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    肺腺癌的发生发展(2):临床病理特征

    2019-11-22

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    作者: 叶凯雁 孙铭 杨学宁

    肺腺癌发展的潜在模式是非典型腺瘤样增生(AAH)-原位腺癌(AIS)-微小浸润腺癌(MIA)-浸润性腺癌的一个逐渐变化的过程,该发展进程得到了肿瘤形态学变化和分子序列改变的支持。在该过程中,细胞和结构的异型性都在不断增加。

    Noguchi分类按照肿瘤组织学生长模式将小外周腺癌(≤2cm)分为六种类型(A-F型),其中,附壁生长型早期腺癌被分为了A、B、C三型,分别代表肺腺癌的不同发展阶段。A型对应原位腺癌(AIS),表现为癌细胞沿肺泡壁的薄层基底生长;B型对应硬化样变原位腺癌(sclerosing variant of AIS),表现为癌细胞沿肺泡壁生长,伴肺泡塌陷、肺泡间隔增宽;C型对应微小浸润型腺癌(MIS),是一种局限性腺癌,该类型腺癌的肿瘤细胞沿肺泡壁生长,伴有活跃的成纤维细胞增殖灶。


    1.非典型腺瘤样增生(AAH)

    AAH是肺腺癌发生的潜在病变,但在影像学检查中难以发现,通常是在检查恶性肿瘤的手术标本时被偶然发现。AAH是一种局限性、缓慢生长的病变,在扫描CT上通常表现为无实性成分的小磨玻璃样结节(GGN)。经手术切除的肺癌组织、尤其是在肺腺癌中,AAH的检出率很高。在肺腺癌中,AAH经常与AIS共存。肺组织中,AAH导致的腺癌发生风险升高可能与区域性癌化有关,这表明正常的肺组织也有发生腺癌的风险——因为该组织的基因特征使其更容易发生AAH,进而发展为腺癌。

    AAH是一种小范围的局限性病变(通常≤0.5cm),好发于肺周边,尤其是靠近胸膜的部位。肉眼下通常难以观察到AAH病变,但在显微镜下可分辨。肉眼下,AAH通常表现为小的、界限不清的、棕黄色结节病变。显微镜下,AAH显示肺泡II型上皮细胞的局部增生,肺泡壁上伴有与原肺泡壁细胞一致的轻至中度的细胞异型性。非典型肺泡II型上皮细胞通常有鞋钉样改变,细胞核内偶见嗜酸性包涵体;基底膜表面有明显的间隙,该间隙是AAH和AIS的重要鉴别点。AAH病变表现为周围正常肺细胞至病变区域的突然转变。正如非典型肺泡细胞所定义的一般,尽管病变肺泡壁上的胶原蛋白可能会增厚,但这些间质的变化不会超过AAH病变的边界。

    AAH必须与AIS和肺泡上皮细胞反应性增生相区别。AAH和AIS都表现出细胞和结构异型性的连续性进展,因此,想要鉴别大量细胞/结构异型性改变的AAH(AAH with a greater number of cellular/structural atypia)和AIS具有一定难度。在AIS中,细胞和结构异型性比AAH更加明显。值得关注的是,AIS通常较大(>5mm),伴有更多高密度的非典型细胞,细胞间接触更多,重叠、轻度分层,并且突然转变为临近的正常肺泡细胞。肺泡上皮细胞反应性增生伴细胞异型性增生可继发于肺炎和肺纤维化,但肺泡细胞的非典型增生不是其主要特征,故AAH不会发生在肺炎和肺纤维化病变中。


    2.AIS(原位腺癌)

    AIS是一种小的(直径通常≤3cm)局限性腺癌,它的病变常发生在肺周边、靠近胸膜处。与Noguchi A型或B型对应的AIS病变局限且生长缓慢,完全切除AIS病变后,无瘤生存率接近100%。AIS可分为非黏液性和黏液性,然而,黏液性病变十分罕见。在CT上,AIS表现为比AAH病变小、无实性成分的磨玻璃样结节(GGN)。在黏液性AIS中,病变极少显示为部分实性或完全实性结节。

