子宫内膜癌(EC)是一种起源于子宫内膜的恶性上皮性肿瘤,女性生殖道3大常见恶性肿瘤之一。2015年中国新发子宫内膜癌病例高达6.3例,相应的死亡率2.2万例。15%-20%的子宫内膜癌患者表现为风险高、预后差等临床表现1

1983年,Bokhman首次提出EC分类,包括I型(子宫内膜样型)和II型(浆液型)22013年,癌症基因组图谱(TCGA)将EC分为4个分型:POLE突变(POLEmut)、MMR缺陷(MMRd)、p53异常(p53abn)和无特定分子特征(NSMP)3EC的分子四分型可以进行预后风险分层、林奇综合症筛查,辅助和系统治疗及对ICI的治疗预测4一个合适的诊断流程应该包括对所有EC病例进行MMR和p53的免疫组化评估,而POLE测序应限于早期特定病例,既能降低检测成本,也不损害风险分层的准确性5。在治疗选择方面,基于其高突变负荷和丰富的免疫细胞浸润,dMMR的ECs是免疫治疗的最佳候选者。众多药物的获批都证明,dMMR/MSI实体瘤对免疫检查点抑制剂(如帕博利珠单抗、纳武利尤单、替雷利珠单抗等)有显著反应4,6-7

一.MMR缺陷:癌症的“基因修复失灵”4,8

错配修复缺陷(dMMR)和微卫星不稳定性(MSI)这两个术语被经常交替使用。错配修复系统是识别并纠正DNA 复制过程中产生的碱基错配以及小片段插入/缺失错误。由多个错配修复蛋白组成异二聚体发挥作用。当MMR蛋白都正常表达则定义为错配修复功能完整(pMMR)。当蛋白表达异常,细胞处于MMR功能缺陷(dMMR)时,不能发现和修改微卫星复制错误,从而造成微卫星不稳定(MSl),使基因组表现为高突变表型(MSI-H)。从而引起肿瘤相关基因出现异常,进而诱导癌症发生,如结直肠癌、子宫内膜癌、胃癌。

二.MMR/MSI的检测方式

通常认为MMR和MSI生物学上高度一致,因此,临床上对于MMR或MSI的检测方法主要有三种:IHC、PCR和NGS。IHC用于检测MMR蛋白异常,PCR和NGS用于检测MSI基因异常MMR-IHC是指检测4个主要错配修复蛋白MLH1、PMS2、MSH2和MSH6。

IHC检测有如下优点:在几乎所有实验室中均可开展、与NGS或PCR相比成本较低及与其结果一致性高(94%),有组织内对照等。此外,MSI检测对MSH6突变的敏感性较低,而MSH6突变在子宫内膜癌(EC)中常见。因此,很多共识都指出4,9-11MMR-IHC是EC分子评估的金标准。不管从治疗的角度还是分子分型的角度,MMR-IHC对于EC是有至关重要的预后和预测作用的。

然而,有一些特定情况需要使用PCR或NGS而不是MMR蛋白免疫组化,即:

1.IHC显示出不确定/模棱两可的结果时;

2.前处理组织固定不佳导致IHC结果假阴性;

3.IHC显示出异常模式(例如细胞浆、点状和核周染色)时;

IHC仅显示一个异二聚体亚单位缺失(即仅MLH1或PMS2,而不是两者都缺失)时。

1. MMR缺陷型子宫内膜癌。

A.H&E染色切片(×20倍),显示中度分化(G2级)的子宫内膜样癌。

B–E.  MMR-IHC结果显示:肿瘤细胞中MSH6(B)和MSH2(C)呈阳性表达,而MLH1(D)和PMS2(E)呈阴性表达。图片1来源于参考文献4

二、什么样本进行MMR-IHC检测? 

活检标本和手术标本都可以4.

n活检标本:组织固定程度更好,可以在术前提前了解MMR/MSI状态。

n手术标本:肿瘤组织量更大,并且有可能避免肿瘤异质性。

三、MMR-IHC表达缺失的模式 

1. 典型dMMR模式4MLH1+PMS2,PMS2,MSH2+MSH6,MSH6

2. 不典型dMMR模式4除经典dMMR之外的其他蛋白缺失表达。结直肠癌的dMMR呈现不经典型模式(32.6%)的比例高于经典型(13.1%);并且在非经典型模式中遗传LS综合症的频率显著更高。15% ECs的dMMR呈现不典型dMMR模式。其主要类型如下:

1)无论MSI状态如何,仅PMS2或MSH6缺失;

2)经典的MLH1/PMS2或MSH2/MSH6缺失,但MSI检测是MSS或MSI低;3)4种MMR蛋白保留表达(非功能性蛋白但保留抗原性)但有MSI异常;

4)无论MSI状态如何,MMR蛋白的复杂缺失;

