血小板源性生长因子受体α在胃肠道间质瘤表达的意义

1、血小板源性生长因子受体-在胃肠道间质瘤表达的意义 作者：陈林莺， 林华， 陈余鹏， 张声 【摘要】 目的 探讨血小板源性生长因子受体（PDGFR-）在胃肠道间质瘤中表达的意义。 方法 运用EnVision免疫组织化学染色检测CD117和PDGFR-蛋白在94例胃肠道间质瘤中的表达。 结果 PDGFR-的表达与胃肠道间质瘤发生的部位和组织学类型明显相关。26例呈中度以上的阳性染色，其中发生于胃24例，肠道1例，胃肠道外1例（P0.01)。上皮细胞型和混合细胞型胃肠道间质瘤多呈中度以上弥漫性细胞膜或核旁点状阳性，梭形细胞型表达较弱，多呈局灶性（P0.01)。PDGFR-的表达与CD117的表达有关

2、，24例CD117阴性或弱阳性病例中，13例（54.2%）PDGFR-呈中度以上阳性；70例CD117中度以上阳性病例中，57例（81.4%）PDGFR-呈阴性或弱阳性（P0.05）。 结论 PDGFR-的表达与胃肠道间质瘤的发生部位、组织学类型和C-kit基因的表达有关，可能也是本病的重要发病机制之一。 【关键词】 受体，血小板源性生长因子； 原癌基因蛋白质c-kit； 胃肠道间质肿瘤1 / 20 ABSTRACT: Objective To explore the significance of platelet-derived growth factor receptor-(PDGFR-

3、) expression in gastrointestinal stromal tumors（GIST）. Methods The expression of PDGFR- and CD117 was detected by immunohistochemistry in 94 cases of GIST. Results The expression of PDGFR- was relation to the location and histopathology of GIST. Of 26 cases with the moderate and strong positive, 24

4、cases were located in the stomach， 1 case in the small bowel， and the other in the extragastrointestinal(P<0.01). The expression of PDGFR- in epithelioid cell type or epithelioid-spindle mixed cell type was exhibited moderate and strong positive staining which show membrance or a perinuclear

5、dot-like pattern. Whereas the expression in the spindle cell type was weak or negative(P<0.01). The expression of PDGFR- correlated to the expression of CD117. In 24 cases with the weak or negative expression of CD117, 13 cases show the strong and moderate staining of PDGFR-. However in 70 ca

6、ses with the expression strong or moderate of CD117, 57 (81.4%) exhibited the negative and weak expression of PDGFR-(P<0.05). Conclusion With regard to GIST, the expression of PDGFR- is associated with the location, histopathology and the expression of CD117. PDGFR- may play a role in the pat

7、hogenesis of GIST. KEY WORDS: receptor,platelet-derived growthfactor alpha; proto-neogene protein c-kit; gastrointestinal stromal tumors 胃肠道间质瘤（gastrointestinal stromal tumors，GIST）是消化道最常见的间叶源性肿瘤，免疫表型常表达KIT蛋白（CD117）、遗传学上存在频发性C-KIT基因突变。最近研究发现，少部分胃肠道间质瘤存在血小板源性生长因子受体（PDGFR-）基因突变，认为也是本病的重要发病机制之一，特别是该基因的

8、突变可能导致酪胺酸激酶抑制剂治疗上的抵抗1-2。本研究应用免疫组织化学检测其在GIST中的表达，分析其与临床病理学特征的关系。1 材料与方法1.1 材料收集1997-2006年胃肠道间质瘤切除标本的存档蜡块94例，男性47例，女性47例，年龄中位数57岁（2286岁）。患者术前均未经放疗和化疗。复习所有切片，均符合胃肠道间质瘤的诊断标准3。1.2 方法标本均经4%中性甲醛固定，石蜡包埋，连续4 m切片，分别行H-E染色和免疫组织化学CD117和PDGFR-染色。采用EnVision免疫组织化学染色试剂盒（美国DAKO公司），操作严格按照说明书进行。CD117（多克隆）购自美国DAKO公司，稀释

9、浓度为1400；PDGFR-（多克隆）（美国SANTA CRUZ 公司），稀释度为1250。用已知的阳性片作阳性对照，同时用PBS代替第一抗体作阴性对照。1.3 诊断标准所有病例形态学均符合GIST诊断要点3。77例因CD117阳性而诊断；17例CD117阴性病例中，10例因CD34弥漫阳性而诊断，7例排除了胃肠道神经鞘瘤、平滑肌瘤、炎性肌纤母细胞瘤、纤维瘤病和平滑肌源性肿瘤而纳入本研究。1.4 免疫组织化学染色结果判断标准两位病理医师独立观察每张切片10个具有代表性的高倍视野。采用半定量评估方法划分染色强度4：>75%的肿瘤细胞呈强阳性/中度阳性着色者为；10%75%的肿瘤细胞

