《International Journal of Surgical Pathology》杂志 2023年7月12日在线发表塞尔维亚University Clinical Center of Serbia和University of Belgrade的Milena Mihajlović , Sandra Pekić , Mirjana Doknić ,等撰写的《多激素垂体神经内分泌瘤——单中心经验Plurihormonal Pituitary Neuroendocrine Tumours - A Single Centre Experience》(doi: 10.1177/10668969231183712. )。
多激素性垂体神经内分泌肿瘤(PitNET)/腺瘤(或罕见的多激素性肿瘤/腺瘤)是由表达垂体前叶转录因子和/或属于一个以上细胞系的激素的单形细胞群组成的垂体神经内分泌肿瘤。在最近发表的世WHO内分泌肿瘤分类中,它们被定义为一个独立的诊断类别。
目前PitNETs的组织病理学诊断依赖于免疫组化检测其分化谱系,并通过垂体前叶转录因子类固醇生成因子-1 (SF1)、垂体特异性转录因子1 (PIT1)和T-box家族成员TBX19 (TPIT)进行指导。PIT1分化谱系最复杂,导致产生生长激素(GH)的生长激素细胞肿瘤、产生泌乳素(PRL)的泌乳素细胞肿瘤和产生促甲状腺激素(TSH)的促甲状腺激素细胞肿瘤。SF1分化谱系更简单,导致促性腺激素细胞肿瘤的分化,其特征是不均匀产生的卵泡刺激素(FSH)和(或)粗黄体生成素(LH)。最后,最简单的分化谱系是TPIT,它促进促肾上腺皮质激素细胞的发育,表现为不均匀生成促肾上腺皮质激素。应用垂体前叶转录因子抗体的免疫组化在确定PitNETs特征方面取得了进展,与以往单独基于垂体前叶激素抗体的分类不同,显著减少了没有识别出细胞谱系分化的PitNETs的数量( The immunohistochemical application of antibodies for anterior pituitary transcription factors performed progress in characterising PitNETs in contrast to previous classifications, where the classification process was based on antibodies for anterior pituitary hormones alone, significantly decreasing the number of PitNETs without recognised lineage of differentiation.)。
PitNETs分化谱系的分类是直接的,取决于三个腺垂体转录因子之一的表达。腺垂体转录因子的共表达仅在罕见的多激素PitNETs中被描述(The co-expression of adenohypophiseal transcription factors has been described only in rare plurihormonal PitNETs.)。然而,在专门讨论生长激素细胞瘤(以前称为GH腺瘤)的垂体病理学章节中,已经提出了多激素性的问题【Lloyd RV, Osamura R, Kloppel G, Rosai J. WHO classification of tumours of endocrine organs. 4th ed. IARC; 2017.和De Lellis RA, Lloyd RV, Heitz PU, et al. WHO classification of tumours, pathology and genetics of tumours of endocrine organs. 3rd ed. IARC Press;2004】。在2004年的WHO分类中,多激素性GH腺瘤的定义为主要呈密集颗粒状,伴有PRL、α亚基、TSH和FSH或LH异常分泌。