樸 瑛,柳云恩,謝曉冬*
(1.沈陽軍區總醫院全軍腫瘤診治中心 腫瘤科,遼寧 沈陽110840;2.沈陽軍區總醫院 病理科,遼寧 沈陽110840)
據報道肥大細胞瘤可在人類和動物,諸如貓、馬、牛、豬、雪貂身上自然發生[1-3]。研究發現某些化學物或放射輻射可導致小鼠發生肥大細胞瘤[4,5]。研究發現,肥大細胞瘤與遺傳及環境因素密切相關。幽門螺桿菌是一種高致病能力的菌株,它在炎癥啟動及調節中發揮舉足輕重的作用[6]。肥大細胞是一種可以清除細菌炎癥細胞之一。研究發現幽門螺桿菌感染患者的粘膜肥大細胞數量明顯增加,該菌被根除后,肥大細胞密度明顯降低[7]。目前,關于蒙古沙土鼠幽門螺桿菌相關性肥大細胞瘤病例,尚未見報道。
40只,SPF級雄性蒙古沙土鼠購自杭州實驗動物中心。引入時5wk,觀察及適應7d后用于試驗。20只動物經灌胃針接種幽門螺桿菌(胃癌分離株)(1×108CFU/ml)1ml,20只僅給予同體積的生理鹽水作為平行對照,每天一次,連續3天。在GLP試驗體系下,動物飼養于懸吊式不銹鋼飼養籠內,溫度20℃-25℃,濕度50%±20%,照明為12h明暗交替,噪音60dB以下。動物飼料為全營養飼料,經60℃滅菌,由沈陽市于洪區前民動物飼養場提供。飲水經HT-R0500型凈水系統制備,動物可自由攝食飲水。動物使用及試驗過程接受本中心動物管理委員會(IACUC)的監督。
第73周,實驗組8只及對照組7只動物,經乙醚麻醉后,進行腹主動脈采血,實驗組動物體重明顯降低,臨床觀察所有動物未見明顯異常。對動物進行詳細的解剖及觀察,實驗組2只動物脾臟和肝臟明顯增大,臟器表面布滿暗紅色斑點,肺臟表面可見散在的多個小的灰白色結節。前胃至十二指腸明顯擴張,幽門部粘膜明顯增厚。對照組所有動物未見明顯病變。
所有動物肝、脾臟、肺臟、心臟、腦、腎臟、小腸、胃、胰腺、腎上腺、胸腺、甲狀腺、淋巴結、骨髓、甲狀旁腺、唾液腺、睪丸、附睪、眼球經福爾馬林固定,石蠟包埋,切成3-5μm薄片,分別行H&E、AB/PAS、Giemsa和免疫組化染色。所需抗體有H.pylori-IgG(1∶100dilution;DAKO),keratin(1∶100dilution;Gene company),PCNA (1∶100dilution;Gene company)和syn(1∶100dilution;cell signal)。
鏡下可見腫瘤細胞核圓形,胞質界限不清,彌漫性分布在前胃至幽門部。這些細胞在粘膜下層和肌層呈片狀排列(圖1A),而在粘膜層則呈索狀。幾乎所有的腫瘤細胞胞質內均含有豐富的嗜堿性顆粒。核內染色質呈團塊狀,核仁不明顯,核分裂象罕見。腫瘤細胞分散在上皮層,固有層,粘膜下層和肌層。這些腫瘤細胞與粘膜下層及肌層內血管關系密切,形成類似“血管套”現象。血管中膜在腫瘤細胞影響下明顯增厚 (圖1B),腫瘤細胞間夾雜大量的淋巴細胞。
肝臟實質內或匯管區內可見多個瘤結節,它們經常包繞在血管和膽管周圍 (圖1C)。肺臟胸膜下或支氣管周圍常聚集多個瘤結節,這些瘤結節明顯壓迫肺泡腔(圖1D)。腎門周圍可見血管旁腫瘤細胞,腎臟皮質,髓質及腎盂可見大量的腫瘤細胞存在(圖1E)。腫瘤細胞夾雜淋巴細胞穿過血腦屏障,進入腦室,圍繞在脈絡叢血管周圍,形成奇特的景觀(圖1F)。此外,這些腫瘤細胞還累及脾臟、骨髓、十二指腸、空腸、胰腺、舌下腺、頜下腺、膽囊、腎上腺、甲狀腺、甲狀旁腺、腸系膜淋巴結、皮下組織及眼結膜等部位。
