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2000-以新一代免疫组织化学技术替代分子检测：单一抗体即可诊断软组织肿瘤！

摘要：

免疫组织化学（IHC）在软组织肿瘤的诊断中发挥着核心作用。传统的免疫组织化学技术使用针对谱系限制性抗原的抗体，旨在识别分化谱系并缩小鉴别诊断范围。然而，在大多数情况下，此类标志物不足以得出明确诊断。许多软组织肿瘤存在反复出现的、通常具有疾病定义性的分子遗传学改变。荧光原位杂交（FISH）分析或新一代测序（NGS）技术越来越多地被用作识别此类改变的诊断辅助手段。近年来，免疫组织化学已被用作此类分子遗传学或细胞遗传学分析的替代方法；该方法能够识别遗传学改变的蛋白质对应物。大量针对广泛遗传学改变（如基因融合、扩增、缺失和点突变）蛋白质产物的“新一代”抗体已被纳入我们的诊断工具库。此外，基因表达谱分析也揭示了可用于免疫组织化学的诊断性标志物。最后，表观遗传学改变（例如，甲基化）也可通过免疫组织化学进行评估。本文将综述当代分子免疫组织化学技术在软组织肿瘤诊断中的应用实例。

引言 (Introduction)

软组织肿瘤的诊断对外科病理医师具有挑战性，部分原因在于此类肿瘤的罕见性以及不同类型肿瘤之间存在显著的形态学重叠。分子遗传学或细胞遗传学分析正日益广泛地应用于常规诊断病理学中。例如，荧光原位杂交（FISH）技术常用于识别基因重排或扩增。基于DNA的二代测序（NGS）策略可用于识别点突变、插入/缺失突变以及拷贝数改变（尤其是深度缺失和扩增事件）。基于RNA的NGS则更适用于识别基因融合。然而，这些技术成本高昂且耗时；此外，此类方法在资源匮乏的环境中尚未广泛应用。

传统的免疫组织化学（IHC）技术使用针对谱系限制性抗原的抗体，可通过提示特定的分化谱系（例如，平滑肌、骨骼肌、神经鞘）来帮助缩小鉴别诊断范围。然而，这种方法通常无法使外科病理医师得出明确的特异性诊断（除少数例外情况）。近年来，一种新型的免疫组织化学方法已被开发出来，该方法使用针对分子遗传学改变对应蛋白产物的抗体。此类“新一代”免疫组织化学技术正在改变临床实践，通常能使病理医师仅使用单一抗体即有把握地做出特异性诊断。本文综述将概述“新一代”免疫组织化学技术，并辅以软组织肿瘤诊断的精选案例进行说明。

基因融合 (Gene fusions)

约三分之一的软组织肿瘤存在导致疾病定义性基因融合的染色体易位。许多此类基因融合会导致其蛋白产物的过表达，而这种过表达可通过免疫组织化学（IHC）识别（见表1）。本节将讨论几个广泛应用的实例。

表1.软组织肿瘤基因融合产生的可免疫组化检测的蛋白质产物

孤立性纤维性肿瘤 (Solitary fibrous tumor, SFT) 是一种解剖学分布广泛的成纤维细胞性肿瘤，最常发生于胸膜、腹腔、头颈部和腹膜后。SFT的生物学行为范围可从近乎良性（罕见转移）到高度侵袭性；其转移风险可通过结合患者年龄、肿瘤大小、核分裂率和坏死情况进行评估。SFT的特征包括：细胞密度不一、“无结构性（’patternless’）”的构型、显著的间质胶原、薄壁扩张的分支状血管以及形态学特征不明显的短梭形细胞。“血管外皮瘤（’hemangiopericytoma’）”这一术语已被弃用；曾经归属于此类的肿瘤现被一致认为是富于细胞的SFT。在常规IHC标志物中，CD34表达最一致（95%病例阳性）；然而，CD34的特异性较低。2013年，多个研究小组在SFT中检测出了具有诊断特异性的NAB2::STAT6融合基因。使用针对STAT6的抗体进行的IHC检测对SFT具有高度的敏感性和特异性（图1A,B）；最可能与SFT混淆的肿瘤（例如，单相型滑膜肉瘤、梭形细胞脂肪瘤）STAT6均为阴性。一小部分去分化脂肪肉瘤（约10%）呈阳性，此时染色体12q13-15区域的扩增不仅包括MDM2和CDK4（该肉瘤类型的定义性遗传学特征），也包括邻近的STAT6基因。STAT6 IHC在临床实践中常规用于确认SFT的诊断，包括在粗针穿刺活检标本和细针穿刺抽吸的细胞块中。