5)罕见的情况:MLH1-PMS2 /MSH2-MSH6配对不同的MMR蛋白缺失;3个或所有4个MMR蛋白的缺失。

这些不典型dMMR模式可能是由不同的机制导致,可能原因有如下:

1)MLH启动子区域甲基化,作为一种偶发性改变可以在任何dMMR中出现,且与致病原因无关;

2)POLE突变型会引发多种MMR基因突变,并且可能显示出亚克隆的表达模式;

3)其他体细胞突变。

四、dMMR-IHC判读的各种判读陷阱

1.固定不良、烧灼伪影、新辅助化疗和冰冻组织

1)这是影响ECs的MMR-IHC诊断主要原因之一,通常是染色强度从阳性区域逐渐降低。

2. MMR-IHC,样本固定不良的陷阱。

A.HE(×10),一例中等分化的内膜样癌,并伴有由于固定不良而产生的大量伪影。

B,C. IHC,肿瘤细胞在MSH2(B)和MLH1(C)上表现出斑点状阳性反应。由于缺乏有效的内源性阳性对照,因此该病例被判定为pMMR。图片2来源于参考文献4

2)解决方案:

ü 组织选择与评估:MMR-IHC诊断时,需选择固定良好的区域,避免错误解读。灼烧区域可能表现出强的细胞质染色,细胞核染色的丧失或保留,判读时需谨慎。应使用肿瘤的其他区域进行评估;
ü 观察周围正常组织:评估子宫内膜癌正常子宫内膜的MMR蛋白表达,可作为林奇综合症筛查的补充;
ü 观察周围癌前病变:作为癌前病变的AEH/EIN(不典型内膜增生/内膜内瘤变)的dMMR和POLEmut,且因突变率高而进展迅速。dMMR的AEH/EIN和早期子宫内膜癌对保守治疗反应较差,缓解率低,使用孕激素治疗时进展和复发率较高。

2.弱或局灶性MMR蛋白表达

1)一些错义突变可能导致弱/局灶性的表达;

2)与内对照相比,非常弱/局灶的抗原表达,例如,<5%;<10%视为“缺失”。例如,在MSH2胚系突变的情况下,MSH6蛋白可能出现弱/局灶/斑驳的免疫反应;

3.伴有大量淋巴细胞和间质细胞

1)dMMR EC常伴有大量肿瘤浸润性淋巴细胞(TILs)和子宫内膜间质细胞;

2)这些肿瘤相关炎症细胞及间质细胞需与肿瘤细胞区分,以免误判为阳性肿瘤细胞;

顺“理”成章(28):子宫内膜癌的MMR-IHC染色模式及判读陷阱

3)依据细胞大小和形状等形态学特征,即可有效区分炎症细胞或间质细胞与肿瘤细胞。

4.内对照

1)内对照染色的完整性至关重要,需对比正常和肿瘤组织;

2)正常情况:内对照组织染色弥漫且至少微弱阳性,相邻肿瘤细胞染色强度类似或更强;

3)异常情况:内对照良好但肿瘤组织染色少于5%;超过10%的肿瘤组织与明显内对照相比,染色强度明显降低或缺失;

4)建议对于可疑的IHC结果进行MSI-PCR分析,包括以下情况:

ü 肿瘤区域染色弱于内对照;
ü 内对照和肿瘤组织染色都非常微弱;
ü 排除固定问题后,存在其他染色不确定的模式。

5.异质性(亚克隆模式)

1)某些病例可能仅在部分肿瘤区域表现出MMR蛋白异质性缺失,这种特殊的表达模式被称为“亚克隆模式”。

2)Stelloo等人建议4,如果亚克隆表达MMR蛋白缺失占整个肿瘤区域10%,则诊断为dMMR。

ü 注:这些肿瘤诊断为dMMR之前,必须排除固定不佳对结果的影响,并始终注意内对照的表达;
ü 这种罕见的模式是肿瘤异质性导致的结果;
ü 当不同的亚克隆出现时,那些具有显著生存优势的亚克隆会优于其他亚克隆,并逐渐扩散。
ü 这种异质性的常见原因是源于MLH1启动子的散发性体细胞(异质性)甲基化。

3. 亚克隆MLH1缺失。

A,B. HE染色切片(×20)显示中等分级的子宫内膜样癌出现亚克隆MLH1缺失,B. 涉及10%的肿瘤区域。图片3来源于参考文献4

l错配修复蛋白异质性缺失的病例中,重要的是要记住目前建议的截断值是10%;

6. 特殊的染色模式

1)在某些情况下,可以观察到MMR蛋白呈现细胞浆染色;尽管这种模式较为罕见,但不应被视为MMR保留表达,而应视为一种人为的染色假象。对于呈现核颗粒点状染色的病例,也应有类似的考虑。目前,这种染色模式仅在使用抗MLH1抗体的M1克隆时被报告过,不应被诊断为MMR的蛋白表达。