2017年WHO分类也承认了生长激素细胞肿瘤存在多激素性的可能性,定义为“产生生长激素的多激素腺瘤(“growth-hormone-producing plurihormonal adenomas”)”,主要由致密颗粒性腺瘤组成,其特征是PIT1、GH、α亚基、TSH、PRL和雌激素受体阳性。有趣的是,由于2004年WHO分类中提出的产生FSH或LH的可能性在2017年WHO分类中被删除,WHO对多激素性激素生成肿瘤的标准略有变化。多激素PitNETs的发生可能是源于垂体干细胞的可能性( The potential explanation for the development of plurihormonal PitNETs could be the possibility that they originate in pituitary stem cells)。多激素PitNETs/腺瘤的临床症状范围从无功能肿瘤到由肿瘤细胞产生的任何激素引起的高分泌综合征。
由于多激素性肿瘤的罕见性,因此分析多激素性肿瘤的研究非常罕见。此外,考虑到诊断标准的变化,以及在诊断性免疫组化组合中使用垂体前叶转录因子的抗体情况不一致,它们的结果具有很大的异质性。
本回顾性研究的目的是在5.5年的时间内,根据WHO内分泌肿瘤分类标准,对某三级医疗机构从2022年开始诊断的多激素PitNETs进行分析。
材料和方法
患者和免疫组织化学
回顾性分析2016年1月至2022年7月在某三级甲等医院接受手术治疗的所有PitNETs患者的临床资料。根据2022年WHO内分泌肿瘤分类,对所有先前诊断为PitNETs的“多激素”肿瘤进行了重新检查和分类,使用免疫组织化学(IHC)检测垂体前叶激素[抗GH (DAKO,多克隆,1:400),抗PRL(DAKO,多克隆,1:300),抗TSH (DAKO,克隆0042,1:50),抗FSH (DAKO,克隆C10, 1:50),抗LH (DAKO,克隆C93, 1:50),抗ACTH(DAKO,克隆02A3,1:10)],角蛋白8/18 (BioSB,克隆b22.1和b23.1)。1∶500)和垂体前叶转录因子SF1 (Abcam, ab217317,克隆EPR19744, 1∶2000)、PIT1 (Novus Biologicals,多克隆,1∶1000)和TPIT (Novus Biologicals,克隆CL6251, 1∶1000))。另外,我们对GATA3进行了免疫组织化学染色(Cellmark,克隆L50-823, 1:400)。通过在三个样本中偶然切除的垂体前叶组织和肿瘤组织获得阳性对照。根据制造商的说明,我们手动进行了免疫组织化学染色。使用大体积抗多价HRP(Thermo Scientific)紫外检测系统[the Ultravision Detection System, Large Volume, Anti-Polyvalent HRP]进行可视化。所有染色剂均使用3,3′-二氨基联苯胺(3,3′-Diaminobenzidine)作为显色剂。
结果
在5.5年间手术治疗的721例PitNET患者中,11例(1.3%)为多激素性PitNET。所有肿瘤均显示垂体前叶转录因子PIT1和SF1弥漫性强阳性(图1)。关于垂体前叶激素的免疫组化表达,10个肿瘤的GH呈弥漫性强阳性。在1例肿瘤中,GH阳性伴散在细胞PRL阳性。角蛋白8/18的阳性模式为核周或弥漫的细胞质,对应于致密颗粒性生长激素细胞PitNETs(图1)。
所有其余垂体前叶激素的免疫组织化学染色均为阴性。所有PitNETs的Ki-67增殖指数均低于2%。
考虑到所有多激素PitNETs均显示PIT1、SF1和GH阳性,且所有PitNETs均未显示FSH或LH阳性,并且所有患者均表现为肢端肥大症,因此我们对所有标本进行了同一次SF1重复染色。此外,我们对所有标本进行了GATA3免疫组化,GATA3是促性腺细胞分化的另一个转录因子。我们在三个标本中获得了SF1和GATA3的内部/外部阳性对照,其中垂体前叶组织与PitNET组织相邻(图2和3)。肿瘤组织中SF1和GATA3染色假阳性的可能性因不属于促性腺细胞谱系的垂体前叶细胞核内明显阴性染色而进一步降低(图2和3)。