10、呈强阳性/中度阳性着色或>75%的肿瘤细胞呈弱阳性着色者为；阳性的肿瘤细胞数<10%者为+；无着色者为-。1.5 GIST分型和危险性评估判断参照文献5的分型、分级标准，分为梭型细胞型、上皮样细胞型和混和细胞型。分级标准：肿瘤直径<2 cm和核分裂相<5/50 HPF为极低度侵袭危险性；肿瘤直径为25 cm和核分裂像5/50 HPF为低度侵袭危险性；肿瘤直径<5 cm和核分裂相为610/50 HPF或肿瘤直径为610 cm和核分裂相<5/50 HPF为中度侵袭危险性；肿瘤直径>5 cm和核分裂相&

11、amp;gt;10/50 HPF或肿瘤直径>10 cm（不管核分裂相数目多少）或核分裂相>10/50 HPF（不管肿瘤直径多少）均视为高度侵袭危险性。1.6 统计学处理应用中国医学百科全书-医学统计学PEMS 3.1统计软件包进行统计分析，半定量资料使用2检验。2 结 果2.1 临床病理学特征肿瘤部位：胃部49例，肠道40例，胃肠道外5例。肿瘤平均直径6.43 cm（0.520 cm）。危险性：极低度侵袭危险性8例，低度侵袭危险性27例，中度侵袭危险性24例，高度侵袭危险性35例。组织学类型：梭形细胞型73例，上皮细胞型4例，混合细胞型17例（表1）。表1 PDGF

12、R-与胃肠道间质瘤临床病理特征的关系（略）2.2 免疫组织化学染色PDGFR-阳性染色主要位于肿瘤细胞的细胞膜和核旁点状阳性，异质性表达（图1A）；其中强阳性16例，中度阳性10例，中度以上阳性率为27.7%（26/94例）。26例中度以上阳性病例中，发生于胃24例（92.3%），肠道1例（3.85%），胃肠道外1例 (3.85%)，比较有统计学意义（P0.01)。上皮细胞型和混合细胞型者均呈弥漫性细胞膜或核旁点状阳性染色，强度多在中度以上（85.7%）（图1B）；梭形细胞型的阳性染色较弱，多呈局灶性（图1C），中度以上阳性率为12.3%（9/73例），两者比较有统计学意义（P0.05)。梭形

13、细胞型中阳性者具有明显栅栏状排列的区域PDGFR-染色呈强阳性（图1D）。2.3 PDGFR-染色与CD117的关系CD117阳性染色主要位于肿瘤细胞膜和核旁点状阳性，异质性表达（图2）；其中强阳性53例，中度阳性17例，中度以上阳性率为74.5%（70/94例）。24例CD117阴性或弱阳性病例中，PDGFR-同为阴性或弱阳性病例11例（45.8%），PDGFR-中度以上阳性13例（54.2%）；70例CD117中度以上阳性病例中，PDGFR-阴性或弱阳性57例（81.40%），PDGFR-中度以上阳性13例（18.6%），比较有统计学意义（P0.05）。3 讨 论 GIST是胃肠道最常见的

14、间叶源性肿瘤。如今，人们对GIST的诊断已经从病理组织学、超微结构发展到免疫表型特征6。最近的遗传学研究将GIST分为3个亚型: KIT基因突变型、KIT激酶相关性基因PDGFR突变型以及KIT和PDGFR基因野生型7。PDGFR基因定位于人类4q12，全长65 kb，其编码的PDGFR为一种单链跨膜糖蛋白，由1 089个氨基酸组成，与C-KIT基因同属于型酪氨酸激酶家族。PDGFR-与配体结合形成受体配体复合物并活化PDGFR-，活化的PDGFR-可以激活磷酸酰肌醇、cAMP及多种蛋白质的磷酸化途径及其他改变。再通过信号转导通路将有丝分裂等信号传递入细胞核，诱导基因表达，促进DNA合成，引起

15、细胞分裂和增殖8。 C-KIT基因第11号外显子突变是GIST最常见的事件，而 PDGFR第18号和第12号外显子突变是PDGFR-突变型的常见部位。C-KIT基因和PDGFR-基因突变是两个独立的遗传学事件8。国内学者也有类似的研究结果，GIST中特别是C-KIT阴性的存在PDGFR-基因突变，突变的位点和类型存在多样性9-10。Heinrich 等在C-kit基因突变型的GIST中也检测到PDGFR-蛋白的表达。Pauls等发现PDGFR-蛋白不仅在PDGFR-基因突变型的GIST中表达，而且在C-KIT基因突变型和野生型中也见有表达，但表达的强度明显减弱11。本研究发现，94例GIST中