Giemsa結果顯示胞質中嗜堿性顆粒呈現兩種不同的形態特征,致密型和松散型 (圖2A)。這些顆粒阿辛蘭染色呈陽性,PAS染色則陰性。免疫組化結果表明僅少數細胞PCNA陽性,keratin和syn為陰性。此外,免疫組化及Giemsa染色均證實沙鼠胃粘液層內存在大量的幽門螺桿菌,而少量細菌緊密粘附在胃粘膜表面上皮,提示幽門螺桿菌成功接種到蒙古沙土鼠胃內。
根據以上結果,本病例診斷為肥大細胞瘤,該腫瘤的原發部位尚不清楚。
有報道蒙古沙土鼠自發性肥大細胞瘤,發生率僅為0.26%(1/387)[8]。本研究發現蒙古沙土鼠接種幽門螺桿菌73周后,發生率為25%(2/8)。對照組未發現肥大細胞瘤的發生。研究發現幽門螺桿菌感染組肥大細胞密度明顯高于對照組,僅有20%蒙古沙土鼠肥大細胞中存在顆粒[9,10]。本研究中發現幾乎所有的肥大細胞都包含嗜堿性顆粒,這些顆粒存在兩種不同的形態特征,致密型和松散型。依據顆粒含量及生物學功能,人類和小鼠肥大細胞被劃分為許多亞型[11]。據報道蒙古沙土鼠肥大細胞亦存在不同的亞型,空腸肥大細胞糜蛋白酶及胰蛋白酶陽性,而在舌及皮膚兩者呈陰性表達[12]。研究發現幽門螺桿菌感染組糜蛋白酶陽性肥大細胞數量明顯高于正常胃粘膜[13]。因此,我們推測肥大細胞胞質中不同形態特征的顆粒可能代表了不同的細胞亞型,需要下一步免疫組化證實。

圖1 A)腫瘤細胞胞質內包含大量的嗜堿性顆粒,在幽門肌層呈片狀排列.B)腫瘤細胞分布在上皮層,固有層及粘膜下層,與血管關系密切.C)肝臟實質及匯管區內見大量瘤結節,腫瘤細胞位于血管及膽管周圍.D)腫瘤細胞分布在肺臟胸膜下或支氣管周圍.E)灶狀分布的腫瘤細胞分散在腎臟皮質血管周圍.F)腦室內充滿了腫瘤細胞,這些細胞間夾雜大量的淋巴細胞.(HE染色,400×).

圖2 A)腫瘤細胞胞質內的嗜堿性顆粒呈現兩種不同的形態特征,致密型和松散型.B)胃粘液內存在大量的游離幽門螺桿菌,少量的細菌緊密粘附在胃粘膜表面.(Giemsa染色400×).
肥大細胞分泌何種活性物質與其所受的刺激信號有關,研究發現受幽門螺桿菌源性產物刺激后肥大細胞脫顆粒[14,15]。當肥大細胞被幽門螺桿菌激活后釋放肝素、組胺、白三烯等物質,這些物質有的直接作用于血管內皮細胞,刺激其增殖或遷徙[16],這可能是本研究中肥大細胞圍繞的血管明顯增厚的原因。此外,肥大細胞釋放的化學趨化因子能吸引大量的淋巴細胞,導致肥大細胞間常夾雜大量的淋巴細胞。
據報道肥大細胞有伸展和移動的能力,能夠穿透基底膜進入上皮層[17]。因此,絕大多數的肥大細胞瘤是系統性的,它常侵襲肝臟、脾臟和肺臟等臟器,很難準確找到其原發部位[18]。肥大細胞瘤的生物學行為取決于細胞形態和PCNA的表達水平。梭形和不典型的肥大細胞與臨床惡性結局密切相關[19]。本研究中肥大細胞相對均一,免疫組化證實未發現PCNA表達的陽性細胞,結果提示該腫瘤為良性肥大細胞瘤。
眾所周知,肥大細胞瘤發生與遺傳及環境因素密切相關,其中環境因素中病毒感染是其確定的致病因素之一。此外,某些化學品或放射照射可能也會導致肥大細胞瘤的發生。
[1]Kazuya M,Kanako S,Shintaro K,et al.Systemic Candidiasis and MesentericMastCellTumorwithMultileMetastasesinaDo[J].J Vet Med Sci,2009,71(2):229.