4. MMR-IHC,特定抗体造成点状染色。A,B. HE切片(×20)显示中度分化的子宫内膜样癌,MLH1呈现阳性点状染色(B),间质淋巴细胞中可见完整的核染色。点状染色被认为是一种技术性人为现象,不应被视为完整的表达。图片4来源于参考文献4

7. 实验室间重复性

1)错配修复蛋白免疫组化评估在不同实验室之间有高度的一致性;

2)在少数情况下,可能由于PMS2或MSH6染色的解读错误;

3)提高一致性的建议:开展实践教育课程、进行室间质评,在有疑问的情况下通过分子手段进行检测。

8. 观察者间重复性

1)MMR-IHC在观察者间一致性较高4pMMR病例中一致性达96%,dMMR病例中一致性为82%。

2)判读不一致的比例,在各个具体蛋白的比例分别为MSH6=5.4%、PMS2=4%、MLH1=4%和MSH2=1.3%。

3)不一致主要源于异质性亚克隆染色大量肿瘤内炎症细胞染色减弱肿瘤细胞旁散在的缺失/弱染色与强核染色并存,细胞浆着色现象。因此,病理学家在评估时需充分了解并考虑这些问题,以减少错误并进一步提高观察者间一致性。

9.原发灶与转移灶

1)转移灶中MMR蛋白表达状态可能与原发灶不同,部分患者在复发时会出现dMMR的现象。Spinosa等人1243例患者的研究报告称,有3例(12%)在原发子宫肿瘤表现为pMMR,但在复发时出现dMMR。

2)这种克隆演变对治疗具有重要意义,因此建议在复发性子宫癌病例中重新评估MMR蛋白的免疫组化表达,以识别罕见的MMR表达不一致病例。

小结

子宫内膜癌(EC)的MMR-IHC检测至关重要,但存在多种复杂情况。如固定不良、弱表达、异质性等影响判读准确性。不同实验室和观察者间也存在一致性问题。转移灶MMR状态可能与原发灶不同,需重新评估。因此,病理学家需熟悉检测策略和判读标准,以确保诊断的准确性,为临床治疗提供可靠依据。

参考文献:

1.Chen, W., et al. (2016). ‘Cancer statistics in China, 2015.’ CA: A Cancer Journal for Clinicians 66(2): 115-132.

2.Bokhman, J. V. (1983). ‘Two pathogenetic types of endometrial carcinoma.’ Gynecol Oncol 15(1): 10-17.

3.Santoro, A., et al. (2021). ‘New Pathological and Clinical Insights in Endometrial Cancer in View of the Updated ESGO/ESTRO/ESP Guidelines.’ Cancers 13(11).

4.Addante, F., et al. (2024). ‘Mismatch Repair Deficiency as a Predictive and Prognostic Biomarker in Endometrial Cancer: A Review on Immunohistochemistry Staining Patterns and Clinical Implications.’ International Journal of Molecular Sciences 25(2).

5.de Biase, D., et al. (2023). ‘Integrated clinicopathologic and molecular analysis of endometrial carcinoma: Prognostic impact of the new ESGO-ESTRO-ESP endometrial cancer risk classification and proposal of histopathologic algorithm for its implementation in clinical practice.’ Frontiers in Medicine 10.

6.Angela K. Green, M., MPH1 ; Jacqueline Feinberg, MD2 (2020). ‘A Review of Immune Checkpoint Blockade Therapy in Endometrial Cancer.’

7.David M. O’Malley, M. G. M. B., MD2, et al. (2021). ‘Pembrolizumab in Patients With Microsatellite Instability–High Advanced Endometrial Cancer: Results From the KEYNOTE-158 Study.’

8.Nádorvári, M. L., et al. (2024). ‘Microsatellite instability and mismatch repair protein deficiency: equal predictive markers?’ Pathology and Oncology Research 30.

9.Praveen Vikaset al. (2023).Mismatch Repair and Microsatellite Instability Testing for Immune Checkpoint Inhibitor Therapy: ASCO Endorsement of College of American Pathologists Guideline;J Clin Oncol 41:1943-1948.

10.董林,应建明(2023).ASCO采纳的美国病理学家协会指南:免疫检查点抑制剂治疗的错配修复和微卫星不稳定性检测;中国肿瘤临床2023年第50卷第16期Chin J Clin Oncol 2023.Vol.50.No.16 

11.Goldsmith, J. D., et al. (2024). ‘Principles of Analytic Validation of Immunohistochemical Assays: Guideline Update.’ Arch Pathol Lab Med 148(6): e111-e153.

12.Spinosa, D., et al. (2022). ‘To Test or Re-Test, that is the Question: Comparison of the Mismatch Repair Deficiency between Primary and Recurrent Sites of Uterine Cancers (088).’ Gynecologic Oncology 166: S60.

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