基于附壁生長病理特征的肺腺癌研究進展

周慈航 何帆 樊劍 胡珍麗 韓一平

1海軍軍醫大學附屬長海醫院全科,上海 200433;2海軍軍醫大學附屬長海醫院呼吸內科,上海 200433;3中國人民解放軍 73021部隊,杭州 310007

肺癌不僅是全球最常見的惡性腫瘤之一,也是癌癥死亡的首要原因[1]。2020 年全球肺癌死亡180萬例(18%),遠超其他癌癥類型[2]。腺癌是非小細胞肺癌(non-small-cell lung cancer,NSCLC)中最常見亞型,在分子生物學、病理學、放射學和外科學等領域都取得飛速進展,這些研究需要轉化并整合到臨床中,以改善患者預后。普遍認為,附壁生長模式的腺癌細胞是非侵襲性成分[3],生物學行為與其他肺腺癌迥然不同。本文結合2021年WHO 最新公布的第5 版肺腫瘤分類,對肺腺癌的附壁生長特征做一綜述,為臨床選擇合理的診療策略提供借鑒和幫助。

一、病理分類

附壁生長是指腫瘤細胞沿著完整的肺泡壁表面增殖,沒有間質、血管或胸膜侵犯[4] (圖1)?！發epidic”源于拉丁語,意指襯覆在肺泡壁上,呈“貼壁狀”外觀。附壁生長可被分為不典型腺瘤樣增生(atypical adenomatous hyperplasia,AAH)、原位腺癌(adenocarcinoma in situ,AIS)、微浸潤性腺癌(minimally invasive adenocarcinoma,MIA)以及附壁型腺癌(lepidic adenocarcinoma,LA)(表1)。

圖1 附壁生長 HE ×200

(一)肺腺癌分類發展簡史

“lepidic”一詞的起源,人們已經進行了廣泛討論。Liebow[5]于1960年命名“細支氣管肺泡癌(bronchioloalveolar carcinoma,BAC)”一詞,用來描述一種分化良好的腺癌。但他的定義仍然過于模糊,對于BAC 的病理診斷容易引起混淆。2004年,WHO 發布指南[6],將BAC 定義為沿肺泡壁呈附壁生長的腺癌,無間質、血管或胸膜侵犯,包括黏液性和非黏液性亞型。此外,他們詳細描繪了混合型肺腺癌,即腺癌同時伴有細支氣管肺泡癌和間質浸潤性成分。

隨著影像學、組織學和免疫組織化學的不斷發展,明確非小細胞肺癌亞型越來越重要。然而,侵襲性成分的范圍不明確,使肺腺癌的亞分類一直很困難。在這種背景下,2011年國際肺癌研究協會、美國胸科學會和歐洲呼吸學會(IASLC/ATS/ERS)聯合提出新的肺腺癌分類系統[7],為多學科管理提供了統一的術語和診斷標準,得到2015年WHO 肺腺癌分類的采納[8]。然而,該分類不再使用“BAC”的名稱[9],無法體現出附壁生長的良性生物學行為特點。因此,第5 版肺腫瘤分類[10]進行了重大調整,把AAH 和AIS與腺癌分開大類列出。此次WHO將肺原位腺癌剔除出肺惡性腫瘤,從基礎研究到臨床診療都必將產生一系列深遠影響。

(二)組織形態學

目前,肺腺癌的發病率已經明顯超出鱗癌而成為肺癌中發病率最高的類型,肺腺癌的組織學類型包括附壁型、腺泡型、乳頭狀型、實體型及變異型(黏液腺癌、膠樣癌、胚胎性癌、腸型腺癌)。附壁生長的腺癌在所有NSCLC 中發病率為15%～20%[11]。越來越多的證據表明,肺腺癌的組織學不均一性意味著腫瘤個體的預后也存在差異[12-13]。例如,具有微乳頭狀或實體型的混合亞型腫瘤的預后明顯比其他亞型差[14-15]。

