1208-未分化黑色素瘤:一例致命性转移性”非典型纤维黄色瘤”的分子研究

摘要
在老年患者的光暴露皮肤上,诊断未分化的梭形细胞和多形性肿瘤是常见且具有挑战性的问题。本文报告一例64岁男性患者的病例,其肿瘤最初被诊断为非典型纤维黄色瘤,但随后转移至骨骼和肺部,导致患者在两年内死亡。通过使用二代测序和甲基化组分析进行了广泛的比较分子研究,证明皮肤肿瘤和骨转移灶属于同一肿瘤。除其他异常外,对两处肿瘤的NGS分析均揭示了NF1基因突变,提示未分化黑色素瘤的诊断。然而有趣的是,甲基化组分析将这些肿瘤归类于参考病例中的”非典型纤维黄色瘤/多形性真皮肉瘤(Atypical fibroxanthoma/pleomorphic dermal  sarcoma ,AFX/PDS)”类别,而非经典型或促结缔组织增生型黑色素瘤。分子研究可能有助于揭示难以分类的未分化皮肤肿瘤的遗传学基础,并帮助评估其生物学潜能。

引言
尽管恶性黑色素瘤具有广泛的表型多样性和多种亚型,但其通常表现出特征性的显微镜下和免疫组织化学特性,从而能够实现明确的组织病理学诊断。在罕见病例中,黑色素瘤典型蛋白的部分或完全表达缺失可能使常规诊断具有挑战性。去分化恶性黑色素瘤显示从典型的黑色素瘤向缺乏黑色素瘤特性和/或显示异源特征的恶性肿瘤的突然转变。这种情况在过去偶尔被解释为两个独立肿瘤的”碰撞瘤”。然而,分子研究已证明在此类病例中两个成分之间存在密切的遗传相似性,证实了黑色素瘤中去分化的假说。更为罕见的是未分化黑色素瘤,即使在经过广泛研究的肿瘤中也未见典型黑色素瘤的残留迹象。此类病例可能规避常规的组织病理学诊断,并容易导致误诊。

在慢性光损伤皮肤上诊断缺乏任何特定分化迹象的原发性皮肤肿瘤,是皮肤病理学样本中常见且 notoriously 困难的难题。经过广泛的免疫组织化学研究后,可通过排除法做出非典型纤维黄色瘤或多形性真皮肉瘤的诊断。当肿瘤严格局限于真皮时,AFX的诊断预后良好;而当出现皮下组织或更深层次的浸润时,则诊断为PDS。后者预后较差,并存在局部复发或淋巴结转移的风险。在分子水平上,AFX和PDS都携带相似的光化印记,具有紫外线辐射特征,这与皮肤鳞状细胞癌相关。通常观察到这两种病变具有相似的DNA甲基化谱,时伴有高突变负荷以及TP53、NOTCH1、FAT1和TERT启动子基因的突变,并且NGS检测显示CDKN2A和CDKN2A基因存在改变。在过去的几十年里,关于恶性黑色素瘤的遗传学背景已积累了大量的知识。黑色素瘤变型的发病机制涉及破坏某些关键信号通路(如MAPK通路)的各种遗传学改变。在恶性黑色素瘤中检测到致病性BRAF V600E基因突变对诊断和治疗都具有重要意义,并且如今可以使用免疫组织化学方法轻松检测。其他典型的替代突变影响TP53、NF1、NRAS和TERT启动子基因。在恶性皮肤肿瘤或转移性肿瘤中检测到的黑色素瘤分子特征提示其为黑色素细胞分化谱系,即使其缺乏典型的免疫表型。

