特征的肿瘤则可能会出现侵袭性的临床行为,如发生肺部或其他器官的转移[4]。大多数NTRK1重排肿瘤形态学上表现温和或低级别;而大多数NTRK3重排肉瘤表现为高级别,预后较差[15]。
在NTRK重排肉瘤中异常表达的致瘤受体酪氨酸激酶TRK-A、TRK-B和TRK-C已经被证明具有治疗的靶向性,靶向药物的应用可能会对患者的预后起到改善作用[14]。目前的研究结果表明部分患者在接受TKI治疗后,肿瘤体积明显变小。拉罗替尼(Larotrectinib)是目前最具有靶向性的pan-TRK抑制剂。在拉罗替尼的临床研究中,部分患者在接受治疗后肿瘤明显缩小,避免了截肢手术的发生,提高了患者的生存质量[16]。这些病例突出了TKI在NTRK重排梭形细胞肿瘤患者中作为新辅助治疗手段的可能性。恩曲替尼(Entrectinib)不仅是pan-TRK抑制剂,也可用于ROS1或ALK基因重排的患者。有意思的是,恩曲替尼在涉及NTRK、ALK、ROS1基因重排的病例中表现出了明显的抗肿瘤效果,但在分子改变为点突变、扩增、拷贝数变异、插入或缺失的患者中,没有观察到治疗效果[17]。其他多靶点激酶抑制剂包括crizotinib、cabozantinib、estaurtinib、altiratinib、foretinib、ponatinib、nintedanib、merestinib、MGCD516、PLX7486、DS-6051b和TSR-011,但它们在NTRK重排梭形细胞肿瘤中的治疗效果尚未得到好的验证。目前为止,TKI耐药性的出现主要由于NTRK激酶结构域发生点突变,导致编码蛋白的结构发生改变[18]。
目前,报道共有10例RAF1基因重排的梭形细胞肿瘤[4,19, 20],这是RAF1基因首次成为软组织肿瘤的致瘤因素。RAF1基因位于第3号染色体上,是一种原癌基因,编码丝氨酸/苏氨酸激酶,与其上游RAS蛋白直接结合后被磷酸化并激活,从而激活下游MEK-ERK信号通路,从而促进细胞增殖和存活。RAF1基因与伴侣基因发生重排后,产生的融合基因保留了RAF1基因的酪氨酸激酶结构域,但失去了N-末端的自抑制区。10例RAF1阳性肿瘤中,3例儿童,7例成人,无性别偏好;5例位于躯干,3例位于四肢,1例位于腹腔内(累及胃和胰腺),1例位于内脏(直肠)。肿瘤主要由温和的梭形细胞组成,多表现为无结构的排列方式,局部可呈交叉束状、簇状、片状分布。大部分肿瘤可见明显的血管周玻璃样变和间质瘢痕疙瘩样胶原沉积。2例局部可见上皮样肿瘤细胞巢[19, 20]。6例RAF1重排肿瘤表现为低级别形态,细胞密度低,胶原基质丰富,核分裂象低(1~2个/10 HPF),无坏死;2例除低级别区外,还可见胞质稀少的梭形肿瘤细胞、细胞密度增高、核分裂象增加(可达18个/10 HPF)、间质胶原稀少的高级别区[20];剩下2例仅显示高级别区,表现为细胞增多和核分裂象增加(5~7个/10 HPF),在FNCLCC分级中相当于组织学分级2级[9]。无1例显示坏死或脂肪纤维瘤样区域。9例显示S-100蛋白和CD34共表达,SOX10始终为阴性;1例未检测CD34,但表达S-100蛋白,不表达SOX10[19]。在可获得随访的5位患者中,只有1例细胞密度增多,表现出侵袭的生物学行为和肺、肝等广泛转移。
