重現(xiàn)性腫瘤特異性染色體易位及新的融合癌基因的鑒定,在腫瘤的診斷、治療及預后方面有著重要意義。近十年來,熒光原位雜交技術(fluorescence in situ hybridization ,FISH)在遺傳醫(yī)學及病理診斷實踐中的應用呈快速增長態(tài)勢。 不同于傳統(tǒng)核型分析的是,F(xiàn)ISH可以對常規(guī)福爾馬林固定、石蠟包埋(formalin-fixed, paraffin-embedded, FFPE)的組織細胞進行快速(分子)遺傳學分析。 原位雜交技術最初(二十世紀60年代后期)是以放射性同位素來標記探針,之后再進行放射自顯影。直到80年代早期,探針才開始用熒光來標記。熒光顯微鏡及數(shù)字成像的進步,以及大量可利用的基因組和生物信息學資源,極大地提高了FISH技術的分辨率、靈敏度、特異性和實用性。 FISH可以檢測的遺傳學改變有染色體或基因的缺失、易位、獲得、擴增和染色體多體。隨著越來越多的腫瘤診斷、鑒別診斷和治療決策是基于FISH的結(jié)果,該技術已成為廣泛應用的臨床工具。本文將主要介紹病理診斷實踐中,染色體易位檢測的臨床應用及策略。 染色體易位是指非同源性染色體之間的重排。易位可以是沒有遺傳物質(zhì)丟失或獲得的平衡性易位,也可以是伴有遺傳物質(zhì)丟失或獲得的非平衡性易位。易位??蓪е滦碌娜诤匣虍a(chǎn)生,而這些融合基因可做為一個嵌合性癌基因,通過過表達或破壞重要的表達調(diào)控區(qū)而使調(diào)控因子不反應,從而導致腫瘤的發(fā)生。 大約30%的肉瘤中存在染色體易位。大多數(shù)肉瘤染色體易位形成的融合基因,其5’端片段貢獻強啟動子,3’端原癌基因片段可因激活而過表達。大部分融合基因與特定腫瘤類型有關,一些融合蛋白可以作為治療靶點,故融合基因的檢測在診斷和治療上具有重要價值。 軟組織肉瘤中已發(fā)現(xiàn)超過400種染色體易位。目前所面臨的挑戰(zhàn)是,鑒定出真正對于肉瘤具有診斷及治療意義的易位?;谀[瘤特異性融合基因的FISH分析,30多種亞型的間葉性腫瘤可被確認,其中包括:尤文肉瘤/原始神經(jīng)外胚層腫瘤、滑膜肉瘤、脂肪肉瘤、圓形細胞尤文樣肉瘤、肺粘液樣肉瘤及炎性肌纖維母細胞瘤等。 左右滑動查看更多 圖1.斷裂探針:標記于同一基因斷裂點的兩端,如發(fā)生易位,則產(chǎn)生斷裂信號 圖2. 融合探針: 標記兩個不同基因,如二者發(fā)生易位,則產(chǎn)生融合信號 尤文肉瘤是由具有高度惡性行為的小圓藍細胞組成,通常累及兒童和青年人的骨骼和骨外組織。在大多數(shù)尤文肉瘤中,存在一個特異性的染色體平衡易位,可以用于尤文肉瘤的鑒別診斷。 EWSR1的融合伙伴來自于編碼轉(zhuǎn)錄因子多個基因家族。這些融合蛋白包含EWSR1的氨基末端和一個ETS基因家族成員的羧基末端。多達90%的易位涉及到EWSR1基因的形式為t(11;22) (q24;q12)易位,將EWSR1置于22q12與11q24的FLI1基因并列。10%的尤文肉瘤涉及到ERG易位t(21;22) (q22;q12),產(chǎn)生EWSR1-ERG融合。 任何有著黏液樣改變的軟組織腫瘤都與黏液樣脂肪肉瘤相似,因此單獨依靠組織學診斷黏液樣脂肪肉瘤是一個挑戰(zhàn),特別是對于小的穿刺標本。 在成人肉瘤中,黏液樣脂肪肉瘤大約占10%,在脂肪瘤中大約占33%。黏液樣脂肪肉瘤的特異性染色體易位主要有t(12,16)(q13;p11)和t(12;22)(q13;q12),導致DDIT3與FUS或EWSR1產(chǎn)生融合基因。