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琥珀酸脱氢酶缺陷性肿瘤:SDHB免疫组化染色结果的正确判读

2019-07-13 16:54  阅读(91)  评论(0)  分类:病理技术

概述:琥珀酸脱氢酶(SDH)复合体是由SDHA、SDHB、SDHC和SDHD四个亚单位组成的关键呼吸酶。当SDH的任何成分出现双等位失活时,SDHB免疫组化染色都是阴性,这在没有综合征疾病的情况下是非常罕见的。因此,SDHB免疫组化染色阴性是综合征疾病的标志,通常是SDH亚单位之一的胚系突变。SDHB表达缺失的肿瘤称为SDH缺陷性肿瘤。除SDHB缺失外,携带SDHA突变的肿瘤也显示SDHA表达缺失。15%的嗜铬细胞瘤和副神经节瘤(PHEO/PGL)与SDH胚系突变有关,因此也称为SDH缺陷性肿瘤。我们建议对所有PHEO/PGL进行SDHB免疫组化筛选。SDH缺陷性胃肠道间质瘤(GIST)具有独特的特征,包括缺乏KIT/PDGFRA突变(但c-kit和DOG1染色阳性),仅表现为胃部呈分叶状生长的肿块,无法根据肿瘤大小和核分裂象来判断预后,淋巴结转移常见,伊马替尼治疗耐药。SDH缺陷性肾癌是2016版肾脏肿瘤WHO分类的新类型,肿瘤细胞质呈嗜酸性、空泡状,可见胞质包涵体。可发生SDHC和SDHA突变,但SDHB突变更常见。另外,还有较少见的SDH缺陷性垂体腺瘤。

琥珀酸脱氢酶(SDH)缺陷性肿瘤的概念:免疫组化SDHB表达缺失的肿瘤

SDH基因家族成员SDHA、SDHB、SDHC和SDHD分别由常染色体5p15.33、1p36.13、1q23.3和11q23编码;相应的蛋白质在线粒体内膜上组装形成线粒体复合物2,也被称为琥珀酸脱氢酶/琥珀酸-泛醌氧化还原酶。琥珀酸脱氢酶组装因子2(SDHAF2)也位于常染色体(11q12.2)上,编码一种共价结合所必需的蛋白质,从而使SDHA发挥功能。

SDH复合体是一种关键的呼吸酶,也是唯一参三羧酸循环和电子传递链的酶。因此,它是正常有氧呼吸的关键酶。如图1所示,将复合体连接到线粒体内膜的锚定成分由疏水性SDHC和SDHD亚单位组成,而SDHA和SDHB是催化成分。在三羧酸循环中,SDH将琥珀酸氧化成延胡索酸盐,然后参与电子链传递。

琥珀酸脱氢酶缺陷性肿瘤:SDHB免疫组化染色结果的正确判读

图1:琥珀酸脱氢酶(SDH)复合体包括两个锚定亚单位(SDHC和SDHD)和催化组分SDHA和SDHB。如果SDH复合物的任何成分丢失,SDHB免疫组化染色均为阴性。

术语“琥珀酸脱氢酶缺陷(SDH definent)”可用于所有显示SDHB表达缺失的肿瘤,SDH缺陷可初步视为综合征疾病的证据,通常是胚系突变。除了SDHB表达缺失外,当SDHA双打击失活时,SDHA免疫组化染色也呈阴性。也就是说,与SDHB、SDHC、SDHD或SDHAF2双等位基因失活相关的肿瘤对SDHB呈阴性染色,而与SDHA双等位基因失活相关的肿瘤对SDHB和SDHA均呈阴性染色。因此,在SDH缺陷性肿瘤中,SDHA表达缺失是SDHA胚系突变的初步证据。SDHA突变率极低,且在超过0.3%的健康人群中可能出现致病性SDHA突变,因此,在针对无症状人群制定SDHA突变的随访计划时应特别小心,以避免过度监测。迄今为止,试图用免疫组化染SDHC和SDHD来区分SDHB、SDHC和SDHD突变均未成功。

SDHB免疫组化染色结果的正确判读

研究表明,SDHB免疫组化是强大而可靠的SDH突变的替代标记物。但SDHB免疫组化染色结果必须谨慎判读,因为存在几种染色陷阱。首先,在判断阴性(图2)之前,内对照的非肿瘤细胞(如内皮细胞、基质细胞或炎症细胞)需为阳性。也就是说,如果肿瘤细胞不表达SDHB,但无阳性内对照,则染色结果无法判读。其次,SDHB染色的正常模式是胞质呈截然不同的颗粒状阳性(线粒体显色)。当胞质呈弥漫性均匀性淡棕色时,特别是与阳性内对照中的真正线粒体显色(胞质颗粒状强阳性)形成了明显反差时,应判读为阴性,提示SDH缺陷(图2)。携带SDHA、SDHB或SDHC突变或SDHC表观突变的肿瘤通常显示细胞质呈完全阴性的正常染色模式,相比之下,携带SDHD突变的SDH缺陷肿瘤更有可能表现出非特异性染色(胞质呈弥漫性均匀性淡棕色)。正是由于这些SDHD突变肿瘤呈弥漫性非特异性胞质弱阳性染色,特别容易误判为SDHB免疫组化染色阳性。第三,与von Hippel-Lindau综合征(VHL胚系突变)相关的肿瘤并非SDH缺陷性肿瘤。这些肿瘤通常显示SDHB表达显著减弱,可能会误以为SDHB染色阴性。虽然这种表达可能是局灶的,但它呈独特的细胞质颗粒状(线粒体)染色,这是正常染色模式。最后,对于胞质透明的肿瘤,SDHB染色的判读必须特别小心,尤其是透明胞质的肾肿瘤。如果细胞质完全透明,则任何胞质标记物恒定阴性,因此,胞质透明的肿瘤一般不考虑SDH缺陷性肿瘤。我们判读胞质透明肿瘤中SDHB免疫组化染色结果的最实用方法是观察具有嗜酸性细胞质的区域,即使是局灶的也有帮助。在这种情况下,我们也可以与另一种线粒体标记物,即延胡索酸水化酶,一起来判读SDHB免疫组化染色结果。如果延胡索酸水化酶和SDHB均呈阴性,SDHB即使明显表达缺失也不太可能代表真正的SDH缺陷。在SDHB免疫组化无法判读的情况下,通过质谱法来测定代谢物琥珀酸与延胡索酸盐(fumarate)的比率是一种经济有效且可靠的替代方法。

琥珀酸脱氢酶缺陷性肿瘤:SDHB免疫组化染色结果的正确判读

图2:左图:SDHB免疫组化,正常阳性染色模式,胞质呈截然不同的颗粒状阳性(线粒体显色)。本例为胃肠道间质瘤。中图:为了保证阴性(异常)染色有意义,必需要有非肿瘤细胞作为阳性内对照。本例为SDH缺陷的副神经节瘤(中)。右图:肿瘤细胞质呈弥漫性均匀性淡棕色,与阳性内对照的线粒体显色模式形成鲜明对比,应判读为阴性,提示SDH缺陷。本例为SDH缺陷的副神经节瘤,携带SDHD胚系突变。


参考文献:Succinate dehydrogenase (SDH)-deficient neoplasia. Histopathology,2018.


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