
原发性中枢神经系统淋巴瘤(PCNSL)为原发于脑实质、脊髓、眼、脑神经或软脑膜的淋巴瘤。PCNSL与全身系统性淋巴瘤相比,其诊断率低,且治疗效果与预后较差。近年来,随着分子、细胞遗传学检测技术的发展,对PCNSL有了更多认识,其免疫表型、相关基因表达谱对PCNSL的治疗及预后均有重要指导意义。笔者拟就PCNSL组织病理学与分子生物学特征的最新研究进展进行综述。
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原发性中枢神经系统淋巴瘤(primary central nervous system lymphoma, PCNSL)既往被称为网状细胞肉瘤、弥漫性组织细胞性淋巴瘤及小神经胶质细胞瘤。多个名称反映最初研究结果对该病细胞起源的不确定性。随着组织病理学、免疫组织化学等技术的发展,这类疾病最终被定性为淋巴性肿瘤。目前,PCNSL被认为是非霍奇金淋巴瘤的1种亚型,其中95%为弥漫性大B细胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma, DLBCL),尽管PCNSL与系统性DLBCL存在某些共同特征,但是PCNSL亦具有不同于其他疾病的独特特征。近年来,PCNSL组织病理学及分子生物学特征已逐步成为PCNSL研究热点。笔者拟就PCNSL的组织病理学与分子生物学特征的最新研究进展进行综述,加深对PCNSL的认识,针对不同PCNSL的免疫表型、分子标志物对患者进行分层治疗,以改善患者预后。
除在脑脊液中或玻璃体中检到淋巴瘤细胞外,对活检标本进行组织病理学检查为PCNSL诊断的基础。PCNSL多表现为单发肿块伴血管源性水肿。在免疫抑制患者中,多发病灶出现频率增加2倍。PCNSL显示出特有的血管中心性生长特征,其在脑血管内或在其周围形成肿瘤细胞套。PCNSL细胞中常混有反应性渗出物,如CD4+T淋巴细胞、CD8+T淋巴细胞、非瘤性B淋巴细胞、巨噬细胞及反应性小胶质细胞与反应性星形胶质细胞。Ponzoni等[1]研究结果显示,具有这种反应性的、血管周围T淋巴细胞浸润的PCNSL患者预后较好,且该类患者适宜接受免疫治疗,因为免疫治疗可以增强T淋巴细胞介导的免疫监视功能。
95%以上的PCNSL为DLBCL,根据世界卫生组织(World Health Organization,WHO)颁布的造血与淋巴组织分类标准,已经将原发于中枢神经系统的DLBCL作为1个独立疾病类别[2]。其他组织类型的淋巴瘤包括T细胞淋巴瘤(所占比例为2%)[3]、淋巴母细胞淋巴瘤、伯基特淋巴瘤(Burkitt lymphoma)及边缘带淋巴瘤。约20% PCNSL表现为眼内淋巴瘤,累及视网膜、玻璃体及葡萄膜。80%以上的眼内淋巴瘤会播散进入中枢神经系统,因此疑似眼内淋巴瘤的患者也应同时接受神经轴检查,包括MRI与脑脊液评估。
Pels与Schlegel[4]研究结果显示,PCNSL细胞免疫表型特征为几乎全部PCNSL细胞都表达泛B淋巴细胞标志物,如CD19、CD20、CD22及CD79a。Camilleri-Broet等[5]对PCNSL细胞基质免疫组化检测,检测结果显示50%~80%PCNSL细胞表达B细胞淋巴瘤/白血病(B cell lymphoma/ leukemia,Bcl)-6,95%以上的PCNSL细胞多发性骨髓瘤癌基因(multiple myeloma oncogene,MUM)1呈阳性,该研究结果说明大部分PCNSL免疫表型与大细胞淋巴瘤活化B淋巴细胞一致;且56%~93% PCNSL细胞表达Bcl-2。Anderson等[6]联合应用CD10/Bcl-6与干扰素调节因子(interferon regulatory factor,IRF)4/MUM1抗体进行免疫组化检测可将PCNSL分为生发中心表型与生发中心后型2个亚群。生发中心表型DLBCL的生存率高于生发中心后型DLBCL。与系统性DLBCL相比,生发中心后型PCNSL的比例高于生发中心表型PCNSL,这可能是其预后差的原因之一。高度增殖活性亦为PCNSL的1个显著特征,90%以上的PCNSL细胞表达细胞增殖核抗原Ki67[7]。