到目前为止,共报道了9例BRAF基因重排梭形细胞肿瘤,形态学主要类似IFS或MPNST[4,21, 22, 23]。BRAF与RAF1同属于RAF家族基因,通过激活下游MEK-ERK信号通路发挥作用,与伴侣基因发生重排后产生的融合蛋白同样保留了BRAF基因的酪氨酸激酶结构域,同时失去了上游的自抑制区[26]。2014年,Subbiah等[21]报道了1例发生于55岁女性左侧胸壁的KIAA1549-BRAF重排梭形细胞肿瘤,FNCLCC分级为2级[9];肿瘤同时表达S-100蛋白和CD34;基因检测发现肿瘤除了KIAA1549-BRAF重排,还存在其他复杂基因改变,包括PTEN缺失、CDKN2A突变等。发现时肿块已经发生胸膜和肋骨转移,该肿瘤没有得到明确的病理诊断,但通过RAF和mTOR激酶抑制剂联合治疗后,肿瘤体积缩小了25%。这给了我们一个提示,在有着复杂基因改变的案例中,联合靶向治疗可能会为已经发生转移或复发的患者提供一个有效的治疗手段。
Kao等[22]在5例6个月至16岁的儿童中发现了BRAF重排的IFS样肿瘤,3例发生于腹腔(盆腔2例和腹膜后1例)、1例发生于椎旁、1例发生于四肢。梭形肿瘤细胞呈交叉束状排列,可见血管外皮瘤样结构。IHC结果仅3例肿瘤局部表达SMA。另3例类似MPNST的梭形细胞肉瘤均发生于成年女性的四肢[4,23],表现为单一的梭形肿瘤细胞呈无结构的方式排列,可见间质胶原沉积和血管周围玻璃样变(图12)。其中1例可见低级别区与细胞密度增高呈束状排列的高级别区同时存在[4];1例可见多形性或多核细胞[4];1例局灶可见上皮样肿瘤细胞和鹿角形血管[23]。IHC均显示S-100蛋白和CD34阳性。多激酶抑制剂(sunitinib)和MEK抑制剂(trametinib)曾被报道用于BRAF融合阳性肿瘤的治疗[9]。
RET原癌基因与NTRK基因相似,编码一种细胞膜受体酪氨酸激酶,被激活后同样引起RAS-RAF-MAPK级联激活,RAF1、BRAF和NTRK基因同是该信号通路一员。目前共报道了8例RET融合阳性肿瘤[8,24, 25],好发于儿童,形态学类型包括LPF-NT、IFS样和MPNST样肿瘤,与NTRK融合阳性肿瘤有着相似的形态学表型谱。IHC显示,S-100蛋白与CD34共表达或呈非特异性免疫表型。其中1例出现复发,2例出现转移(包括肺、脑、腹膜后软组织),目前已有的多激酶抑制剂(如sunitinib、sorafenib和vendatinib)和RET靶向抑制剂(如selpercatinib、pralsetinib)可能会为这类患者提供一个有效的治疗方案。
Agaram等[3]在LPF-NT系列中通过FISH检测发现了1例ALK基因重排和1例ROS1基因重排。后来Lopez-Nunez等[26]在1例41岁男性右肩部肿瘤中发现了PPP1CB-ALK融合,肿瘤边界清楚,梭形至上皮样肿瘤细胞呈簇状排列,可见间质胶原沉积和血管周玻璃样变。可见多核细胞,未见核分裂象或坏死。肿瘤细胞CD34、S-100蛋白和ALK-1呈弥漫性阳性,而pan-TRK呈阴性。
Flucke等[27]发现1例TFG-MET融合阳性梭形细胞肿瘤,发生于1例4个月大的女婴椎旁软组织。肿瘤最大径达10 cm,呈分叶状,由梭形细胞组成,排列成交叉束状。核分裂象达15个/10 HPF,可见坏死灶。IHC显示肿瘤细胞表达S-100蛋白和c-MET。
综上所述,尽管伴有致瘤激酶融合的梭形细胞肿瘤通常是低级别的、局部侵袭性的,但也有一部分患者发生了转移,而TKI已被证明对涉及NTRK基因或其他激酶重排的病例有效[18],此外,这些激酶还可以作为肿瘤的诊断标志物。因此,有必要对这类肿瘤的诊断标准和免疫组织化学特征进行总结,从而帮助病理学家更好地认识这些形态学模式,并选择其中一部分行进一步的分子验证[16]。尤其是针对一些晚期或发生转移的患者,因为此时传统治疗方案的疗效是有限的。此外,不同激酶融合的梭形细胞软组织肿瘤之间的相关性仍在研究中,它们是否可以归类于一类肿瘤仍需要大量的研究。
南京市儿童医院武海燕主任提供部分病例图片
所有作者均声明不存在利益冲突





















