胃肠道癌症中的免疫组织化学应用

发生率
死亡率
结直肠癌的终身风险
体征和症状
免疫组织化学与结肠癌
转移癌
[在线研讨会] 结直肠癌与免疫组织化学
材料
参考文献

发生率

结直肠癌是男性和女性中第三大常见癌症。预计2016年将发生136,000例结直肠癌。在过去二十年的大部分时间里，结直肠癌的发病率一直在下降（从1985年的每10万人66.3人减少到2006年的45.5人）。这可归因于结直肠筛查检测的增加，这些筛查得以使结直肠息肉在发展成癌症之前被检测到并去除。与总体下降相反，对于50岁以下的成年人，在因处于平均风险水平而不建议进行筛查的人当中，自1994年以来，男性和女性的结直肠癌发病率每年增加约2％¹。

死亡率

之前有数据预计2016年美国将有49,140人因结直肠癌死亡，占所有癌症死亡人数的9％。在过去的二十年当中，男性和女性的结直肠癌死亡率都有所下降，近期的下降幅度更大（男性从2002年到2006年每年下降3.9％，女性从2001年到2006年每年下降3.4％）。这种下降反映了发病率的下降以及早期发现和治疗的改善¹。 

罹患结直肠癌的终生风险

女性罹患结直肠癌的风险略低于男性。总体而言，男性的终生风险约为每21人中1人（4.7％），女性为每23人中1人（4.4％）。其他因素，如家族史、遗传、肥胖和饮食，也会影响罹患结直肠癌的风险。

体征和症状

早期结直肠癌通常没有症状，因此，通常需要进行筛查才能检测早期结直肠癌。晚期疾病可能会导致直肠出血、便血、排便习惯改变、下腹部出现痉挛性疼痛¹。

免疫组织化学与结肠癌

围绕结肠癌的免疫组织化学应用有几个水平，例如：肿瘤特征（内分泌或上皮类型）、遗传倾向和预后目的（MSI测试）。之前已经讨论过MSI测试，因此这里不再详细讨论，只是想说，Bethesda实验方案正在迅速得到越来越多人的认可。当可能或怀疑存在结肠可能是疾病原发部位的转移性疾病时，IHC得到更普遍使用。结肠癌转移的常见位置是肝脏和肺，这两个器官都可以产生与结肠转移基本相同的癌症形态。

转移癌

免疫组织化学在肝肿瘤研究中最常见的应用，是在先前未确定原发部位时确定转移性肿瘤的起源部位。一组免疫染色的开发和实施可以帮助解决几乎所有的诊断问题。^2,3-6  细胞角蛋白7和CK20是用免疫组织化学方法鉴定许多肿瘤的第一步，而且，使用额外的免疫染色，其中一些对男性和女性肿瘤相对特异，能够确定潜在的原发部位。最近，其他抗体，例如钙粘蛋白-17、SATB2、CDX-2和绒毛蛋白，已被用于鉴别诊断疑似转移性腺癌。

胃

通常不需要免疫组织化学研究来评估胃的良性和恶性上皮肿瘤，因为组织病理学通常是诊断性的，然而，在研究转移性胃癌中，如果原发部位不清楚，或者肿瘤的宏观/放射学外观模糊（例如胃癌直接大量侵入肝脏，且在组织学上与胆管癌无法区分），则需要使用免疫组织化学研究。

腺癌

胃腺癌可与多个角蛋白的抗体发生反应，包括AE1＆AE3、CK35betaH11、CK18、CK19、CK7和CK20。当CK7和CK20一起使用时，许多胃腺癌用CK7和CK20染色。^5,7-9 大约25％对其中一种呈阳性，对另一种为阴性（例如CK7+/CK20-、CK7-/CK20+），少数案例对两者都呈阴性。最初被认为对结肠癌具有特异性的CDX-2在超过50％的病例中都具有反应性^10,11并可能代表着更小程度的浸润。^12,13 即使是可用作肝细胞标志物的HepPar-1，也在包括印戒细胞癌在内的50％以上胃癌中呈阳性。¹⁴ 通过免疫组织化学对粘蛋白的评估表明胃癌产生的粘液的数量和质量对预后可能都很重要；MUC2的表达与不良的存活有关。¹⁵