目前,多数学者认为导致PCNSL发生的比较确定危险因素为患者先天性或获得性免疫缺陷状态。获得性免疫缺陷综合征(acquired immune deficiency syndrome,AIDS)导致PCNSL的致病菌几乎全部为Epstein-Barr病毒(Epstein-Barr virus,EBV),而AIDS引起的系统性淋巴瘤仅其中20%与EBV感染相关,EBV恶性感染将增高中枢神经系统受累的危险[8]。罹患移植后淋巴细胞增殖性疾病(post-transplant lymphoproliferative disorder,PTLD)的肾移植受者中PCNSL的发生率为1%~2%,在心脏、肺及肝移植受者中PCNSL的发生率为2%~7%。中枢神经系统PTLD与EBV感染存在较高的相关性关系,这归因于移植后应用霉酚酸酯等药物使T淋巴细胞免疫功能受抑制所致。近来,Schweikert等[9]研究结果表明中枢神经系统淋巴瘤的发展与应用那他珠单抗(natalizumab)之间可能存在相关性关系,那他珠单抗为单克隆抗体,可有效抑制机体免疫活性,用于治疗活动期多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)。
95%以上PCNSL为DLBCL,其细胞在形态学上与中枢神经系统外DLBCL的特征基本一致,但在临床上,PCNS-DLBCL与中枢神经系统外DLBCL却有着显著差别。几乎全部淋巴结与结外淋巴瘤实体都可累及中枢神经系统,但是发生率不同。侵袭性非霍金淋巴瘤经常表现为中枢神经系统受累,需重点与伯基特淋巴瘤及淋巴母细胞淋巴瘤进行鉴别诊断,5%~10%侵袭性非霍金淋巴瘤表现为中枢神经系统受累[10]。而惰性淋巴瘤,如滤泡淋巴瘤或套细胞淋巴瘤则较少累及中枢神经系统,德国低度恶性淋巴瘤研究组在2次临床试验的1 307例患者与470例患者中仅发现1例节外浸润[11]。
为阐明PCNSL分子发病机制,既往相关研究热点主要集中于致癌基因与抑癌基因位点的突变,这些相关基因位点突变可能导致B淋巴细胞恶性转化。包括免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)位点易位(发生率为38%)[12]与Bcl基因易位(发生率为23%)[12];CD59点突变(发生率为20%),PAX5点突变(发生率为60%),甲状腺转录因子(thyroid transcription factor,TTF)点突变(发生率为70%),莫洛尼鼠白血病病毒前病毒整合基因(proviral integration of moloney murine leukemia virus,PIM)1点突变(发生率为50%),c-myc点突变(发生率为60%)[13],PRDM1点突变(发生率为19%)[14];以及基因重复与缺失[14]。
全基因组单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)分析结果证实染色体6p21缺失(发生率为37%),其包含人类白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)区域,这可能为PCNSL细胞逃逸免疫监视机制之一[15,16]。此外,染色体畸变中染色体片段插入比缺失更为常见,染色体片段插入通常发生在12q(发生率为26%)与18q21.33-q23(发生率为43%),而染色体片段缺失常发生在6q21(发生率为52%)、8q12.1-q12.2(发生率为32%)及10q23.21(发生率为21%)[15,16]。染色体10q23缺失与Fas基因缺失相关,第12号染色体(12p11.21-q24.33、12q24.11-12q24.33、12号染色体三体)获得与信号转导及转录激活因子(signal transducer and activator of transcription,STAT)6与CD27 mRNA表达水平上调相关[15],这可能导致PCNSL细胞增殖活跃程度增高与细胞凋亡受阻[7],且STAT6表达水平上调与PCNSL的进展及不良预后相关。
与单基因突变及其表达水平改变相比,某些特殊信号通路途径的调控失调与淋巴瘤的形成有更为密切的相关性。其中重要的信号通路途径之一为核因子(nuclear factor,NF)-κB,多项研究结果证明其在PCNSL中呈激活状态,这是由于NF-κB调控基因、NF-κB复合体基因、NF-κB靶基因表达水平上调与肿瘤细胞中P50核定位相关[17,18]。部分PCNSL存在黏膜相关淋巴样组织淋巴瘤转位蛋白(mucosa-associated lymphoid tissue lymphoma translocation protein,MALT)1扩增(发生率为37%)与半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶募集结构域(cysteine-aspartic proteases recruitment domain,CARD)11激活性突变(发生率为16%)[12,18]。髓样分化因子(myeloid differentiation factor,MyD)88第265位亮氨酸残基突变为脯氨酸残基,其在PCNSL中发生率为38%~50%[19,20]。