表1列出了多激素PitNETs患者的现有临床资料。简言之,所有患者均有肢端肥大症。男女比例相当。11例患者中9例可获得肿瘤的大小;其中8例为大(macro)PitNETs/腺瘤。
讨论
在这项回顾性研究中,在一个医疗机构5.5年期间,因PitNETs接受手术治疗的721例患者中,我们发现11例PitNETs符合多激素PitNETs/腺瘤的标准(符合2022年WHO内分泌肿瘤分类)。所有患者均有肢端肥大症的内分泌学表现。
在最近发布的WHO内分泌肿瘤分类中,多激素PitNETs/腺瘤(或罕见的多激素肿瘤/腺瘤)作为一种独立类型出现,这与2017年之前的WHO内分泌肿瘤分类不同,后者与双腺瘤和多激素PIT1阳性腺瘤一起分类。将这一异质性类别从2017年的WHO分类中划分为2022年WHO内分泌肿瘤分类中的4个独立类别(多激素PitNET、不同谱系的多个同时性PitNET/腺瘤、成熟多激素PitNET/腺瘤和未成熟PitNET/腺瘤)[(plurihormonal PitNETs, multiple synchronous PitNET/adenomas of distinct lineages, mature plurihormonal PIT1 lineage PitNET/adenoma and immature PIT1-lineage PitNET/ adenoma) ],标志着对PitNET起源和生物学的认识取得了重大进展。
对多激素PitNETs的相关研究较少。多激素PitNET/腺瘤的流行病学很难估计,因为垂体前叶转录因子和激素的补充使用以及新的WHO PitNET分类标准的使用并不相同。在对垂体前叶转录因子进行免疫组化的研究中,它们占0.5% - 2.5%。有趣的是,在未对垂体前叶转录因子进行免疫组化的研究中,多激素PitNETs占比高达13%,可能导致错误结论。第一项研究报告了根据垂体前叶转录因子诊断的多激素PitNETs,该研究于2018年发表,报告了5种PIT1、SF1和ER阳性的此类肿瘤。最近的一项研究报告了11种根据WHO 2022标准诊断的多激素PitNETs,其中5种为无功能PitNETs, 6种为功能PitNETs(5种患肢端肥大症,1种患泌乳素瘤)。最后,Asa等报道了第一项仅与PIT1/SF1共表达的多激素PitNETs相关的多中心研究,共纳入38种肿瘤。在我们的研究中,所有多激素PitNETs都是功能性肿瘤,临床表现为肢端肥大症,显示PIT1和SF1共表达。回顾性分析2017年WHO诊断标准中包含"多激素"一词的所有PitNETs病例。因此,“多激素PIT1阳性肿瘤”、“具有异常免疫组化组合的腺瘤”和“具有多激素特征的致密颗粒性生长激素细胞PitNETs”被重新分类,出现了11例多激素PitNETs[“plurihormonal PIT1 positive tumours”, “adenomas with unusual immunohistochemical combinations” and “densely granulated somatotroph PitNETs with plurihormonal features” were reclassified, emerging 11 plurihormonal PitNETs.]。我们的研究证实,对于多激素PitNETs的诊断,使用所有垂体前叶转录因子和激素的抗体是必需的,即使是在回顾性研究中,但已经显示用于诊断PitNET的抗体数量可以减少,而不会降低诊断的准确性.
