1035-肺腺癌中肝样分化的动态性质

目的: 肺腺癌(包括肝样腺癌)中的肝样分化十分罕见。我们遇到一例肺腺癌病例,其表现出独特的胞质甲状腺转录因子-1(TTF-1)表达(这是肿瘤性和非肿瘤性肝细胞的典型特征),并确认了包括肝细胞石蜡1(HepPar1)和磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(glypican-3)在内的肝标志物呈阳性。这促使我们对肺腺癌中的肝样分化进行了回顾性分析。

方法与结果: 在123例手术切除的肺肿瘤中,有1例腺癌(0.8%)显示出HepPar1、肝细胞核因子4-α(HNF4a)和胞质TTF-1阳性,且表达具有异质性,仅局限于肿瘤的部分区域。这种异质性促使我们研究肝样分化在临床病程中的表达变化。在对992名在治疗过程中至少收集了两个标本的患者进行的分析中,以胞质TTF-1表达作为参照,通过HepPar1表达确定肝样分化存在于8名患者的至少一个标本中。值得注意的是,在这8名患者中有7名,肝样分化随着疾病进展而出现或扩大,表明其具有动态性质,并可能与疾病进展相关。

结论: 在临床病程中观察到的肝标志物表达的变异性表明,肝样分化可能是一个受治疗或疾病进展影响的动态过程,而非特定肿瘤实体的静态特征。在常规实践中,可使用胞质型TTF-1表达来追踪肝样分化。

引言

肺腺癌具有高度异质性,表现出多种临床病理特征。尽管大多数肿瘤表现出常规的腺样分化,但在肺部也有罕见病例报道存在肝样分化,如肝样腺癌。这些肿瘤表达肝标志物,包括肝细胞石蜡1(HepPar1)、磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(glypican-3)和肝细胞核因子4-α(HNF4a),并且主要影响晚期男性患者。据报道,肝样腺癌的临床生存期为5-11个月,1年生存率为55%,表明其临床侵袭性强。最初,肺肝样腺癌被定义为具有肝细胞癌样成分且血清甲胎蛋白水平升高的腺泡状或乳头状腺癌。然而,根据最近的报道,通过肝标志物的免疫组织化学表达来识别肝样分化的情况日益增多。例如,HepPar1和glypican-3对肝样分化具有高度特异性(分别为90.0%–93.3%和96%–100%)。由于高度特异的免疫组化表现,其形态学特征描述较差,一些病例报告依赖于活检标本中肝样分化的免疫组化特征。的确,在活检标本中识别特征性的肝细胞形态学具有挑战性。在本研究中,我们使用术语“肝样分化”来表示肝标志物的免疫组化表达,而不论其形态学如何。值得注意的是,胞质甲状腺转录因子-1(TTF-1)染色是肝细胞和肝细胞癌的特征,但在肺肝样腺癌中鲜有讨论。

在本研究中,我们检测了肺腺癌中肝样分化的频率和特征。鉴于TTF-1免疫组化现已成为诊断检查的常规项目,我们证实肝样分化可以通过一种独特的胞质TTF-1反应(这是肿瘤性和非肿瘤性肝细胞的典型特征)来检测。此外,肝样分化的异质性分布促使我们研究其与临床病程相关的动态变化,从而为肺腺癌中的肝样分化提供了进一步的病理学见解。

分析:

这篇研究探讨了肺腺癌中的一种罕见现象——肝样分化(Hepatic differentiation),特别是其动态性质(Dynamic nature)。以下是核心要点的分析:

1.研究背景与目的:

罕见性: 肺腺癌(包括特殊亚型肝样腺癌)中出现肝样分化非常罕见。

发现契机: 作者遇到一例肺腺癌,表现出胞质型TTF-1表达(正常肺腺癌TTF-1为核表达,胞质TTF-1是肝细胞的特征)以及肝标志物(HepPar1, glypican-3)阳性。

目的: 基于此发现,进行回顾性研究,旨在调查肺腺癌中出现肝样分化(尤其是通过胞质TTF-1识别)的频率和特征,并探索其在疾病过程中的变化。

2.关键发现:

低频发生: 在123例手术切除肺肿瘤中,仅1例腺癌(0.8%)同时表达HepPar1, HNF4a和胞质TTF-1,且表达异质(仅部分肿瘤区域阳性)。

动态性: 在更大规模(992例)包含多个时间点标本的患者队列中:

8名患者(占队列的0.8%)在至少一个标本中检测到肝样分化(通过HepPar1表达,以胞质TTF-1为参照)。

关键发现: 这8名患者中有7名(88%),其肝样分化随着疾病进展而发生或扩大。这表明肝样分化不是一个固定不变的特征,而是一个动态演变的过程。

3.结论:

