1249-高级别子宫内膜间质肉瘤伴GLI1和MDM2/CDK4共扩增
摘要
GLI1基因改变（包含融合和扩增）构成一类恶性间叶性肿瘤亚群，其特征为单形性巢状形态和频繁的S100阳性，需与血管球瘤或高分化神经内分泌肿瘤鉴别。我们报道4例伴GLI1和MDM2/CDK4共扩增的高级别子宫子宫内膜间质肉瘤（ESS），中位年龄51.5岁（范围43~72岁）。组织学上，肿瘤呈现异质性形态，包括卵圆形至梭形细胞呈巢状/结节状排列（4/4）。4例肿瘤至少局灶可见黏液样背景伴显著毛细血管网。核分裂指数为2至20/10 HPF（中位数9.5/10 HPF）。免疫组化显示肿瘤CD10弥漫阳性（3/4），CyclinD1常阳性（2/4检测病例），S100蛋白多为阴性（3/4）。二代测序（NGS）研究揭示所有病例存在GLI1和MDM2/CDK4共扩增（4/4），其中1例（1/4）检出GLI1融合，均经荧光原位杂交（FISH）分析验证。首次在2例（2/4）中发现BCOR融合与GLI1和MDM2/CDK4共扩增并存。拷贝数（CN）分段数据显示GLI1共扩增病例在12q13.3-15位点普遍呈单峰。随访（范围：3至112个月；中位37.5个月）显示所有病例均出现复发和/或转移（4/4），其中1例发生肺肝转移。无复发生存（RFS）分析显示GLI1共扩增型HGESS组与GLI1非扩增型HGESS组中位RFS相近，且均短于LGESS组。这些伴GLI1和MDM2/CDK4共扩增的HGESS具有非常规临床病理特征，可模拟其他肿瘤，导致显著的诊断挑战和误区。然而，识别此类肿瘤的GLI1改变有助于诊断及潜在靶向GLI1抑制剂的应用。
引言
位于染色体12q13的胶质瘤相关癌基因同源物1（GLI1）基因是Sonic hedgehog（SHH）信号通路的下游效应转录因子。Shh-Ptch-Gli通路失调导致多种人类疾病，包括先天缺陷和癌症。GLI1改变已被描述为多种间叶性肿瘤的复发性分子改变，包括多个已确立的亚型：如伴t(7;12)易位的血管周细胞瘤、丛状纤维黏液瘤、胃母细胞瘤，以及新近报道的GLI1改变性恶性上皮样间叶性肿瘤。此外，在部分具有广泛形态谱和不一致免疫表型的GLI1扩增性软组织肿瘤中检测出CDK4和MDM2基因共扩增。近期一项92例大队列研究中，在高分化/去分化脂肪肉瘤（WDLPS/DDLPS）中发现GLI1共扩增。该研究通过仔细评估肿瘤部位、高分化脂肪肉瘤成分以及其他空间离散基因组片段（1p和6q）的共扩增（这些改变在DDLPS中反复出现），有助于区分真正驱动性GLI1改变的肿瘤。因此，伴GLI1异常的间叶性肿瘤代表一组具有广泛形态学、免疫反应性和分子特征的异质性群体，可能导致额外的诊断陷阱，包括与去分化脂肪肉瘤（DDLPS）等的混淆。
GLI1在正常成人组织中的表达局限于输卵管、子宫肌层和睾丸。然而，大多数GLI1改变性肿瘤位于头颈部、四肢或胃部，仅十余例病例报道起源于泌尿生殖道或妇科道。因此，妇科生殖道GLI1改变性间叶性肿瘤尚未被充分描述，且这些肿瘤是否发生于子宫间质肿瘤仍有待阐明。本研究回顾性收集4例伴GLI1和MDM2/CDK4共扩增的高级别子宫肉瘤，并描述其组织病理学及分子特征。
分子发现
对纳入的31例ESS（20例LGESS和11例HGESS）及1例腺肉瘤（肉瘤成分为HGESS）均进行JAZF-1、YWHAE、BCOR分离探针及MDM2、CDK4扩增探针的FISH分析。10/20例LGESS检出JAZF-1易位，3/11例HGESS检出YWHAE易位，2/11例HGESS检出BCOR易位。5/11例HGESS（其中1例伴YWHAE易位，2例伴BCOR易位）及1例腺肉瘤存在MDM2与CDK4共扩增。最终对5例HGESS和1例腺肉瘤进行DNA及靶向RNA NGS检测。结果显示，3例HGESS和1例腺肉瘤经NGS鉴定为GLI1与MDM2/CDK4共扩增，并经FISH验证（图3E,G）。