    肉眼观察下,AIS是一种切面为棕褐色或棕黄色、界限不清的结节。

    显微镜下,AIS表现为癌细胞完全沿着原肺泡壁生长,无淋巴、血管、间质或胸膜浸润。此时应对肿瘤进行完整取样和显微镜检查,以确认缺乏侵入性成分。非黏液性AIS由肺泡II型上皮细胞组成;黏液性AIS十分罕见,癌细胞呈高柱状,胞浆富含黏液,细胞核位于基部,有时可类似杯状细胞。黏液性AIS中几乎不出现核异型,但非粘液性AIS中却出现低分化的核异型性变。免疫组化结果表明,非粘液性AIS通常表达的TTF-1 (NKX2-1)蛋白是一种转录因子,它能够调控表面活性蛋白组织特异性表达和终末呼吸单位(TRU)系谱特异性标志物的表达。黏液性AIS很少表达TTF-1蛋白,因此,大多数黏液性AIS被认为是非TRU型腺癌。非黏液性和黏液性AIS肿瘤的CK7免疫染色均呈阳性,但黏液性AIS的CK20阳性,而非黏液性AIS则很少表现CK20阳性。CK7和CK20的共表达是黏液性肺腺癌的典型特征,也是黏液性AIS的典型特征。而其他组织的腺癌,比如卵巢腺癌,很少出现CK7与CK20共表达的情况。

    从形态学上看,AIS肿瘤细胞与肺泡II型上皮细胞相似,随着肺泡上皮的不断更换而生长。AIS对应Noguchi分类A型,表现为缺乏纤维化病灶,拥有相对薄的基质;硬化样变AIS对应Noguchi分类B型,表现为肺泡间隔扩大、肺泡塌陷和弹性增生。因此,正确区分硬化性AIS与浸润性腺癌是一项具有挑战性的工作。

    AIS需要与AAH(如上述)和MIA相鉴别。MIA是一种微小浸润性病变,用肺泡间隔弹性组织染色来区分MIA和AIS可能还存在一些问题。弹性组织染色可显示破坏的肺泡结构,以此区分侵入性病变和肺泡塌陷。然而,早期侵入性病变中不一定发生弹性纤维破坏;此外,也不应将穿刺活检部位的组织改变误认为是肿瘤浸润引起的间质反应。由于直径>3cm的非侵袭性腺癌十分罕见,我们无法获得其手术切除后100%无病生存预后的充分证据。在2015年WHO的分类中,这些肿瘤被归类为“附壁生长型腺癌,疑似AIS。


    3.MIA(微小浸润型腺癌)

    MIA是2015年WHO分类中引入的介于AIS和附壁生长型腺癌(lepidic adenocarcinoma)之间的肿瘤类型。MIA是一种小的(直径≤3cm)贴壁生长的腺癌,其浸润成分的直径一般≤5mm。MIA以非黏液性成分为主,但仍有少部分为黏液性。与AIS一样,MIA通常是在由于其他医学原因而进行的CT检查中被发现。在CT上,MIA在肺周边通常表现为GGN,其实性成分<5mm。肺泡塌陷、纤维化和黏液变在CT上也可表现为实性成分,均需与侵入性病变鉴别。MIA和黏液性AIS在CT上的鉴别诊断存在着很多问题,多发结节、结节扩散至临近肺组织、病变边界不清晰等都支持AIS的诊断。在临床上,如果将MIA完全切除,其将不会复发。由于先前的研究并未显示AIS和MIA在临床预后方面存在任何显著差异,故将二者区分的价值值得怀疑。基于先前的研究发现,AIS和MIA 都不会扩散到局部淋巴结或发生转移。因此,AIS和MIA患者适合接受亚肺叶切除。