1、不典型腺瘤樣增生與原位腺癌

第5版肺腫瘤新分類將AAH 和AIS共同列入腺體前驅病變,而不再稱為浸潤前病變。這里一并作述。

AAH 是一種局限性的、通?！?.5 cm、輕度到中度的非典型增生,Ⅱ型肺細胞和/或Clara細胞排列在肺泡壁上呈附壁生長,替代呼吸終末單位的正常細支氣管肺泡上皮。AIS是一種小到中等直徑(≤3 cm),單純附壁生長的孤立性腫瘤病變,最接近原來的非黏液性BAC。AIS 典型細胞學特征呈立方狀或柱狀,相對一致,輕至中度異型,細胞核淡、小、單形,染色質細,核仁不明顯。腫瘤細胞排列整齊的條帶和小的扁平單層細胞沿著肺泡壁“釘突樣”生長也是AIS的一個特征[16]。

在AAH 和AIS之間存在連續的形態學變化,使得這兩種實體的鑒別具有一定的挑戰性。總的來說,細胞密度、多型性和細胞大小有助于區分。在AIS中,細胞異型性可能比AAH 更明顯。AIS病變通常>0.5 cm,細胞異型性通常比AAH 更明顯。AIS又分為黏液性和非黏液性兩種,雖然大多數AIS病變是非黏液性AIS,但也有一些黏液性AIS病例報道[17]。多項研究表明,AIS 的5 年無病生存率為100%[3,16]。此外,AAH 須與反應性肺細胞增生相鑒別。

表1 肺腺癌附壁生長病理類型及特點

2、微浸潤性腺癌

MIA 是一個中等大小的孤立性病變(≤3 cm),浸潤灶直徑≤5 mm,呈附壁生長和局限性侵襲。侵襲性病灶可以是單灶或多灶性的[17]。浸潤性成分包括除附壁生長以外的任何組織學模式(即腺泡狀、乳頭狀、微乳頭狀或實性等),或由浸潤肌纖維母細胞間質的單個腫瘤細胞巢構成[18]。MIA 不適用于侵犯淋巴管、血管或胸膜的腫瘤或含有壞死的腫瘤。當有多個獨立的腫瘤存在時,AIS和MIA 只有在病變為同步原發灶而不是肺內轉移時才應該被診斷。大約1/3的肺腺癌具有明顯的附壁生長成分,其中近1/3 被認為是MIA[19]。多個研究中MIA 已經被證明擁有100%的5年無病生存率[16,19-20]。

3、附壁型腺癌

LA 是指在附壁生長的腺癌中浸潤灶≥5 mm,或有血管、胸膜或淋巴管浸潤或壞死的間質浸潤跡象。如存在多個浸潤灶,則采用浸潤灶的百分比之和乘以腫瘤最大徑,如其數值>5 mm 即可診斷[21]。LA 的診斷僅適用于非黏液性腺癌。如果肌纖維母細胞間質含有侵襲性腫瘤細胞,則診斷為LA 而不是MIA。LA 中附壁生長成分比例的范圍從40%～85%,平均約50%[22]。多項回顧性研究報道,LA 的5年無病生存率介于85.7%和100%之間[22-24]。從AAH、AIS發展到MIA,再發展為LA 的附壁生長模式在腺癌中最具典型(圖2),其生長緩慢,預后好于其他浸潤性腺癌。

圖2 附壁生長 (AAH→AIS→MIA→LA)

二、臨床癥狀、影像學表現

臨床研究發現,肺腺癌以女性或非吸煙者多見,且顯示出逐漸年輕化趨勢。高達2/3的肺腺癌患者就診時無明顯臨床癥狀,而是影像學檢查偶然發現;咳嗽是最常見的癥狀,出現在25%～30%的患者中[24-25];當疾病發展到一定階段可出現刺激性干咳、胸痛與胸部不適、咳痰與咯血、發熱等。