我们描述了一例有完整记录的64岁男性皮肤肿瘤病例,该病例最初被诊断为AFX,但在数月内发生了致命的血行转移性疾病,并提供了原发性和转移性肿瘤组织的比较分子数据。

病例描述、形态学及免疫组织化学分析

一名64岁男性患者,无相关既往病史(尤其无恶性肿瘤病史),发现头皮上一处大小为2厘米、持续增大并出血的结节性皮肤病变。在外院皮肤科进行的削切活检(图1A–B)显示为梭形细胞和多形性细胞增殖,未呈现任何特定分化谱系的形态学或免疫组织化学迹象。由于广泛溃疡,无法评估潜在的上皮内前驱病变。该病变被诊断为非典型纤维黄色瘤或为多形性真皮肉瘤的浅表部分。削切活检三周后,在一家三级医院中心进行了广泛的局部再切除手术,安全切缘为1厘米(图1C–D)。最终诊断为AFX,因为显微镜下肿瘤局限于真皮内,可见上皮领,且无皮下或神经周围侵犯的证据。当时,肿瘤组织与外周血管裂隙紧密相邻(图1D)并未被视为血管侵犯的诊断依据。

图1 原发性皮肤肿瘤组织学:(A) 头皮溃疡性出血性结节的削切活检。(B)梭形细胞及多形性未分化肿瘤,免疫组化(未显示)上皮、黑色素细胞、肌源及内皮标志物均为阴性。(C)完全再切除标本显示肿瘤局限于真皮内。(D)肿瘤外周区域可见肿瘤组织与血管腔隙关系密切。

十六个月后,患者因双侧手臂无力、呼吸困难及端坐呼吸就诊于我院。CT和MRI扫描显示第三和第四颈椎存在广泛的溶性性肿块,伴有椎旁、椎间孔内和硬膜外扩展,并且左肺下叶存在肺转移灶(图2A–B),未发现其他可疑病变。患者接受了姑息性颈椎减压稳定手术。组织学上,诊断为未分化恶性肿瘤的骨转移(图2C–D)。对肿瘤组织进行的广泛免疫组织化学分析显示,与之前的皮肤病变类似,无特定分化谱系迹象,尤其是所有上皮性标志物、黑色素细胞标志物、肌源性标志物和内皮标志物均为阴性。额外的标记显示PAX8、CD45、CD138、CD21、CD34、STAT6、MDM2、BRAF、ALK1、CgA、SYN和CD56均无表达。SS18基因FISH检测未显示重排。

图2 皮肤肿瘤切除16个月后的转移性疾病:(A)颈椎溶性性骨转移的CT影像(箭头所示)。(B)肺转移灶的CT影像(箭头所示)。(C)颈椎减压手术标本显示骨破坏及广泛坏死组织。(D)存活区域为未分化多形性、血供丰富的肿瘤,未见谱系特异性标志物表达(未显示)。

由于未发现其他可疑的原发肿瘤作为血行性骨和肺转移的来源,我们进行了广泛的分子检测,以直接比较先前诊断为AFX的皮肤肿瘤与当前来自颈椎的转移组织(见下文及图3)。颈椎肿瘤肿块局部进展,患者在颈椎手术后10周死亡。未进行尸检。

遗传学分析(DNA测序)

使用Oncomine™ Comprehensive Panel Version 3对皮肤肿瘤和颈椎转移灶样本进行了DNA平行测序分析。此外,使用FusionPlex™ Sarcoma Panel对颈椎肿瘤样本进行了额外分析。

2025-11-5病理:未分化黑色素瘤:一例致命性转移性”非典型纤维黄色瘤”的分子研究

测序分析显示两个肿瘤样本在单核苷酸变异和插入/缺失方面具有高度一致性(图3A)。在两个样本(皮肤和颈椎病变)中均发现了以下致病性或可能致病性突变。在两个样本中均未鉴定到基因扩增或融合转录本。

总体而言,DNA测序结果支持两个肿瘤样本具有共同的起源,即其中一个为转移灶,另一个为原发肿瘤。

甲基化组学分析

使用Infinium MethylationEPIC BeadChip微阵列确定全基因组DNA甲基化谱。对两个肿瘤样本均进行了分析。为了比较我们样本的甲基化谱,我们下载了公开可用的参考数据集中的IDAT文件。使用标记为”甲基化类别AFX/PDS”和”正常肌肉组织”的样本作为对照。