多激素PitNETs的观点与我们对PitNETs/垂体腺瘤三项分类认识的演变同步。2004年WHO内分泌肿瘤分类提出了多激素GH腺瘤的分类,分泌FSH和(或)LH罕见,以致密颗粒型为主。临床上,多激素分泌GH 腺瘤导致肢端肥大症同一分类将多激素腺瘤定义为对一种以上垂体前叶激素有免疫反应性的肿瘤,不包括GH、PRL和TSH或FSH和LH 的组合。临床特征取决于激素的产生和分泌以及压迫效应。2017年WHO内分泌器官肿瘤分类将分泌GH的多激素性腺瘤描述为PIT1、GH、α亚基、TSH、PRL、雌激素受体和低分子量角蛋白(核周)的肿瘤。强调多激素Pit1阳性垂体腺瘤的鉴别诊断,因为两者的临床表现相同。在同一分类中,多激素腺瘤定义为除GH/PRL和FSH/LH组合外,垂体前叶激素免疫组化表达且不能用细胞分化解释的奇数组合的肿瘤最后,最近发布的2022年WHO分类对多激素PitNETs/腺瘤进行了定义,该肿瘤由单细胞群体构成,这些单细胞群体具有来自一个以上细胞系的转录因子和/或垂体前叶激素的免疫组化表达。有趣的是,大多数多激素PitNETs属于PIT1/SF1谱系组合。虽然应观察垂体前叶激素和相关转录因子的表达,但应记住,缺乏FSH和/或LH表达的促性腺激素细胞PitNETs约占所有促性腺激素肿瘤的21%。PitNETs的定义排除了PIT1谱系中其他激素(包括PRL和TSH)、其他垂体前叶转录因子(SF1、TPIT、ER、GATA2、GATA3)以及相关激素(FSH、LH、ACTH)阳性的可能性。我们相对较小的队列研究支持PitNETs的“多激素性”与PIT1谱系肿瘤相关的观点。垂体前叶转录因子(PIT1、TPIT、SF1和最近的GATA3)与垂体前叶激素。在PitNETs常规诊断程序中的应用提高了其质量和可靠性,显著减少了分化谱系未知的鞍区神经内分泌肿瘤的数量。这种诊断方法不仅提供了准确的诊断,而且使患者获得了充分的治疗,并使精准医学获益。
免疫组织化学是一种广泛应用于病理学的方法,对检测蛋白质敏感、特异,而且相对便宜。然而,不同的分析前条件,如缺血时间和固定质量,以及许多市买抗体和显像系统的类型和克隆的选择,即使在有标准化和外部阳性和阴性对照的情况下,也可能导致假阳性和假阴性结果。免疫组织化学染色的可靠性问题在罕见的多激素PitNETs中尤其值得关注。在这类肿瘤中,意外切除的垂体前叶组织中的内部阳性对照是非常重要的,提供了染色的可靠性。在我们的研究中,11例肿瘤中有3个存在内部阳性对照,所有这些肿瘤都在同一时间内进行了SF1免疫染色复查,这减少了对免疫组化程序质量的不信任(图2)。有趣的是,使用转录组学发现,在一些无FSH或LH表达的致密颗粒性生长激素细胞PitNETs中和GNAS野生型生长激素细胞PitNETs中均有SF1表达。通过免疫组化等稳健方法和转录组学等复杂方法检测到PitNETs中同时表达SF1和PIT1,支持其真实存在,而不是推测其可能是抗体交叉反应的结果。
鉴别诊断对于诊断包括多激素PitNETs在内的所有罕见疾病非常重要。正确的诊断有赖于同时进行不同谱系的垂体前叶转录因子弥漫性阳性。不同垂体细胞谱系的垂体前叶激素单独免疫组化阳性需要考虑成熟的多激素PIT1谱系肿瘤、不成熟的PIT1谱系肿瘤和罕见的多激素PitNETs,两者都是PIT1谱系分化的PitNETs。有趣的是,大多数成熟和不成熟的PitNETs都具有GATA3阳性的特征,而在我们的研究中未观察到多激素PitNETs中有GATA3阳性。因此,这个问题可以潜在地作为鉴别这些实体的众多要素之一,记住所有这些实体在临床上都经常表现为肢端肥大症。多个同时性PitNETs与多激素性PitNETs的鉴别诊断具有一定的挑战性。不同谱系的多个同时性PitNET/腺瘤通过不同的垂体前叶转录因子和激素阳性区域最常与多激素PitNET相鉴别。然而,应该记住,这些成分有时可以混合在一起。此外,SF1染色有时是斑片状的,主要是由于组织的固定。此外,垂体前叶转录因子的弥漫性阳性(与典型的散在的垂体前叶细胞不同)可以排除对被包裹的垂体前叶细胞进行错误解读的可能性。多激素PitNETs患者的临床表现具有很大的异质性,从无功能肿瘤到伴有与肿瘤细胞产生的任何激素相关的高分泌综合征的肿瘤。在我们的研究中,所有患者都表现为肢端肥大症,这使得诊断非常困难。因此,现代准确诊断罕见的多激素PitNETs需要使用所有垂体前叶转录因子和激素的免疫组化,并与临床数据深度相关。
结论
我们认为,与新定义的多激素PitNETs相关的研究,包括对诊断进行重新评估的回顾性研究,是必要的,因为它们非常罕见,并希望研究它们的起源和生物学行为。大多数多激素PitNETs临床表现为肢端肥大症,并同时表达PIT1和SF1转录因子,这一事实值得特别关注,并需要在这些特殊肿瘤的更大队列中进行进一步研究。