图 1. (A) 孤立性纤维性肿瘤：由形态一致的卵圆形细胞组成，杂乱分布于胶原性不一的间质中，伴薄壁、扩张的血管。(B) STAT6免疫组织化学染色显示强且弥漫的核标记，反映了其潜在的具有诊断特异性的NAB2::STAT6基因融合。

上皮样血管内皮瘤 (Epithelioid hemangioendothelioma, EHE) 是一种显示内皮分化的特殊肉瘤。此肉瘤类型最常发生于肝脏、肺、骨骼和软组织；内脏和骨骼病例常表现为多灶性病变。EHE的侵袭性远低于血管肉瘤，转移率相对较低，且临床病程常迁延。EHE的特征是：由形态一致的上皮样细胞排列成索状，胞质呈玻璃样嗜酸性，偶见胞质内空泡，嵌入黏液玻璃样变的间质中。角蛋白表达常见，可能导致误诊为转移性癌（尤其是小叶乳腺癌或低黏附性胃癌）。在大多数病例中，ERG和CD31的IHC检测足以证实内皮分化并确诊。然而，富于细胞的病例以及那些核异型性更显著的病例可能难以与上皮样血管肉瘤区分。2011年，两个研究小组在EHE中检测出了疾病定义性的WWTR1::CAMTA1融合基因；缺乏此融合基因的一小部分肿瘤现被单独归类为一个独特的肿瘤类型（YAP1::TFE3血管内皮瘤）。针对CAMTA1的IHC检测是EHE基因融合的一个有用替代方法（图1C,D）。该标志物在组织学上与上皮样血管瘤或上皮样血管肉瘤存在重叠的病例中最有帮助。

黏液样脂肪肉瘤 (Myxoid liposarcoma, LPS) 是一种与染色体易位相关的肉瘤，好发于年轻至中年成人的下肢深部软组织。黏液样LPS在大多数病例中存在FUS::DDIT3融合基因（更罕见的是EWSR1::DDIT3）。此肉瘤类型表现出一种不寻常的、独特的转移模式，即转移至腹腔、腹膜后和脊柱的浆膜面。经典的（低级别）病例特征是：形态一致的短梭形细胞嵌入丰富的黏液样间质中，伴有特征性的细小分支状（“乌鸦脚样”）血管，以及偶见的单空泡和多空泡脂肪母细胞；此类病例通常可仅凭组织学表现确诊。然而，含有显著圆形细胞成分（曾称为“圆形细胞脂肪肉瘤”）的高级别病例可能难以识别；此类肿瘤可模仿其他圆细胞肉瘤。使用针对DDIT3的抗体进行的IHC检测可作为疾病定义性基因融合的替代方法。该方法对高级别黏液样LPS最为有用（图2A,B）。

图 2. (A) 高级别黏液样脂肪肉瘤：完全由圆形细胞（“圆形细胞脂肪肉瘤”）组成，排列成索状。此类病例识别具有挑战性。(B) DDIT3免疫组织化学染色呈阳性，反映了其潜在的FUS::DDIT3（或EWSR1::DDIT3）融合，此为黏液样脂肪肉瘤的特征性改变。(C) 低分化型滑膜肉瘤：由胞质稀少的圆形至卵圆形细胞紧密排列成束状。扩张、分支状（“鹿角状”）血管的存在是一个有用的诊断线索。(D) 使用SS18-SSX融合特异性抗体进行的免疫组织化学染色显示弥漫性核阳性。该抗体可避免进行分子遗传学检测。