甲基化组学分析显示两个样本之间具有高度相似的聚类,证实了两者为同一肿瘤的表现。与参考样本比较时,其与标记为”甲基化类别AFX/PDS”的样本显示出高度一致的聚类。如既往研究所示,DNA甲基化谱分析无法区分AFX和PDS。两个样本均未与皮肤经典型/促结缔组织增生型恶性黑色素瘤的参考病例聚为一类(图3B)。

图3 DNA测序与甲基化谱综合分析:(A)点阵图显示通过靶向panel测序在同期患者两个肿瘤中检测到的体细胞变异。Y轴列出基因名称,X轴为样本编号。点的大小与颜色深度代表携带特定突变的肿瘤细胞比例,颜色越深、点越大表示等位基因频率越高。(B)皮肤及软组织肿瘤参照队列的全基因组DNA甲基化谱UMAP可视化,包含本案例两个样本(红色高亮)。各点代表单个样本,颜色对应图例(右侧)所示的甲基化类别。两个样本紧密聚集于AFX/PDS甲基化类别(黑色)区域内。

讨论与结论

我们报告了一例有完整记录的64岁男性头皮肿瘤病例,该病例最初被诊断为非典型纤维黄色瘤,并相应地接受了广泛的局部切除治疗。然而,数月内发生了致命的血行转移性疾病,这对初始诊断的准确性提出了疑问。由于免疫组织化学结果仍无定论,未显示特定分化谱系的迹象,我们进行了广泛的分子研究以比较原发性和转移性肿瘤的遗传谱。原发性和转移性肿瘤被证明在遗传上相关,具有几乎相同的受影响基因以及在TP53、NF1、TERT启动子、FANCA和RAD51B基因中相同类型的突变(图3A)。

TP53和TERT启动子基因的突变常见于AFX/PDS、鳞状细胞癌和光暴露皮肤的恶性黑色素瘤,不足以区分这些替代诊断。然而,NF1基因突变的存在是黑色素瘤的典型特征,并且根据文献,它实际上是去分化/未分化恶性黑色素瘤病例中最常见的突变。但有趣的是,甲基化组学分析表明该肿瘤与AFX/PDS的参考病例聚为一类,而非与经典型或促结缔组织增生型皮肤恶性黑色素瘤聚为一类。

AFX的常规组织病理学诊断仍然具有挑战性,并且是一种排除性诊断,需基于对浸润深度的仔细评估和广泛的免疫染色以排除任何特定分化谱系的迹象。根据WHO定义,不仅当存在皮下组织或更深层浸润时,而且当存在血管侵犯时,都应诊断为PDS。在本病例中,回顾性地看,肿瘤组织与血管腔隙关系极为密切,因此本可以考虑诊断为PDS。然而,即使当时因血管侵犯而将原始诊断为PDS,在非转移情况下,广泛的再切除仍被认为是适当的治疗。本病例肿瘤的临床侵袭性,及其广泛的血行转移性疾病,对于AFX/PDS谱系的实体而言是不寻常的,而NGS检测显示的NF1基因突变则更符合未分化恶性黑色素瘤的特征。

总之,就我们目前的理解而言,对AFX/PDS谱系肿瘤和未分化恶性黑色素瘤的常规组织病理学诊断仍然充满挑战。分子检测可能有助于正确分类皮肤未分化梭形细胞和多形性肿瘤。然而,由于此类病变在老年人群中的发病率相对较高且不断上升,这种昂贵且耗时的分析目前尚无法常规用于所有病例。

Haefliger S, Ameline B, Blum V, Matter MS, Bode-Lesniewska B. Undifferentiated melanoma: a molecular study of a fatal metastatic “atypical fibroxanthoma (AFX)”. Virchows Arch. 2025 Oct 11. doi: 10.1007/s00428-025-04265-5. Epub ahead of print. PMID: 41073541.