与淋巴结DLBCL相比,在PCNSL中肿瘤坏死因子-α诱导蛋白(tumer necrosis factor alpha-induced protein,TNFAIP)3失活性突变在激活NF-κB信号通路途径中所起作用较小(发生率为10%)[18]。CD79B为B淋巴细胞受体信号通路组分,20%PCNSL均存在CD79B突变,该研究结果提示B淋巴细胞受体调控异常与NF-κB信号通路途径在PCNSL发病机制中起重要作用[20]。中枢神经系统淋巴瘤血管微环境中,白细胞介素(interleukin,IL)-4,即B淋巴细胞生长因子,通过Janus激酶(Janus kinase,JAK)/STAT途径,在转录水平与蛋白表达水平均上调[21]。PCNSL患者玻璃体与脑脊液中IL-10蛋白表达水平上调提示患者预后不良[22]。IL-10表达水平上调、JAK/STAT信号通路途径激活及MYD88信号通路途径异常激活相一致[23]。Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)/MYD88激活后通过NF-κB信号通路途径直接促进PCNSL细胞存活与增殖;IL-10分泌增加,并通过JAK/STAT信号通路途径促进PCNSL细胞存活与增殖。具体PCNSL中肿瘤生存信号通路的分子组成,见图1[24]。


注:IL-4:白细胞介素-4(interleukin-4);IL-10:白细胞介素-10(interleukin-10);CXCL12:CXC趋化因子配体12(C-X-C chemokine ligand 12);CXCL13:CXC趋化因子配体13(C-X-C chemokine ligand 13);BCR:B细胞受体(B cell receptor);TLR:Toll样受体(Toll-like receptor);MYD88:髓样分化因子88(myeloid differentiation factor 88);GPCR:G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor);BTK:酪氨酸激酶(Bruton's tyrosine kinase);Bcl-2:B细胞淋巴瘤/白血病-2(B cell lymphoma/leukemia-2);JAK1/2:Janus激酶1/2(Janus kinase)1/2;PI3K:磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase);STAT3/6:信号转导及转录激活因子3/6(signal transducer and activator of transcription)3/6;CREB:环磷腺苷效应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein);PKC:蛋白激酶C(protein kinase C);IRAK4:白细胞介素-1受体相关激酶4(interleukin-1 receptor associated kinase 4);PIM1:莫洛尼鼠白血病病毒前病毒整合基因1(proviral integration of moloney murine leukemia virus 1);NF-κB:核因子-κB(nuclear factor-κB)
在表观遗传学研究领域,多项研究结果显示PCNSL中存在多种基因沉默,包括还原叶酸载体(reduced folate carrier,RFC)(发生率为30%),死亡相关蛋白激酶(death-associated protein kinase,DAPK)(发生率为84%),周期蛋白依赖性激酶抑制因子(cyclin dependent kinase inhibitor,CDKN)2A(发生率为75%)及O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(O6-methylguanine-DNA methytransferase,MGMT)(发生率为52%)[15,25,26,27],上述基因沉默均由相应CpG岛甲基化引起。细胞周期调控因子CDKN2A沉默,其在PCNSL中发生率为50%,且该基因沉默提示PCNSL患者预后不良[20,28]。在干细胞中,诸多基因表达被多梳阻遏物(polycomb-repressing complexe)阻断。Richter等[29]研究结果显示,因启动子甲基化而表达受阻遏的基因属于多梳阻遏物调控的基因;另外,上述基因亦参与PCNSL发生及淋巴细胞的迁移,促进PCNSL细胞在中枢神经系统内扩散。干细胞可通过核染色质结构重塑、多梳蛋白家族表达、甲基化沉默PCNSL细胞中相关基因。因此可推测PCNSL细胞中相关基因是甲基化过程促使PCNSL癌前前体细胞的生成[30]。