核心结论: 肝标志物表达在临床病程中的变异性表明,肺腺癌中的肝样分化是一个动态过程(Dynamic process),可能受治疗或肿瘤本身进展的影响,而非某个特定肿瘤亚型的固有静态特征。

诊断启示: 在日常病理诊断实践中,可以利用胞质型TTF-1表达作为一种相对常规的标记来追踪和识别肺腺癌中的这种肝样分化。

4.引言补充要点:

肺肝样腺癌特点: 高度侵袭性,好发于晚期男性患者,生存期差。传统定义强调形态学(肝细胞癌样)和血清AFP升高,但现在更倾向于依靠免疫组化标志(HepPar1, glypican-3特异性高)。

形态学挑战: 尤其在活检标本中,识别典型的肝细胞形态学特征非常困难,因此免疫组化(特别是HepPar1, glypican-3)对于识别肝样分化至关重要。

胞质TTF-1的意义: 强调了胞质TTF-1是肝细胞(包括肿瘤性和非肿瘤性)的典型特征,但在肺肝样腺癌文献中较少被讨论或利用。本研究则将其作为识别肺腺癌肝样分化的关键工具和创新点。

5.研究意义与创新点:

揭示动态本质: 本研究最重要的贡献是揭示了肺腺癌中肝样分化并非一成不变,而是随着疾病进展而动态出现或扩增,提示其可能是肿瘤进化或适应微环境压力(如治疗)的结果。

实用诊断标记: 研究明确了胞质型TTF-1表达是一个简便、可用于常规病理实践的指标,用于检测和追踪肺腺癌中的肝样分化,这比依赖稀有形态学特征或特定血清标志更为可行。

深化理解: 该研究加深了对肺腺癌生物学异质性的理解,特别是其向肝样方向分化的潜能及其与疾病进展的潜在关联。

总结: 这项研究证实肺腺癌中的肝样分化虽然罕见,但具有显著的动态特性,常在疾病进展过程中出现或增强。研究者创新性地将胞质型TTF-1确立为一种实用的常规病理标记,用于识别和追踪这一动态过程,挑战了肝样分化仅是特定(肝样)腺癌亚型静态特征的传统观念,提示其可能是肿瘤可塑性和进展的一个表现。

材料与方法

患者

本研究使用了两个队列。第一个队列由2020年9月至12月在日本东京国立癌症研究中心医院连续手术切除的肿瘤组成,构成了组织芯片队列。第二个队列是从我们的病理学数据库中筛选出来的,筛选标准如下:在病程中至少有两个可用标本,并且进行了TTF-1免疫组织化学评估。从患者病历中收集并审查了临床数据,包括年龄、性别、吸烟史、术前信息、病理记录和预后。同时也评估了病理学特征。临床分期根据第8版TNM恶性肿瘤分类标准确定。

本研究作为一项综合研究的一部分,获得了日本国立癌症研究中心医学研究伦理委员会的批准(机构审查委员会批准号:2010-077)。由于研究的回顾性性质,委员会豁免了知情同意的要求。

形态学检查与免疫组织化学

作者(C.T., S.K. 和 Y.Y.)对苏木精-伊红(H&E)染色切片进行了形态学和免疫组织化学审查,以识别具有肝样分化的肺腺癌并评估免疫组化反应。进行了以下抗体的免疫染色:TTF-1(1:100稀释;克隆号8G7G3/1, Dako)、HepPar1(1:200;克隆号OCH1E5, Dako)、HNF4a(1:100;克隆号H1415, Cosmo Bio)、glypican-3(1:200;克隆号26IM-96, Cell Marque)以及SWI/SNF相关基质相关肌动蛋白依赖性染色质调控因子亚家族A成员4(SMARCA4)(1:200;货号ab110641, Abcam)。将每个抗体显示出明确的中等到强阳性染色强度的区域比例进行量化。使用了包含123例肺癌的2mm直径组织芯的组织芯片进行初步筛查。

基因组合检测

对于每个病例,使用显微切割技术获取10μm厚的石蜡包埋组织切片,并分别使用GeneRead DNA FFPE Kit和RNEasy Kit(均来自Qiagen),在QIAcube全自动样本制备系统(Qiagen)上提取DNA和RNA。使用Oncomine Target Dx test(Thermo Fisher Scientific)和Archer Fusion Plex Lung v2.0(Integrated DNA Technologies)对各个病灶进行核苷酸测序。

结果

2025-8-5病理:肺腺癌中肝样分化的动态性质

我们在诊断工作中利用胞质型TTF-1染色识别出一例独特的肺腺癌(图1)。鉴于胞质型TTF-1染色是肿瘤性和非肿瘤性肝细胞的典型特征,我们使用HepPar1、glypican-3和HNF4a进一步分析了其肝样分化。值得注意的是,观察到了HepPar1和glypican-3阳性区域,提示局灶性肝样腺癌的诊断(图1)。HepPar1表达区域与胞质型TTF-1表达区域一致,而glypican-3阳性区域则独立存在,且该区域TTF-1呈核染色。