憑借圖像清晰、分辨率高、后處理功能強大等優點,電子計算機斷層掃描(computed tomography,CT)逐漸成為肺癌檢查的“金標準”[26]。許多研究報道了腺癌的組織病理學和CT表現之間的相關性[16,27-29]。附壁生長模式的腺癌在高分辨率CT 上多顯示肺磨玻璃樣影[17,29],即邊界清楚或不清楚的云霧狀密度增高影,其中走形的血管及支氣管隱約可見。相反,乳頭狀、腺泡狀和實體腺癌在CT 上通常表現為實性結節[28,30]。因此,CT 影像在一定程度上可以預測附壁生長模式。與腫瘤生物學行為相關的影像學特征可能具有臨床轉化的意義,有助于診斷和判斷預后。例如,與實性或微乳頭狀為主的腺癌相比,附壁生長型腺癌的預后更好,且較少淋巴結轉移[31]。

三、分子遺傳學

近年來肺腺癌分子生物學領域的進展突飛猛進,生物標志物檢測為肺癌分層治療帶來革命性變化,以表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)、鼠類肉瘤病毒癌基因(kirsten rat sarcoma viral oncogene,KRAS)和間變性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase,ALK)突變為代表的單基因改變是部分肺腺癌最顯著的分子學特征[32]。這些基因突變是治療干預的特定分子靶標,具有重要的臨床價值。

(一)EGFR

EGFR 是一種具有酪氨酸激酶活性的跨膜受體[33],具有多種特異性配體,表皮生長因子與EGFR 結合,啟動涉及細胞凋亡、血管生成和細胞增殖的信號通路,從而可能促進與癌變相關的特性[34]。2004年以來,EGFR 突變被廣泛研究,并已確定在女性、從不吸煙和亞裔人群中更為普遍[35]。我國人群中EGFR 基因的突變率為40%～60%,以19號外顯子缺失(Ex19)和21 號外顯子L858R 點突變(Ex21)最為常見,占85%～90%[34]。在過去的研究中EGFR 突變陽性肺腺癌具有附壁生長模式[33,36],但也有研究指出EGFR突變陽性肺腺癌與腺泡狀、乳頭狀或微乳頭狀生長相關[24,37]。Yoshizawa等[36]研究發現附壁生長的腺癌在Ex21 突變中更為常見。多數研究都表明EGFR 突變型肺腺癌相關預后優于EGFR 野生型[38]。IPASS、WJTOG3405和NEJ002等大規模隨機對照研究,奠定了吉非替尼等酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitors,TKI)在晚期EGFR陽性NSCLC中一線治療的地位,拉開了肺癌靶向治療的序幕,從此靶向藥物如雨后春筍、日新月異,肺癌進入精準治療時代。

(二) 間變性淋巴瘤激酶 (anaplastic lymphoma kinase,ALK)

棘皮動物微管相關蛋白樣4(echinoderm microtubule associated protein-like 4,EML4)與ALK 形成的融合基因,通常稱為ALK 融合基因,2007年Soda 等[39]首次發現。ALK 融合陽性的NSCLC占所有肺癌的2%～5%[40],肺腺癌患者中ALK 融合基因的總發生率為5.2%～11.2%[41]。實體型或腺泡狀、篩網狀結構、黏液細胞(如印戒細胞或杯狀細胞)在ALK 陽性腺癌中更為常見[33],而較少出現附壁生長模式[37]。隨著克唑替尼、阿來替尼和勞拉替尼等被批準上市,ALK 突變腺癌的預后得到顯著地改善。ALK-TKIs顯著延長了無進展生存期和總生存期,極大地改變了NSCLC的臨床實踐。