神经内分泌癌

神经内分泌癌用突触素、嗜铬粒蛋白、绒毛素和CD57特征性地染色。^16,17 与胃腺癌相反，十二指肠的第二部分中发生的癌变可能对突触素和嗜铬粒蛋白都呈阴性，但通常会与生长抑素反应。增殖标志物Ki-67和粘附分子E-钙粘着蛋白已用于评估神经内分泌癌的侵袭性。¹⁸ 高（> 60％）Ki-67增殖指数预示着侵袭行为，而E-钙粘蛋白的丢失则可能预示着淋巴结转移。只有1项研究考察了胃肠道神经内分泌肿瘤中钙粘蛋白-17的表达。在该研究中，小肠的所有27个分化良好的神经内分泌肿瘤（类癌）和来自阑尾的所有10个被报道为钙粘蛋白-17阳性。⁵⁰

胃肠道腺癌伴神经内分泌分化

肠道型和印戒细胞型胃腺癌可以具有神经内分泌分化，苏木精-伊红染色可能不明显，但会显示嗜铬粒蛋白和突触素的染色。¹⁹

胃肠道间质瘤

Cd117可用于大多数胃肠道间质瘤病例的染色，包括转移瘤。^20-23 尽管在特定肿瘤中CD117阳性的分布有时可能存在差异，但在大多数情况下，染色是弥漫性的。当CD117在胃肠道间质瘤以外的肿瘤中呈阳性时，染色几乎总是呈片状。在胃肠道间质瘤中也可见CD34染色。10％至15％的GIST对CD117呈阴性。已显示DOG1抗体标记大多数CD117阴性GIST。⁴⁹

结肠

腺瘤和腺癌

腺瘤（管状腺瘤、管状绒毛状腺瘤、绒毛状腺瘤）表现出与结肠腺癌相同的免疫组织化学反应。与胰腺腺癌不同，几乎所有的抗体都与针对CK20的抗体发生反应，少数也会与CK7发生局部染色，而胰腺腺癌大多数是CK20阴性和CK7阳性。区分转移性结直肠腺癌与其他部位出现的腺癌有时可能颇为困难。肺腺癌可能类似于结直肠腺癌。细胞角蛋白7和CK20在这方面可能有所帮助，CK7通常在肺腺癌中呈强阳性，而CK20通常呈阴性；结直肠腺癌的染色模式则与此相反。此外，甲状腺转录因子1（TTF-1）在肺癌中通常呈阳性，而CDX-2和β-连环蛋白在结直肠癌中通常呈阳性。子宫内膜样癌在组织学上也无法与结直肠癌区分。在这类疾病中，CK7在几乎所有子宫内膜样腺癌中均呈阳性，在结直肠腺癌中仅具有轻度反应性。

钙粘蛋白-17

钙粘蛋白-17是多基因钙依赖性跨膜蛋白质家族的成员，其介导细胞间粘附，在胚胎形成过程中起重要作用，并且对于组织形态发生和维持至关重要。钙粘蛋白-17仅在胚胎和成体小肠和结肠以及胰管的上皮细胞中表达。据报道，它还经常在胃肠道和胰腺中出现的腺癌中表达。由于其在这些肿瘤组中的限制性表达，已经证明钙粘蛋白-17是有用的免疫组织化学标记物，用于帮助区分这些肿瘤与其可能混淆的其他恶性肿瘤。

在肠上皮细胞中，作为一种典型的钙粘蛋白，E-钙粘蛋白集中于粘附连接处，而钙粘蛋白-17则沿着侧向接触区域均匀分布。钙粘蛋白-17由832个氨基酸组成，分子量为B92 kDa，由位于染色体8q22.1上的CDH17基因编码。

尽管钙粘蛋白-17的功能尚未完全了解，但据信它参与肝脏和肠的形态组织，并且它还可能作为肽转运蛋白起作用。钙粘蛋白-17表达被认为受CDX-2调节，CDX-2是一种肠特异性尾部相关的同源框转录因子，其在调节肠上皮细胞的发育和稳态以及维持肠表型中起重要作用。⁵⁰