超過95%的黏液樣脂肪肉瘤中包含上述融合基因中的一個。黏液樣脂肪肉瘤鑒別診斷中,常用的FISH探針是DDIT3雙色分離探針。 滑膜肉瘤的特異性易位為t(X;18)(p11;q11),涉及18號染色體SS18基因及Xp11的SSX1基因(66%)或SSX2基因(33%)。大約90%的滑膜肉瘤出現(xiàn)t(X;18)(p11;q11)易位,而t(X;18)易位在其他肉瘤中從未發(fā)現(xiàn)。因此用FISH技術檢測t(X;18)(p11;q11),對于診斷滑膜肉瘤具有高度敏感性及特異性。 通常認為孤立性纖維瘤源于周皮細胞,但現(xiàn)有證據(jù)支持其成纖維細胞或肌纖維母細胞來源。目前在孤立性纖維瘤發(fā)現(xiàn)了12q13區(qū)域的臂內(nèi)倒位,產(chǎn)生NAB2-STAT6融合基因。 Mohajeri等利用6種不同的分子生物學技術在41例孤立性纖維瘤患者中檢測出37例攜帶NAB2-STAT6融合。但由于NAB2, STAT6基因在染色體上距離較近,F(xiàn)ISH方法不能很好的檢測。RNA-seq是一種較好的檢測方法,或者STAT6免疫染色敏感性及特異性也可很好的檢測NAB2-STAT6融合產(chǎn)物。 有一小部分肉瘤在臨床上和組織學上類似尤文肉瘤,但這些腫瘤卻沒有尤文肉瘤的遺傳學異常。在這些“尤文樣肉瘤”中發(fā)現(xiàn)了t(4;19)(q35;q13)染色體易位,生成CIC-DUX4融合基因。CIC-DUX4利用傳統(tǒng)細胞學、RT-PCR,FISH方法都可檢測。獨特的組織病理學特征和迅速的疾病進展提示需要將此種類型的肉瘤分類為CIC-DUX4易位型肉瘤。 炎性肌纖維母細胞瘤是常見于膀胱的梭形細胞腫瘤,偶爾見于其它部位。此種腫瘤通常表現(xiàn)良性,但卻很難同肉瘤或肉瘤樣癌區(qū)分。大約50%的炎性肌纖維母細胞瘤含有ALK重排,導致過表達ALK蛋白。 ALK重排包含多種伙伴基因,如TPM3、 RANBP2、TPM4、EML4、 CLTC、 CARS-、 ATIC、SEC31A及 PPFIBP1等。在另外 50% ALK重排陰性的炎性肌纖維母細胞瘤中,發(fā)現(xiàn)小比例的YWHAE–ROS1 ,ETV6–NTRK3,TFG-ROS1重排。 肺泡軟組織肉瘤具有典型的組織病理學特征,但組織起源具有爭議性。在大約80%的此種腫瘤中發(fā)現(xiàn)ASPSCRI-TFE3 [der(17)t(X;17)(p11;q25)]重排。此重排在具有乳頭狀結(jié)構(gòu)的腎細胞癌中也有發(fā)生。 橫紋肌肉瘤是一種侵略性很強的肉瘤,伴有PAX3-FOXO1 [t(2;13)(q35;q14)]或PAX7-FOXO1 [t(1;13)(p36;q14)]易位。利用FOXO1的分離FISH探針即可檢測,且較RT-PCR具有更好的敏感性及特異性。 軟組織透明細胞肉瘤是一種少見的間質(zhì)細胞惡性腫瘤,好發(fā)于中青年下肢軟組織。此腫瘤侵襲性強,局部復發(fā)率高,易遠端轉(zhuǎn)移。大約90%的此腫瘤含有EWSR1-ATF1易位,6%含有EWSR1-CREB1易位。 原文:Fluorescence in situ hybridization in surgical pathology:principles and applications. J Path: Clin Res April 2017; 3: 73–99 |
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