前30位遗传学改变（包括结构重排、突变和拷贝数变异）总结于图3A。4例存在GLI1与MDM2/CDK4共扩增，其中1例复发肿瘤（病例4）同时存在MED13L exon1::GLI1 exon4融合及GLI1扩增（图3C,E）。2例（病例2和4）经NGS和FISH鉴定出BCOR融合（融合伴侣为ZC3H7B）（图3D,F）。本研究首次报道BCOR融合与GLI1和MDM2/CDK4共扩增共存。GLI1、MDM2和CDK4的拷贝数（经肿瘤区域比例校正后）分别为9.59-17.91、10.47-26.81和10.02-20.29（表2）。子宫GLI1共扩增肿瘤中GLI1/MDM2比值为0.32-1.58（均值0.84），GLI1/CDK4比值为0.81-0.99（均值0.88）。为解析突变的生物学影响，对4例患者的突变基因进行KEGG通路富集分析，发现异常主要涉及PI3K-Akt信号通路、癌症中的MicroRNA、转录失调及MAPK信号通路等（图3B）。
对GLI1共扩增与非扩增肿瘤的12q13.3-15位点扩增模式进行分析（图4A,B）。GLI1共扩增病例通常在12q13.3-15区域（包含STAT6（12q13.3）、GLI1（12q13.3）、TSPAN31（12q13.3）、CDK4（12q14.1）、HMGA2（12q14.3）、IFNG（12q15）和MDM2（12q15））呈现连续拷贝数增益峰，提示存在单一扩增子模式。非GLI1扩增病例的拷贝数增益始于CDK4（12q14.1）延伸至MDM2（12q15）。此外，GLI1共扩增病例存在复发性染色体臂水平改变（图4C），包括12p（n=3）、18p（n=2）扩增及11p（n=4）、13q（n=3）、9p（n=2）、10p（n=2）、1p（n=2）缺失。
生存分析 4例患者均获随访，中位随访时间37.5个月（3-112个月）。所有患者均出现复发和/或转移，其中4/4例盆腔/腹腔复发/转移，1/4例（病例2）发生肺肝转移。3例带瘤生存，1例（病例3）因本病死亡。无复发生存（RFS）分析显示：GLI1共扩增型HGESS组与GLI1非扩增型HGESS组中位RFS相近，且均短于LGESS组（图5A）。
为深入评估GLI1改变的预后价值，额外纳入文献报道的10例GLI1改变病例（8例GLI1重排、2例GLI1扩增，详见表4）进行生存分析。RFS分析显示：GLI1共扩增型HGESS组（本研究4例加表4中2例，中位14.0个月）与GLI1非扩增型HGESS组（中位12.5个月）中位RFS相近，均短于LGESS组（中位39.0个月）（图5B）。
图1 GLI1和MDM2/CDK4共扩增型HGESS的组织学特征。肿瘤细胞呈短梭形至卵圆形，排列呈巢状（病例4；A, ×25）、结节状（病例3；B, ×25）、微囊状（病例4；C, ×200）及血管黏液瘤样（伴黏液样背景）（病例2；D, ×100）。肿瘤中见散在非典型细胞（病例2；E, ×400）。肿瘤细胞特征性血管周分布呈血管周涡旋结构及”脑膜内皮样”外观（病例1；F, ×100；病例4；G, ×200）。梭形肿瘤细胞包绕正常子宫内膜腺体（病例1；H, ×200）。肿瘤细胞呈短梭形至圆形，胞质淡嗜酸性或空泡状（病例4；I, ×400）。
图2 GLI1和MDM2/CDK4共扩增型HGESS的免疫组化特征。SMA局灶阳性伴丰富毛细血管网（病例3；A），CD10阳性（病例4；B），CyclinD1阳性（病例1；C）。
图3 基因改变。6例MDM2扩增型子宫ESS肿瘤的前30位遗传学改变（A），4例GLI1共扩增型HGESS突变基因的KEGG通路分析（B）。NGS显示MED13L exon1::GLI1 exon4融合（病例4；C）及BCOR exon8::ZC3H7B exon11、ZC3H7B exon10::BCOR exon9融合（病例4；D）。FISH检测阳性结果：GLI1扩增（病例4；E）（红色：GLI1；绿色：CEP12），BCOR易位（病例4；F）（红色：着丝粒端；绿色：端粒端），MDM2扩增（病例4；G）（红色：MDM2；绿色：CEP12）。
图4 拷贝数变异。GLI1共扩增型HGESS的分段图（A）与非GLI1扩增型分段图（B）。染色体臂水平拷贝数改变（C）。
讨论