滑膜肉瘤 (Synovial sarcoma) 是一种相对常见的软组织肉瘤，好发于年轻人下肢（尤其是膝关节周围）；然而，此肉瘤可发生于广泛的解剖部位，包括肺和胸膜、肾脏及胃肠道。滑膜肉瘤转移率高，常采用全身性化疗治疗。尽管其名称如此，滑膜肉瘤与滑膜组织并无关联。滑膜肉瘤包括单相型、双相型和低分化型。双相型滑膜肉瘤通常易于识别；其特征是紧密排列的、形态一致的梭形细胞束与上皮性（通常为腺样）成分的组合。然而，单相型和低分化型病例是诊断难点。单相型滑膜肉瘤可模仿恶性外周神经鞘瘤、SFT及其他梭形细胞肿瘤，而低分化型滑膜肉瘤则与其他圆细胞肉瘤极为相似。薄壁扩张的分支状血管的存在是一个有用的诊断线索。滑膜肉瘤存在具有诊断特异性的t(X;18)易位，导致SS18::SSX1或SS18::SSX2融合基因（罕见SS18::SSX4）。2020年，报道了针对(1)基因融合产生的氨基酸序列（SS18-SSX）和(2)SSX蛋白（SSX1、SSX2和SSX4）C末端保守序列的高特异性抗体；这些抗体可作为基因融合的替代检测方法，从而避免进行分子遗传学或细胞遗传学检测。在大多数情况下，SS18-SSX融合特异性抗体已足够（图2 C,D）；在4%的病例中，融合序列不同，导致此抗体检测结果阴性。SSX C末端抗体敏感性更高，但特异性略低。

其他分子遗传学改变

使用针对软组织肿瘤中广泛遗传学改变对应蛋白产物的抗体进行的免疫组织化学（IHC）检测已进入临床实践（见表2）。大多数实例评估的是抑癌基因蛋白产物（即正常蛋白表达缺失）或因基因扩增事件而上调的蛋白。然而，重要的是要记住，由于这些抗原在其他肿瘤和细胞类型中也可能异常表达，因此每种抗体都不具备完美的特异性。例如，MDM2蛋白表达增加是约65%恶性外周神经鞘瘤（Malignant peripheral nerve sheath tumors，MPNST）和一部分黏液纤维肉瘤（约40%）的特征；此外，脂肪坏死灶中的组织细胞核通常MDM2 IHC呈阳性。异常的核β-Catenin不仅出现在表2所列的软组织肿瘤中，也可在一部分SFT和低级别肌纤维母细胞肉瘤中检测到。一些病理学医生曾报道在反应性病变中观察到核β-Catenin；笔者尚未观察到这种现象（这可能与抗体克隆有关）。本文详细描述了分子遗传学改变的另一个IHC替代检测实例。

表2.软组织肿瘤中可通过免疫组化检测的基因改变（非基因融合）的蛋白质相关性

恶性黑色素性神经鞘瘤（Malignant melanotic nerve sheath tumor，MMNST） 以前称为黑色素性神经鞘瘤；鉴于其显著的侵袭性临床行为潜力（包括局部复发和远处转移），在2020年世界卫生组织分类中其命名已更改。MMNST是一种罕见的具有黑色素细胞分化的神经鞘肿瘤。此肿瘤类型可能与卡尼综合征（Carney complex）相关，但大多数肿瘤为散发性。MMNST最常与脊神经或自主神经相关。MMNST的特征常为形态一致的卵圆形细胞伴不同程度的核沟；部分病例显示空泡状染色质、大核仁以及高核分裂像。后者可能难以与转移性黑色素瘤区分。大多数病例含有丰富的黑色素颗粒，可能掩盖核的细节。几乎所有MMNST病例都存在PRKAR1A基因的失活突变和缺失；卡尼综合征患者携带该基因的种系突变。可通过IHC检测到PRKAR1A蛋白表达缺失；该标志物可用于区分MMNST与转移性黑色素瘤并确认诊断（图3）。

图 3. (A) 恶性黑色素性神经鞘瘤：由成片的上皮样细胞组成，伴大核仁及高核分裂率。注意广泛的黑色素颗粒。具有此类核特征的病例极似转移性黑色素瘤。(B) PRKAR1A免疫组织化学染色显示肿瘤细胞胞质阳性缺失（内皮细胞和组织细胞中保留表达；红色反应产物）。PRKAR1A表达缺失反映了双等位基因失活，这是该侵袭性肿瘤类型的恒定特征。