[2]Pulley LT and Stannard AA.Tumors of the skin and soft tissues.In:Tumors in Domestic Animals[M].3rd ed.JE Moulton(ed).of California Press,1990:38-44.
[3]Anton HC,Baselmans,Marga HM,et al.Brief Communication:Histopathology of a Spontaneously Developing Mast Cell Sarcoma in a Wistar Rat[J].Toxicol Pathol,1996,24:365.
[4]Frith CH,Sprowls RW,Breeden CR,et al.Mast cell neoplasia in mice[J].Lab Anim Sci,1976,26:478.
[5]Miyakawa Y,Sato SI,Kakimoto K,et al.Induction of cutaneous mast cell tumors by N-methyl-N-nitro-N-nitrosoguanidine followed by TPA in female mice of 4outof 5strains tested[J].Cancer Lett,1990,49:19.
[6]Matthews GM,Butler RN.Cellular mucosal defense during Helicobacter pylori infection:a review of the role of glutathione and the oxidative pentose pathway[J].Helicobacter,2005,10(4):298.
[7]Hofman V,Lassalle S,Selva E,et al.Involvement of mast cells in gastritis caused by Helicobacter pylori:apotential role in epithelial cell apoptosis[J].J Clin Pathol,2007,60(6):600.
[8]Maria Angelica Guzman-Silva.Systemic mast cell disease in the Mongolian gerbil,Meriones unguiculatus:case report[J].Laboratory Animals,1997,31:373.
[9]Mahjoub FE,Hassanbeglou B,Pourpak Z,et al.Mast cell density in gastric biopsies of pediatric age group and its relation to inflammation and presence of Helicobacter pylori[J].Diagn Patholm,2007,12:2.
[10]Bloom GD,Helander HF,Kruger PG.Mast cells of the Mongolian gerbil(Meriones unguiculatus).Morphology,histamine content and role of calcium in the histamine release process[J].Med Biol,1978,56(4):201.
[11]Tzu-Yin Lin,Alexander H,Rebecca P,et al.Lama Glama Mast Cell Tumors in a Llama(Lama Glama)[J].J VET Diagn Invest,2010,22:808.
[12]Nawa Y,Horil Y,Okada M,et al.Histochemical and cytological characterizations of mucosa and connective tissue mast cells of Mongolian gerbils(Meriones unguiculatus)[J].Int Allergy Immunol,1994m104(3):249.[PMID:8032236]
[13]T Matsuo,Y Ikura,M Ohsawa,et al.Mast cell chymase expression in Helicobacter pylori-associated gastritis[J].Histopathology,2003,43:538.
[14]Fazilet K,Ender S.Relationship between gastritis severity,Helicobacter pylori intensity and mast cell density in the antrum and corpus[J].Turk J Gastroenterol,2002,13(3):154.
[15]Deborah A,Kathleen B.Modulatory action of Helicobacter pylori on histamine release from mast cells and basophils in vitro[J].J Med Microbiol,1995,42:386.
[16]Kyriaki A,Eugenia T.A study of the pathogenesis of Rosacea:how angiogenesis and mast cells may participate in a complex multifactorial process[J].Arch Dermatol Res,2008,300:125.
[17]Jing Chi,Miao Lu,Bao Yu Fu,et al.The effect of mast cell on the induction of Helicobacter pylori infection in Mongolian gerbils[J].World J Gastroentero,2000,6(3):440.
[18]Lamm CG,Stern AW,Smith AJ,et al.Disseminated cutaneous mast cell tumors with epitheliotropism and systemic mastocytosis in a domestic cat[J].J Vet Diagn Invest,2009,21(5):710.
[19]Papadopoulos A,Grekas D.Aggressive systemic mastocytosis associated with mesangioproliferative glomerulonephritis[J].Acta Haematol,2011,125(3):153.