本研究检测出4例伴GLI1基因异常及MDM2/CDK4共扩增的子宫高级别子宫内膜间质肉瘤（HGESS）。这些原发灶初诊为ESS及1例腺肉瘤（肉瘤成分为HGESS），而3例（病例1,2,4）复发灶因MDM2扩增被误诊为去分化脂肪肉瘤（DDLPS）。形态学上，肿瘤呈巢状或分叶状排列，由卵圆形至梭形细胞构成，常见血管周肿瘤细胞增生及丰富的毛细血管网，免疫表型各异。
GLI1位于12q13.3，处于癌基因富集的12q13-15区域（含CDK4、DDIT3、HMGA2、MDM2、STAT6等）。GLI1改变见于多种良恶性肿瘤，包括良性间叶性肿瘤、癌及肉瘤。GLI1基因融合最早报道于伴重复性t(7;12)易位的血管周细胞瘤，形成ACTB-GLI1融合。GLI1融合性血管周细胞瘤典型由卵圆形至梭形细胞构成，特征性表现为薄壁分支血管周围的肿瘤细胞血管周增生，SMA染色阳性。胃丛状纤维黏液瘤（plexiform fibromyxoma）和胃母细胞瘤（gastroblastoma）中检测出MALAT1-GLI1融合。另一类新近描述的“GLI1基因重排性恶性上皮样肿瘤”（malignant epithelioid neoplasms with GLI1 gene rearrangements）表现为单形性上皮样细胞呈巢索状排列，间质黏液样且血管丰富，S100强阳性。
此外，一组伴GLI1扩增的恶性软组织肿瘤被描述具有特征性巢状生长模式及多变免疫表型。该研究中，GLI1扩增性肿瘤与GLI1融合性软组织肿瘤形态相似，且90%（9/10）伴CDK4（12q14.1）共扩增，80%（8/10）伴MDM2（12q15）共扩增。除这些新兴的GLI1分子定义实体外，近期一项研究在WD/DDLPS大队列中发现GLI1与MDM2/CDK4共扩增，部分肿瘤在去分化区域呈现复发性组织学特征（包括脑膜上皮样涡旋结构和GLI改变性形态）。尽管GLI1重排与扩增性肿瘤的临床病理特征存在重叠，一项最新对比研究发现GLI1扩增患者总生存期更差，中位无进展生存期更短。此外，GLI1扩增性肿瘤多在12q13-15位点呈单峰扩增，而DDLPS表现为以CDK4（12q14.1）和MDM2（12q15）为中心的双峰扩增。
既往报道的GLI1基因改变性肿瘤多发生于软组织、胃（丛状纤维黏液瘤和胃母细胞瘤原发部位）或舌。迄今仅10例报道起源于妇科生殖道（总结于表4）。发病年龄11-88岁（平均46.1，中位47），5/10位于卵巢，5/10位于子宫，1/10累及宫颈。原发瘤大小7-21 cm（平均11.22，中位9.5），4/10见坏死。肿瘤细胞呈卵圆形至梭形（5/10）或上皮样（2/10），排列呈特征性巢索状（7/10）及大滤泡状（1/10），伴丰富血管网（8/10）。免疫组化示CD10（7/7检测）和CyclinD1（4/4检测）阳性，S-100局灶/片状阳性（5/8检测）。2/10为GLI1扩增，8/10为GLI1融合（融合伴侣：3例ACTB、3例PTCH1、1例MALAT1、1例SRGN、1例PAMR1）。除1例随访资料有限外，9例呈现侵袭至恶性生物学行为（复发和/或转移）。
子宫间叶性肿瘤包括平滑肌肿瘤、子宫内膜间质肿瘤及多种杂类肿瘤。平滑肌肿瘤可通过形态学及平滑肌标志物（Desmin、H-caldesmon）阳性识别。对于子宫内膜间质肿瘤，除形态学和IHC外，分子检测可辅助诊断（如低级别子宫内膜间质肿瘤中的JAZF1-SUZ12融合，高级别子宫内膜间质肉瘤中的YWHAE-NUTM2A/B、BCOR、BCORL1、KDM2B等融合）。杂类间叶性肿瘤包含多种亚型，鉴别诊断需综合组织学与分子检测。本组4例子宫GLI1共扩增病例初诊均为ESS，复发灶分子检测显示MDM2/CDK4扩增，导致3例（病例1,2,4）误诊为DDLPS。