甲基化

恶性外周神经鞘瘤（Malignant peripheral nerve sheath tumors

，MPNST） 可为散发性（40%）、发生于1型神经纤维瘤病（NF1）患者（50%）或与放疗相关（10%）。MPNST是一种具有显著转移潜能的侵袭性肿瘤类型。当NF1患者、先前存在的神经纤维瘤内或起源于粗大神经的细胞学恶性的梭形细胞肿瘤出现时，诊断通常较为明确。然而，在这些关联之外，诊断可能具有挑战性。MPNST通常呈高细胞密度和束状排列，其特征包括富于细胞区与少细胞区交替、间质不同程度黏液样变以及血管周围细胞密度增高。约10%的病例含有异源性成分；当此类肿瘤显示横纹肌母细胞分化时，常被称为恶性蝾螈瘤。用于证实神经鞘（施万细胞）分化的常规IHC标志物（S100蛋白、SOX10）显示出相对较低的敏感性（30-50%）；即使阳性，其反应性也常有限。2014年，多个研究小组在MPNST中检测出了SUZ12（较少见为EED）基因的重复突变，这些基因编码多梳抑制复合物2（PRC2）的组分。PRC2通过催化组蛋白H3第27位赖氨酸残基的三甲基化（H3K27me3）来调节转录。SUZ12或EED的纯合突变导致组蛋白H3赖氨酸27三甲基化（H3K27me3）缺失；识别H3K27me3（而非未K27三甲基化的组蛋白H3）的抗体可用于检测这种表观遗传学改变（作为PRC2亚基基因突变的替代指标）。IHC检测显示H3K27me3缺失有助于支持MPNST的诊断（图4）。然而，这一发现对MPNST既不完全敏感也不完全特异。仅80-85%的高级别MPNST显示H3K27me3缺失（中级别和低级别肿瘤分别为60%和30%）。此外，H3K27me3缺失在黑色素瘤中也相对常见（总体约35%）³⁴，尽管在梭形细胞黑色素瘤（最可能与MPNST混淆）中较少检测到（约8%）。也有报道称数例伴H3K27me3缺失的转分化性黑色素瘤（即未分化黑色素瘤伴异源性间叶成分，如血管肉瘤样或软骨肉瘤样分化）；此类肿瘤极易被误诊为伴异源性分化的MPNST。最后，一小部分去分化脂肪肉瘤和约三分之一的去分化软骨肉瘤（常伴相对一致的束状梭形细胞形态）也显示H3K27me3缺失。因此，必须在适当的临床、组织学和免疫表型背景下谨慎解读H3K27me3缺失的结果。

图 4. (A) 恶性外周神经鞘瘤：显示“纤维肉瘤样”外观，由染色质粗糙的细长梭形细胞紧密交织排列成束状。在散发性病例中，确诊可能具有挑战性。(B) H3K27me3（组蛋白H3第27位赖氨酸三甲基化）免疫组织化学染色显示核阳性完全缺失（内皮细胞染色正常）。此发现与多梳抑制复合物2 (PRC2) 基因亚基（SUZ12或EED）的纯合突变以及随之发生的甲基化酶功能缺失相关，是恶性外周神经鞘瘤的特征性改变。

基因表达谱分析

基因表达谱分析可用于识别在组织学相似的肿瘤类型之间具有区分度的上调基因。近年来，针对这些上调mRNA种类蛋白产物的抗体进行的IHC检测已开发用于某些软组织肿瘤（见表3）。本节将详述两个实例。