在3项免疫组织化学研究^54-56中，大量正常组织被用于研究钙粘蛋白-17表达，据报道，其在十二指肠（但不在布伦纳腺）、回肠、阑尾和结直肠中的表面上皮中呈强阳性。在胃或胃窦的正常胃粘膜中未发现钙粘蛋白-17表达，但在肠上皮化生的区域中观察到。在肝脏中，肝细胞中未发现钙粘蛋白-17表达，但有时在肝内胆管上皮细胞中观察到弱染色。在正常胰腺中，钙粘蛋白-17在胰管中发现，但在胰腺腺泡和胰岛细胞中不存在。⁵⁰

据报道，在胃肠道中出现的那些腺癌中，在绝大多数原发性（96％至100％）和转移性（100％）结直肠腺癌中观察到钙粘蛋白-17的表达。另据报道，食管腺癌（67％至82％）和胃腺癌（23％至90％）也存在。在关于该标记物在原发性胃肠道腺癌中表达的6大系列的发表文章的综合评述中，329例结肠中有329例（99％）、565例胃中有247例（44％），68例食管中有51例（75％）呈钙粘蛋白-17阳性。⁵⁰

将钙粘蛋白-17在胃肠道腺癌中的表达与CDX-2的表达对比发现，对于在结肠和食道中出现的那些肿瘤，钙粘蛋白-17似乎比CDX-2更敏感（分别为99％对89%和75%对69%），但在胃中的那些肿瘤则敏感度更低（44%对62.5%）。⁵⁰

绒毛蛋白

绒毛蛋白是另一种被推荐用于诊断胃肠道腺癌的标记物，与钙粘蛋白-17相比，它对结直肠腺癌的敏感性较低（93％对99%），但对胃腺癌的ming'a敏感度更高（49%对44%）。⁵⁰

SATB2

SATB2是最近公认的免疫组织化学标记物，由于其表达高度限制于结直肠腺癌，因此已发现其可用作诊断这些肿瘤的免疫组织化学标记物。Magnusson等人⁵³表明，SATB2是结直肠癌（CRC）的敏感且高度特异的标记物，在所有CRC病例中有85％呈明显阳性，而在97％的CRC中，SATB2和/或CK20呈阳性。SATB2在大多数CRC中的特异性表达表明，SATB2可以用作鉴别诊断未知原发部位的癌症的重要补充工具。将钙粘蛋白-17与SATB2比较发现，前者对结直肠腺癌更敏感（99％对87%)，但特异性较低。⁵⁰

阑尾腺癌

阑尾腺癌通常显示MUC5AC染色，与结肠腺癌相反，后者与该抗体很少发生反应。^24-25  这在研究转移到腹部的粘液腺癌中特别有用。 β-连环蛋白是另一种区分抗体，它几乎在所有结肠腺癌中呈阳性，在阑尾腺癌中呈阴性。在患有腹部粘液性癌病的女性中，区分结肠和阑尾腺癌与卵巢腺癌很重要。在结肠肿瘤中，通常表达绒毛蛋白和β-连环蛋白；在阑尾转移中常常表达绒毛蛋白，但β-连环蛋白表达则很罕见；在卵巢粘液腺癌中，绒毛蛋白和β-连环蛋白都没观察到。²⁶ 类似于阑尾病变，卵巢癌表达MUC5AC，而且，与结直肠腺癌相似，卵巢粘液腺癌表达CDX- 2。对于怀疑有阑尾或卵巢粘液性肿瘤且原发部位未知的情况，MUC5AC和β-连环蛋白是基本染色组的有用补充染色。绒毛蛋白也有帮助，因为它在结肠和阑尾腺癌中通常呈现为“毛边”染色图案，并且在卵巢和胰腺病变中通常是细胞质的。²⁷

预后标记物

近年来，已经开发了许多免疫组织化学和分子标记物，用以预测治疗结果和帮助选择治疗方法。结肠腺癌是影响胃肠系统的最常见的恶性上皮肿瘤，已经用这种方法进行了特别评估。目前可用免疫组织化学技术进行研究的有用标记物包括p27、p53、胸苷酸合成酶²⁸和EGFR，²⁹ 尽管除EGFR外，这些标志物的有效性仍然令人置疑。p27的缺失已经被认为是一种强烈的阴性预后标记物，特别是在 II 期结肠癌中，并且可能有助于选择将从辅助治疗中受益的患者。p53核表达也与存活期缩短相关，并且可能可以用作结直肠癌转移至区域淋巴结的患者的独立预测因子。胸苷酸合成酶的过度表达也与预后不良和对5-氟尿嘧啶化疗的抗性相关。EGFR表达也是转移可能性增加和生存降低的一种指标，但免疫反应性也与对西妥昔单抗治疗的临床反应有关。²⁹ 染色体4上发现的基因SMAD4（DPC4）的表达缺失，也与结直肠癌预后不良相关。³⁰ 这种免疫染色在诊断上没有用，因为它也在其他癌症中表达，包括胰腺癌。^{31, 32}