(三)KRAS

KRAS是一種鼠類肉瘤病毒癌基因,突變型KRAS導致蛋白功能異常,在無EGFR 活化信號刺激下仍處于激活狀態,使細胞內信號傳導紊亂,細胞增殖失控而癌變[24,34]。KRAS 突變在肺腺癌中發生率較高(20%～30%)[42]。目前,KRAS突變臨床和遺傳特征尚無定論,與組織學亞型的關聯仍然存在爭議。de Melo等[43]發現KRAS 突變與腺泡亞型顯著相關。有研究報道[44],浸潤性黏液腺癌與KRAS突變顯著相關。Jiang等[45]薈萃分析發現,KRAS突變在浸潤性黏液腺癌中更為常見,而在附壁生長和腺泡為主的亞型中較少見。Kadota等[46]發現KRAS突變是總生存期的獨立預后因素,可能與預后較差相關。2項Meta分析認為KRAS突變為EGFR-TKIs反應的負性預測生物標記物[41]。KRAS突變可能預示著對EGFR 靶向治療的耐藥性,成為NSCLC 患者的不良預后因素。不同類型的KRAS突變其預后價值不盡相同,需要未來的進一步研究來證實。

(四)其他

隨著新一代測序和全外顯子組測序等技術的出現,更多的新穎突變和融合伴侶基因被發現。ROS1重排在1%～2%的NSCLC中報告[47],相比于西方國家,ROS1基因融合在亞洲(中國、日本和韓國)患者中出現頻率較高[48]。少數研究中C-ROS癌基因1(C-Ros oncogene 1,ROS1)重排的肺腺癌被描述為具有附壁生長模式[49]。ERBB2突變在2%～4%的NSCLC 中被發現[50-51],而在EGFR/KRAS/ALK 均野生型的腺癌中可達到6%[52]。Ding 等[53]檢測到一些罕見突變,如BRAF、MET 以及RET,FGFR1和ALK 融合伴侶等。然而,這些少見突變和新型融合伴侶的臨床意義仍有待進一步研究。分子途徑及相關機制的研究深入,必將有助于了解肺腺癌的分子生物學特征并為臨床決策提供依據。

四、治療與預后

目前外科手術切除仍是早期NSCLC 的標準治療手段[54]。肺癌手術方式首選解剖性肺葉切除和淋巴結清掃,但由于腫瘤或患者耐受性等因素,又有擴大切除和局部切除。研究證實,附壁生長型腺癌術后預后良好,AIS 術后5 年無病生存率為100%,MIA 接近100%,遠高于浸潤性腺癌的5年無病生存率40%～85%[20,55-56]。多項研究表明,附壁狀生長模式的高百分比與低復發風險相關,LA 中附壁生長成分的比例具有較高的預后價值[57]。臨床預后的差異為制定個體化治療方案提供重要依據。一項大型試驗[58]發現,CT 檢查直徑≤10 mm 或體積≤500 mm3的純GGO 可考慮進行密切隨訪,而不是立即切除。第5版WHO 肺腫瘤分類并未再將肺原位癌歸類于肺腺癌,可能會改變臨床醫生對這類病變的處理方式[59],至少需要重新斟酌、考慮是否手術,仍有待探討。

然而,腫瘤異質性可能是預測預后和治療反應的限制因素。其中一些病變能否通過有限切除治療是一個普遍存在的問題,需要深入研究。盡管大多數AIS或MIA 病例可通過完全切除治愈,但仍有一小部分LA 會復發[23]。因此,在多學科背景下進一步認識這些病變潛在的特征顯得尤為重要。

盡管近十年中肺癌的診斷和治療取得許多進展,但它仍然是全世界最常見的癌癥死亡原因;我國肺癌患者的5 年生存率仍然只有10% ～20%[20,41]。同時,肺癌是一個異質性的疾病,其細胞類型、分子生物學特征、病理特征復雜多樣,給臨床診斷和治療帶來一定挑戰。本文綜述了對附壁生長這一病理亞型肺腺癌的認識過程和研究現狀,重點介紹了其臨床病理特征及其與驅動突變(EGFR、ALK 和KRAS等)的關系。雖然肺腺癌的發生機制尚不清楚,但更好地了解此類病例中的腫瘤發生和進展可能有助于全方位解析肺癌的不同的生物學特征,并制定相應的預防、篩查和治療策略。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突