本组所有4例肿瘤CD10阳性且常表达CyclinD1，缺乏明确平滑肌标志物及S-100表达。2例检出BCOR融合（HGESS的分子标志）。HGESS中BCOR重排亚群被报道与重复性CDK4通路改变及MDM2扩增相关。既往报道ZC3H7B-BCOR型HGESS形态学特征包含胶原斑块、无显著血管周涡旋结构的小动脉，但这些研究未评估GLI1状态。我们首次描述GLI1改变与BCOR融合及MDM2/CDK4共扩增共存。本组2例ZC3H7B-BCOR型HGESS未见胶原斑块，其中1例呈现”脑膜内皮样”外观及血管周涡旋结构，与既往报道形态不同。这些复杂的分子改变导致诊断挑战（分子与临床病理特征重叠）。此类肿瘤分类需考虑三种可能：(1) 伴GLI1与MDM2/CDK4共扩增的DDLPS；(2) 伴GLI1改变的ESS；(3) 独立病理实体。本系列中，3例（病例1,2,4）复发/转移灶曾因MDM2/CDK4扩增初诊为DDLPS，直至追溯ESS病史并对比原发/转移灶形态与免疫表型才修正诊断。下生殖道脂肪肉瘤罕见（多见于外阴/阴道），子宫脂肪肉瘤若存在则极罕见。本组所有病例均无WDLPS区域，且未检出DDLPS中常见的1p和6q扩增。女性患者盆腔内部分GLI1共扩增肿瘤可能源自子宫原发病变（这一起源或被低估）。此外，本组GLI1共扩增病例在12q13.3-15区域呈连续拷贝数增益峰（提示单一扩增子模式），与报道研究相似，而不同于DDLPS。扩增模式（而不仅是扩增基因）可能对肿瘤发生/进展有重要影响。因此，基于形态学与遗传学特征，当前GLI1共扩增型子宫肉瘤并非DDLPS。
其他鉴别诊断包括血管周上皮样细胞肿瘤（PEComa）、恶性外周神经鞘瘤（MPNST）及GLI1重排性肌周细胞瘤样肿瘤（myopericytoma-like tumor）。PEComa由上皮样或梭形细胞构成（胞质透明至嗜酸性），围绕纤细血管呈巢片状排列，表达黑色素细胞标志（HMB-45、Melan-A）及肌源性标志（SMA、Desmin）。MPNST通常由梭形细胞构成（起源于外周神经或显示神经鞘分化），特征性表现为深染波浪状/纽扣状细胞核呈束状、大理石样排列，核分裂象多见伴地图状坏死。免疫组化示S-100和SOX-10常局灶/弱阳性。GLI1重排性肌周细胞瘤样肿瘤好发于头颈部，生物学行为惰性，形态学特征为富血管结节状增生的卵圆-梭形细胞伴显著血管外皮细胞瘤样血管，SMA常阳性。GLI1 FISH和/或NGS检测有助于识别其特征性融合。本组肿瘤在形态学、IHC谱及分子改变上均不同于上述实体。
此外，2例GLI1共扩增病例形态呈结节/巢状，免疫组化CD10阳性而平滑肌标志物阴性，且经RNA/DNA NGS检测未发现HGESS相关的BCOR内部串联重复、BCORL1、KDM2B或其他基因重排。这些肿瘤是否应归类为”伴GLI1改变的高级别子宫肉瘤”实体仍有待阐明。基于组织学相似性，本组4例暂归为现行分类中的ESS。未来需更大样本研究GLI1扩增是驱动突变还是继发事件。
Hedgehog/GLI抑制剂目前正处于晚期实体瘤和血液恶性肿瘤的临床试验阶段。因此，检测这些肿瘤的致癌性GLI1改变可能为靶向GLI1抑制剂的应用铺平道路（尤其对晚期患者），提供潜在有效治疗选择。
本研究存在局限：首先为单中心回顾性研究；其次样本量小（源于GLI1扩增性肿瘤的罕见性）；小队列中混杂临床变量难以充分控制。因此，生存分析结果应视为探索性而非结论性。
总之，我们报道4例新型伴GLI1与MDM2/CDK4共扩增的子宫高级别子宫内膜间质肉瘤。肿瘤细胞呈结节/巢状排列，常见”脑膜内皮样”外观，CD10、CyclinD1免疫染色阳性。这些肿瘤在部位、缺乏WDLPS区域及分子特征上不同于DDLPS。对具结节/巢状及”脑膜内皮样”形态的子宫间叶性肿瘤进行NGS检测，对提供诊断和治疗依据至关重要。
Zhang L, Luan L, Zhang L, Huang Y, Gu W, Yu S, Shen L, Huang J, Shao Y, Su J, Hou Y, Xu C. High-grade uterine endometrial stromal sarcoma harboring GLI1 and MDM2/CDK4 co-amplifications. Diagn Pathol. 2025 Nov 6;20(1):125. doi: 10.1186/s13000-025-01716-0. PMID: 41199293; PMCID: PMC12593893.