微卫星不稳定性也可用免疫组织化学反应进行测试，评估蛋白质MLH1、MSH2、MSH6和PMS2。^33,34 一个或几个DNA错配修复基因的突变，导致遗传性非息肉病性结直肠癌以及15％至20％的散发性结直肠腺癌患者中微卫星不稳定性（MSI）的发展。MSI与散发性和遗传性肿瘤的存活率改善有关。错配修复基因的突变导致一种或多种蛋白质的表达缺失，这被视为阴性免疫染色，与MSI 强烈相关。免疫染色的存在是蛋白质正常表达的证据，表明没有发生突变。在这方面，免疫组织化学是用于筛选DNA错配修复缺陷的一种敏感（> 90％）且极其特异（接近100％）的方法。免疫组化结果正常的MSI 缺失的预测值为97％，免疫组化结果异常的MSI 存在的预测值为100％。^33,34 SATB2高表达是结肠癌预后良好的一个独立指标，并可能会调节其对化疗和放疗的敏感性。⁵¹

胰腺

浸润性导管腺癌

胰腺腺癌通常来源于胰腺导管发育异常的前期。高级别胰腺上皮内瘤变的免疫染色图案与侵润性胰腺腺癌的免疫染色图案相同，不能用于区分它们。胰腺导管腺癌的光学显微镜外观以及免疫表型呈现类似于胆管和胆囊腺癌。胰腺腺癌与多种角蛋白抗体反应，包括CK8、CK17、CK18、CK19、CAM 5.2和AE1&AE3。^5,35  胰腺腺癌一般为CK7和CK20阳性。胰腺腺癌也可以是CDX-2弱阳性。^4,10 几乎所有胰胆管腺癌都是CEA阳性和CA-125阳性。它们可能也含有神经内分泌细胞的次要成分，其会与生长抑素、突触素、嗜铬粒蛋白或其他神经内分泌标记物发生反应。³⁶粘蛋白评估可能可用于评估预后。^37,38治疗结果也可通过阳性血管内皮生长因子和阴性SMAD4（DPC4）免疫染色进行预测。³² 在慢性胆结石病的病例中还出现了SMDA4在胆管上皮中的表达丢失。³⁹ 向肝脏中转移的分化良好转移性胰腺癌可能难以与活检材料中的良性胆管病变进行区分。然而，与良性病变不同，它们通常表达p53、细胞质mCEA和其他标记物，包括CA-125。⁴⁰

除了胃肠道腺癌外，相对较大比例的胰腺腺癌也表达钙黏着蛋白17。由于该标记物在这类肿瘤中的表达相当有限，因此钙粘蛋白-17免疫染色与其他免疫组化标记物联合使用时，可有助于胰腺腺癌的鉴别诊断。⁵⁰

神经内分泌和内分泌细胞肿瘤，低级和高级

低级和高级神经内分泌肿瘤往往表现出相似的免疫表型表达，但一般而言，高级别肿瘤的染色强度较低。它们可以通过主要的分泌激素（例如生长抑素、胃泌素）加以分组，但通常也用突触素、嗜铬粒蛋白和各种角蛋白染色，包括CK8、CK18和CK35betaH11。CK7和CK20一般为阴性。^41-45 相对于低等级的神经内分泌肿瘤，CD56和CD57更倾向于在高等级神经内分泌肿瘤中以一种膜型得到强度更高的染色；CD56可在多种其他肿瘤中为阳性。^41,46 血清素也可得到展示。⁴⁷高等级的神经内分泌肿瘤也可用降钙素染色，而转移性病变可能被误解为是在甲状腺中出现的。⁴⁵ 与膜染色不同，CD10的上皮细胞质表达在良性胰腺内分泌肿瘤中更为常见。⁴⁸

[网上研讨会] 结直肠癌与免疫组织化学