由于肝样腺癌罕见,我们使用组织芯片筛查了一系列连续的肺癌病例,以评估其发生频率和特征(表1)。在123例肿瘤中,仅1例(0.8%)表现出HepPar1和HNF4a阳性表型,其中HNF4a对肝脏发育和维持肝功能至关重要。因为这些反应具有异质性,强度从弱到中等不等,我们使用肿瘤全切片进行了检查,以分析这种异质性(图2)。大约30%的肿瘤区域检测到HepPar1表达,这些区域与腺泡状和筛状生长模式相关,而缺乏HepPar1表达的区域则呈现实性生长。与最初的病例相似,胞质型TTF-1与HepPar1在同一区域表达。观察到的瘤内异质性表明肝样分化局限于特定区域,并可能随着肿瘤进展而发生变化。

接下来,我们研究了肝标志物表达在临床病程中是否会发生变化。我们筛选了在治疗期间(通过活检或手术)至少收集了两个标本的患者。从病理数据库中筛选出的992名患者(筛选时间段:2018-2023年)中,有8例患者表现出异质性的胞质型TTF-1阳性,其中4例在大多数细胞中呈广泛阳性,另外4例呈更局灶性阳性(表2)。在这8名患者中,有4名在治疗(化疗、免疫检查点抑制剂或临床试验)后观察到转移或复发,3名患者在手术后复发。在8名患者中的7名中,肝样分化随着疾病进展而扩大(表2和图3),而其中1例的肝样分化则从90%下降到70%。其他临床病理学发现见表2,用于分析的标本来源和基因改变信息见表S1。这些发现表明,肝样分化在临床试验过程中可以波动,并且这些变化可能与肿瘤进展相关。

图1:局灶性肝样腺癌病例.苏木精-伊红(H&E)染色(左上)显示腺癌结构:实性生长区域(左上图右侧)与邻近的乳头状和/或腺泡状结构区域(左上图左侧)共存。

在乳头状/腺泡状区域,甲状腺转录因子-1(TTF-1)呈核阳性;而在其周边区域,可见局灶性胞质TTF-1染色(左下,框),周围为阴性区域。

肝细胞石蜡1(HepPar1)表达区域与胞质TTF-1阳性区域完全重合。

磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(glypican-3)阳性区则独立于HepPar1反应区。这些发现提示肺腺癌中存在局灶性肝样分化。

图2:123例肺癌中筛选出的局灶性肝样分化肺腺癌.腺癌呈现两种形态:实性生长区(左)和腺样生长区(右)(H&E染色)。

胞质型TTF-1仅局限于腺样区域,而实性区域呈核TTF-1阳性。

肝细胞核因子4-α(HNF4a)和HepPar1同样仅在腺样区域阳性,与胞质TTF-1共定位,实性区域则为阴性。

图3:复发性肿瘤的局灶性肝样转化(表2病例8)

淋巴结标本(左列)与复发肿瘤(右列)的组织学及免疫组化对比。初次活检标本显示典型的腺泡状腺癌形态(左上),TTF-1核阳性(左下),HepPar1阴性(中下);复发肿瘤则转变为透明胞质乳头状生长(右上),伴随表型显著改变:TTF-1从核阳性转为胞质阳性(右下红框),HepPar1从阴性转为阳性(中下红框)。

提示:

肝样分化在肺腺癌中极其罕见(两个队列均约0.8%)。

具有显著的空间异质性(肿瘤内部不同区域表达不同)。

更关键的是,具有显著的时间异质性/动态性:在绝大多数病例(88%)中,肝样分化标志物(胞质TTF-1,HepPar1)的表达随着疾病进展(复发/转移)而增强或新出现。这强烈支持了引言和结论中提出的“动态过程”假说。