16、有37例PDGFR-蛋白呈弱阳性以上表达，在CD117阴性或弱阳性的病例中，13例PDGFR-呈中度以上阳性染色（54.2%）；在CD117中度以上阳性染色的病例中，57例PDGFR-为阴性和弱阳性染色（81.4%），差别具有显著性，结果与多数学者相似，PDGFR-基因与C-KIT基因相似，可能也是本病的重要发病机制之一8。本研究结果与多数学者的研究相似，PDGFR-蛋白的表达与GIST发生的性别和肿瘤侵袭危险性无关，但是似乎与患者的年龄有关，目前这种现象还难以解释。 PDGFR-蛋白的表达与GIST发生的部位有关，26/94例中度以上阳性染色的病例中, 发生于胃24例（92.3%），肠道1例

17、（3.85%），胃肠道外1例 (3.85%)，差别有统计学意义（P0.05）。Wardelmann等应用SSCP和序列分析检测46例C-KIT野生型GIST的PDGFR-基因的突变情况，显示20例存在PDGFR-基因外显子18或16号突变的病例均发生于胃6。Hirota等观察8例C-KIT野生型GISTs, 发现5例PDGFR-基因突变的GISTs发生于胃，提示不同发病部位的GISTs可能存在不同的基因遗传学改变1,4。 PDGFR-突变与GIST的组织学类型密切相关。本研究发现PDGFR-的阳性表达与GIST组织学类型明显相关，上皮细胞型和混合细胞型的PDGFR-阳性表达率明显高于梭形细胞型

18、，两者比较有统计学意义（P0.050）。PDGFR-强表达的GIST大多为混合细胞型和上皮细胞型，而CD117强表达的多为梭形细胞型，结果与多数学者相似 4,11-12 。虽然PDGFR-与C-KIT的基因突变模式相似，但是产生的结果并不完全相同，上皮样细胞形态的产生可能是由于活化的PDGFR-基因诱导细胞微丝的重新分布, 影响细胞的边缘波动（ruffing），改变细胞的运动方向而产生13。而部分梭形细胞型也存在PDGFR基因的表达可能是由于存在其它的信号传导通路所致4。本研究还观察到，在梭形细胞型的GIST中局部有明显栅栏状排列的区域PDGFR-表现出明显的胞质胞膜阳性，这个现象还很难解释。

19、PDGFR-在大鼠和小鼠的神经元细胞、雪旺细胞和神经胶质细胞中均有表达，提示这种现象是否与GIST具有神经分化有关14-15。【参考文献】 1Hirota S,Ohashi A,Nishida T,et al. Gain-of-function mutation of platelet-derived growth factor receptor gene in gastrointestinal stromal tumorsJ. Gastroenterology, 2003,125(3):660-667.2Heinrich M C,Corless C L,Demetri G D,et al.

20、Kinase mutations and imatinib response in patients with metastatic gastrointestinal stromal tumorsJ. J Clin Oncol, 2003,21(23):4342-4349.3Fenoglio-Preiser C,Munoz N,Carneiro F,et al. Gastric carcinamaR/ World Health Organization Classification of tumors. Pathology and genetics of tumors of the diges

21、tive system. Lyon:IARC Press, 2000:71-75.4Wardelmann E,Hrychyk A,Merkelbach-Bruse S,et al. Association of Platelet-derived growth factor receptor mutations with gastric primary site and epithelioid or mixed cell morphology in gastrointestinal stromal tumorsJ. JMD， 2004, 6(3)197-204.5Fletcher C D,Ber

22、man J,Corless C L,et al. Diagnosis of gastrointestinal stromal tumors: a consensus approachJ. Hum Pathol. 2002，33（5）:459-465.6侯英勇,王 坚,朱雄增,等. 胃肠道间质瘤76例的临床病理学和免疫组织化学特征J. 中华病理学杂志, 2002,31(2):20-25.7Subramanian S,West R B,Corless C L,et al. Gastrointestinal stromal tumors(GISTs) with KIT and PDGFRA muta

23、tions have distinct gene expression profilesJ. Oncogene， 2004,23(47):7780-7790.8Heinrich M C,Corless C L,Duensing A,et al. PDGFRA activating mutations in gastrointestinal stromal tumorsJ. Science, 2003,299(5607):708-710.9贺慧颖,方伟岗,钟镐镐,等. 165例胃肠道间质瘤中c-kit和PDGFRA基因突变的检测和临床诊断意义J. 中华病理学杂志, 2006,35(5):262-266.10刘伟强,冯 菲,马大烈,等. 胃肠道间质瘤中PDGFR基因突变的检测J. 临床与实验病理学杂志, 2007,23(1):9-12.11Pauls K,Merkelbach-Bruse S,Thal D. PDGFR and c-kit-mutated gastrointestinal stromal tumors(GIST) are characterized by distinctive histological and immunohistochemical featuresJ. Histopathology, 2005,46(2):166-