表3.通过基因表达谱分析在软组织肿瘤中发现的可被免疫组化检测的蛋白质

低级别纤维黏液样肉瘤（Low-grade fibromyxoid sarcoma，LGFMS） 是一种看似温和但具有显著转移潜能的梭形细胞肿瘤；转移（最常见于肺和胸膜）常发生在原发肿瘤切除数十年后。LGFMS最常发生于四肢和躯干壁的深部软组织。此肉瘤类型最常存在FUS::CREB3L2融合基因（罕见FUS::CREB3L1）。LGFMS的特征为突然交替的黏液样结节（内含弓形薄壁血管）和富于细胞的纤维性区域（伴车辐状-旋涡状结构）；肿瘤细胞温和、形态一致，细胞核细长，无异型性或多形性。LGFMS可极似良性和中间性软组织肿瘤，尤其是软组织神经束膜瘤、肌内/富于细胞性黏液瘤和硬纤维瘤病。2011年，对LGFMS病例进行的基因表达谱分析检测出在该肉瘤类型中上调的一组基因，包括MUC4。MUC4是一种上皮表面糖蛋白（脱辅基黏蛋白），通常在结肠上皮和其他上皮细胞类型中表达。在梭形细胞肿瘤中，MUC4的IHC检测对LGFMS具有高度的敏感性和特异性（图5A,B）。硬化性上皮样纤维肉瘤（Sclerosing epithelioid fibrosarcoma，SEF） 与LGFMS密切相关；SEF临床病程更具侵袭性，转移率更高。SEF最常存在EWSR1::CREB3L1融合基因（更罕见为FUS::CREB3L2或其他相关融合）。SEF的特征为形态相对一致的上皮样细胞排列成索状，胞质不同程度透亮，嵌入致密胶原性间质中，极似转移性癌。通过IHC检测，约80%的SEF病例MUC4呈弥漫阳性。近期研究在类似SEF但缺乏MUC4表达的肉瘤中发现了涉及YAP1和KMT2A的其他融合基因。由于此类肿瘤具有独特的基因表达和甲基化谱，有建议认为应将其与SEF分开归类。需要更多的随访数据来确定单独分类是否具有临床意义。

图 5. (A) 低级别纤维黏液样肉瘤：由看似温和的细长梭形细胞组成，染色质细腻，排列呈旋涡状生长模式。(B) MUC4免疫组织化学染色显示强胞质阳性。在梭形细胞肿瘤中，MUC4对低级别纤维黏液样肉瘤具有高度特异性。(C) 浅表性CD34阳性多形性成纤维细胞性肿瘤：由成片的上皮样细胞组成，伴有显著的核异型性及玻璃样嗜酸性胞质。(D) CADM3免疫组织化学染色显示弥漫性胞质阳性。CADM3表达有助于将该肿瘤与多形性肉瘤区分开来。

浅表性CD34阳性多形性成纤维细胞性肿瘤（Superficial CD34-positive pleomorphic fibroblastic tumor，SCD34PFT） 是一种罕见的中间性（罕见转移）软组织肿瘤，发生于皮肤和皮下组织，最常见于下肢。这种独特的肿瘤类型局部复发风险低，罕见淋巴结（而非远处）转移（<5%）。SCD34PFT的特征为梭形和上皮样细胞伴丰富的颗粒状至玻璃样嗜酸性胞质、显著的核多形性、低核分裂率以及弥漫性CD34表达。鉴于其显著的多形性，SCD34PFT极易被误诊为多形性肉瘤，这可能导致严重的过度治疗。一部分SCD34PFT存在涉及PRDM10的基因融合。对携带PRDM10重排的软组织肿瘤进行的基因表达谱研究检测出细胞黏附分子CADM3的上调。CADM3的IHC检测对SCD34PFT具有高度的敏感性和特异性，可用于区分该肿瘤类型与多形性肉瘤（图5C,D）。

总结

我们对软组织肿瘤分子发病机制的理解已迅速发展。对这些分子遗传学发现的检测已催生了针对软组织肿瘤的高度特异性IHC标志物。基因表达谱分析也为IHC提供了新型标志物，可用于区分组织学相似的软组织肿瘤类型。这些“新一代”IHC方法通常可替代分子遗传学分析。这些IHC标志物的应用应能促进对罕见软组织肿瘤类型进行更快速、可重复且准确的诊断。

Hornick JL. Replacing molecular testing with next-generation immunohistochemistry: I can diagnose that soft tissue tumor with a single antibody! Mod Pathol. 2025 Oct 12:100912. doi: 10.1016/j.modpat.2025.100912. Epub ahead of print. PMID: 41086987.