PCNSL转录谱研究分析结果证实,与PCNSL发病机制相关的基因调控过程,包括myc表达水平上调[31]。Rubenstein等[31]研究结果证实myc在PCNSL中表达水平上调。myc信号通路的激活涉及相关微小RNA(microRNA,miRNA)高表达[32],以及myc易位[33]。
脑脊液细胞学分析技术、流式细胞术比细胞组织病理学检查的灵敏度高。Muniz等[34]研究结果表明,脑脊液中可溶性CD19定量检测可增加流式细胞术对继发于DLBCL或伯基特淋巴瘤的中枢神经系统淋巴瘤的检测灵敏度。异常的脑脊液标志物,包括淋巴瘤相关蛋白与相关基因分子标志物,如miRNA。miRNA为微小调控性RNA分子,其连接于mRNA转录子的3'-端非编码区,通过干扰翻译起始区或降解mRNA在转录后水平上抑制基因表达[35]。相关miRNA异常表达是诸多癌症的共同特征,其在诸多恶性肿瘤,包括白血病与淋巴瘤中表达失控。目前为止,有2项研究结果检测出脑脊液中存在miRNA[36,37]。Baraniskin等[37]研究结果发现,通过实时聚合酶链式反应(real-time polymerase chain reaction,RT-PCR)检测PCNSL患者脑脊液中的miRNA,其中miRNA-21、-19B1、-92A1水平明显高于炎性脑病与其他神经系统疾病,且差异有统计学意义(P<0.001),特异度为96.7%,灵敏度为95.7%,其对PCNSL的诊断与鉴别诊断具有较高的参考价值。在外周血中,胞外miRNA进入凋亡小体、微泡与外泌体。miRNA在血清中不被RNA酶消化,因此其在血清中可检测到。鉴于上述特性,在暴露于外源RNA酶,反复冻融,长期保存的PCNSL患者脑脊液标本中,miRNA可稳定存在[37]。因此,与脑脊液中细胞脆性相比,miRNA显著稳定性为PCNSL的诊断提供有力检测条件。目前,软脑膜淋巴瘤浸润对于PCNSL患者预后影响尚不清楚。综上所述,脑脊液评价已逐步成为PCNSL研究热点。
淋巴瘤脑内播散取向为PCNSL发病机制研究的热点。Fischer等[38]研究结果证实,CXC趋化因子配体(CXC chemokine ligand,CXCL)12,13在PCNSL中存在表达,PCNSL对上述多肽的趋化性反应亦获得证实,上述多肽均为亲神经因子多肽。此外,CXCL13在脑脊液中水平增高提示PCNSL患者预后不良。检测脑脊液中CXCL13与IL-10水平有助于PCNSL的诊断,CXCL13与IL-10水平均上调可使PCNSL诊断灵敏度增加2倍以上[38]。Rubenstein等[39]进行的1项多中心研究结果显示,脑脊液中CXCL13与IL-10水平均增高在确诊的人类免疫缺陷病毒(human immunodefieieney virus,HIV)呈阴性的PCNSL患者中的阳性预测值为95%。
在部分PCNSL患者外周血和/或骨髓中可检测到PCNSL肿瘤序列相关克隆,而在系统性淋巴瘤中则不能检测到[40]。近来,Seifert和Küppers[41]研究结果显示,在外周血记忆B淋巴细胞IgM/IgD中存在众多PCNSL肿瘤序列相关克隆成员。上述PCNSL肿瘤相关克隆成员可进入中枢神经系统作为癌前细胞或癌细胞,或亦有可能其对淋巴瘤生成无显著作用,而是反应记忆B淋巴细胞的正常行为。相关PCNSL肿瘤相关克隆作用机制尚未阐明。
综上所述,部分免疫表型、分子标志物的发现有助于提高PCNSL的诊断率、判断预后,并可针对特殊分子标志物对PCNSL患者进行个体化治疗。例如PCNSL表达生发中心后型IRF4/MUM1比例较高,此为PCNSL预后差的潜在原因之一;脑脊液中CXCL13与IL-10异常表达可增加PCNSL的诊断灵敏度;CDKN 2A、IL-10、CXCL13等基因的异常表达均提示预后不良;DNA修复蛋白MGMT甲基化的患者对替莫唑胺化疗敏感,可获得较长的总生存(overall survival,OS)期。近年来,PCNSL发病机制受到学者的广泛关注,但PCNSL明确的发病机制尚不清楚。PCNSL预后差,未接受治疗的PCNSL患者中位生存(median survival,MS)期仅为1.5~3.3个月。PCNSL对化疗、放疗及激素治疗均敏感,其是有治愈希望的肿瘤,这更要明确PCNSL分子生物学特征,寻找靶向治疗的生物学标志物,这将有助于对PCNSL患者进行分层治疗、判断预后[42]。对PCNSL分子发病机制方面的进一步深入研究可使PCNSL的治疗方法与疗效获得显著提高。
