胞质型TTF-1是可靠的追踪标志: 其表达与HepPar1高度相关,且因其在常规诊断中普遍检测,成为追踪肝样分化的实用工具。

形态学关联: 肝样分化区域倾向与腺泡/筛状结构相关,而非实性结构。

Glypican-3的独立性: 在初始病例中,其表达区域与胞质TTF-1/HepPar1区域不重叠且TTF-1为核阳性,提示其可能代表了另一种分化路径或阶段。

讨论

一系列肺肝样癌的报道主要聚焦于肝细胞癌的鉴别诊断和转移问题,部分研究基于肝标志物表达提出其可能是一种新肿瘤亚型。然而,本研究证明肝样分化仅局限于常规腺癌的部分区域。事实上,具有均一肝样分化的肿瘤极为罕见,多数病例与常规腺癌(如乳头状或腺泡状腺癌)共存。值得注意的是,本研究发现肝样分化在整个临床病程中呈现动态变化。如表2所示,在7例复发或转移性肿瘤中,肝样分化范围扩大,表明其可能与疾病进展相关。这一发现与该癌种的临床侵袭性本质相符——不可切除的肝样腺癌患者生存期仅5-11个月。因此,肺腺癌中的肝样分化可能提示肿瘤向更具侵袭性和/或治疗抵抗性方向转化。治疗诱导的组织学转化已有先例(如EGFR-TKI治疗后的小例(如EGFR-TKI治疗后的小细胞肺癌转化),而肝样分化可能代表类似的病理转化机制。

本研究源于一例胞质型TTF-1表达的病例。既往研究证实TTF-1在肝细胞胞质中呈阳性,此反应对肝细胞具有特异性,可辅助肝脏来源的鉴别诊断。有趣的是,该现象仅见于8G7G3/1和SPT24抗体克隆,而兔多克隆抗体(sc-13040)无此反应。这种免疫反应针对一种约160-kDa的蛋白(非甲状腺或肺部表达,且无典型TTF-1功能域序列),表明胞质TTF-1染色实为交叉反应。尽管机制未明,但鉴于TTF-1检测的临床普及性,其胞质表达可作为肺腺癌侵袭性肝样分化的替代标志物。

近期Agaimy等报道SMARCA4缺陷型肺腺癌普遍存在TTF1阴性和HEP-PAR1表达。本研究亦发现8例肝样分化腺癌中3例为SMARCA4缺陷型,且存在SMARCA4缺陷型肺癌的典型分子特征:EGFR/ALK/ROS1突变缺失(0%)和高TP53突变率(75%)。但关键区别在于:SMARCA4缺失呈肿瘤内均一性,而肝样分化为局灶性。这种分布差异可能源于病程中HepPar-1表达的动态增加。通过分析治疗前后标本(如本研究),可深入探索疾病进展中的表型演化。

总之,肺腺癌在病程中可能丢失核TTF-1表达,部分病例转而出现胞质型TTF-1(代表肝样分化)。鉴于肝标志物表达的动态变异,我们认为将肺肝样腺癌归类为独立实体值得商榷——肝样分化本质是受治疗或疾病进展驱动的动态过程,而非特定肿瘤类型的静态特征。

分析

1.挑战传统分类观点

否定独立亚型假说:研究明确反对将肝样分化视为独立肿瘤实体(如”肝样腺癌”),强调其本质是常规肺腺癌(乳头状/腺泡状)中的局灶性现象(>90%病例为混合型)。

动态性颠覆静态认知:肝样分化在88%病例(7/8)中随疾病进展(复发/转移)而扩大或新发,证明其非固定特征,而是肿瘤演化的动态标志。

2.揭示临床意义与转化机制

侵袭性预警信号:肝样分化与极短生存期(5-11个月)显著关联,提示其可能驱动肿瘤向高侵袭/治疗抵抗表型转化(类比EGFR-TKI后小细胞肺癌转化)。

治疗压力诱导假说:4例患者在化疗/免疫治疗后出现肝样分化扩增,暗示治疗压力可能筛选或诱导此表型(需进一步验证)。

3.解析胞质TTF-1的争议价值

非特异性但实用:承认胞质TTF-1是交叉反应(靶向未知160-kDa肝蛋白),但因其在常规诊断中的普及性,确立为肝样分化的高效替代标志物。

克隆依赖性:仅鼠单抗克隆(8G7G3/1/SPT24)可检测,兔多克隆抗体无效,提示检测标准化抗体无效,提示检测标准化需求。

4.阐明SMARCA4缺陷的关联与矛盾

分子表型重叠:37.5%(3/8)肝样分化病例存在SMARCA4缺失,且共享其典型特征(驱动基因阴性、TP53高突变)。

分布模式冲突:SMARCA4缺失呈全瘤均一性,而肝样分化为局灶性,推测因后者在病程中动态扩增导致观察差异。

5.提出肿瘤演化新模型

分化转换路径:肺腺癌可能经历”核TTF-1丢失→胞质TTF-1获得”的转化-1获得”的转化,标志着肝样分化激活。

可塑性驱动进展:强调肝样分化是肿瘤适应微环境或治疗压力的可塑性表现,而非预先设定的亚型。

Takemura C, Kishikawa S, Kashima J, Igaki H, Kusumoto M, Ohe Y, Watanabe SI, Yatabe Y. Dynamic nature of hepatic differentiation in lung adenocarcinoma. Histopathology. 2025 Jul 29. doi: 10.1111/his.15517. Epub ahead of print. PMID: 40731369.