    在肉眼观察下,MIA通常表现为中心硬化性的纤维化病变(a centrally elastic-hard, fibroblastic lesion),周围被软化的肺组织所包绕。MIA病变通常表现为中央碳末样色素沉着和胸膜褶皱。肉眼所观察到的肿瘤尺寸可能比影像学检查结果要小,可能与离体后肺组织塌陷、组织经福尔马林浸泡以及肿瘤边缘界限不清等因素有关。显微镜下,MIA表现为鳞状成分为主的腺癌(≤3cm),浸润成分≤5mm。按照分类的标准,浸润区域的大小必须在最大维度上正确测量,但同一肿瘤内的多灶浸润会给测量浸润结构的最大直径带来一定难度。最近的一项研究表明,浸润结构的大小可以用浸润成分百分比的总和乘以肿瘤最大直径来估算。根据分类标准,一个≤3cm的小腺癌,浸润成分≤5mm就可以诊断为MIA。

    在显微镜下,与AIS相似,大多数MIA为非黏液性,但仍有非常小的一部分表现为黏液性或混合性。肿瘤直径≤2cm的MIA属于Noguchi分类的C型,C型是一种贴壁生长的局限性腺癌,伴有活跃的成纤维细胞增殖病灶。MIA的浸润性结构可以显示为腺泡型、乳头型、实体型和微乳头型等成分。肿瘤细胞浸润到具有肌成纤维细胞增生的基质也被视为侵入性病变。MIA无淋巴、血管和胸膜转移,无坏死、通过空气播散等与不良预后有关的特点。

    免疫组化结果显示,非黏液性MIA是TRU型腺癌,其肺细胞标志物TTF-1和Napsin A染色阳性。Napsin A是一种天冬氨酸蛋白酶,它参与了肺泡Ⅱ型上皮细胞表面活性蛋白的成熟过程。非黏液性MIA对肺细胞相关蛋白染色呈阴性;对肝脏、肾脏和肠中表达的转录因子CK20和HNF4A呈阳性,这两种因子在形态分化中起着至关重要的作用。HNF4A经常在侵袭性粘液腺癌中检出。

    MIA需要与AIS(如上述)和附壁生长型浸润性腺癌相鉴别。在肿瘤上发现浸润性病灶时,正确测量和估计浸润成分大小对做出正确的鉴别诊断十分重要。附壁生长型浸润性腺癌在形态特征方面与MIA类似,但浸润性腺癌的临床预后明显比MIA差。腺泡性和乳头性成分是MIA中常见的浸润性成分,然而,由于这些结构与鳞状成分的相似性,使得区分浸润性鳞状成分和非浸润性鳞状成分变得更加困难。在术中对不同层面肿瘤进行冰冻切片诊断可以区分AIS、MIA和浸润性腺癌,这能够为患者选择肺叶切除术还是亚肺叶切除作为合适的治疗策略提供帮助。术中诊断的准确性取决于多种因素,如肿瘤的大小、间质炎症或纤维化程度、参与诊断的病理学家人数以及样本的数量等。虽然许多小浸润性成分的腺癌研究都涉及到<3cm肿瘤的检查,但没有足够的证据表明,完全切除该肿瘤会拥有100%无病生存预后。因此,在2015年WHO分类中,它们被归类为“附壁生长型腺癌,疑似MIA。


    肺腺癌的发生发展(1):概述

    肺腺癌的发生发展(2):临床病理特征

    肺腺癌的发生发展(3):早期肺腺癌的分子学发病机理

    肺腺癌的发生发展(4):非典型增生、原位腺癌和浸润性腺癌的驱动性突变

    肺腺癌的发生发展(5):肺癌的驱动基因变异

    【参考文献】

    [1] Inamura K. Clinicopathological Characteristics and Mutations Driving Development of Early Lung Adenocarcinoma: Tumor Initiation and Progression[J]. International Journal of Molecular Sciences,2018,19(4):1259.  原文链接:http://www.mdpi.com/1422-0067/19/4/1259/htm

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