卵巢上皮源性肿瘤的组织病理起源及发病机制早期事件研究

发布时间：2018-10-09 12:04

【摘要】：研究背景和目的：卵巢上皮性恶性肿瘤是恶性程度最高,致死率最高的妇产科恶性肿瘤。因对于其组织起源和发病机制知之甚少,尽管医学界对卵巢癌早期诊断和创新治疗方面都做出了诸多尝试和努力,但效果总体上仍不尽人意。过去许多研究都曾积极仔细的在卵巢本身寻找卵巢癌的癌前病变,以期获得早期诊断和干预的有效手段,但未能成功。近十年来,众多研究发现卵巢上皮性恶性肿瘤的癌前病变常发生于卵巢之外,卵巢癌并非单一的病种,而是一组在形态学,免疫表型,分子遗传学表型上来说,具有高度异质性的病变。这提示不同亚型的卵巢癌具有不同的病理起源、前驱病变和发病机制。据此,对于卵巢癌的病理学分类在过去的十年中发生了巨大的变化。目前国际上公认的最新的分类方法是依据肿瘤的不同的临床和分子遗传学特征将卵巢癌分为两大类型,1型和2型,即卵巢癌分型的二元论。在卵巢1型上皮性肿瘤中,子宫内膜样癌,透明细胞癌和粘液浆液性癌近年来被发现很可能源自于异位于卵巢的子宫内膜,而与上述肿瘤不同,1型肿瘤中的粘液性肿瘤的组织病理起源至今尚无定论。卵巢的原发粘液性肿瘤在2014版世界卫生组织妇产科肿瘤分类方法中,被划分为在形态学上具有肠型分化的特征卵巢上皮性肿瘤。卵巢的粘液性肿瘤的谱系中包括粘液性囊腺瘤,不典型增生性粘液性肿瘤或交界性粘液性肿瘤及粘液性囊腺癌,从发病机制上来说常为逐步发生发展,呈从良性到交界性再到恶性的过程,因此在卵巢粘液性癌中常可见到良性粘液性上皮及交界性粘液性病灶的成分。但因卵巢自身的解剖结构不具有正常粘液性上皮的成分,卵巢表面上皮的粘液性化生也非常罕见,卵巢粘液性肿瘤的组织病理起源至今是一个谜。卵巢Brenner肿瘤是一类由形态学上以类似于泌尿上皮的移行细胞巢团为特征的卵巢上皮性肿瘤。基于其组织形态学特征,目前大部分学者认为Brenner肿瘤来源于位于输卵管腹膜交界处的Walthard细胞巢。有趣的是,在Brenner肿瘤特征性的移行细胞样巢团中经常可观察到一圈内衬的高柱状粘液上皮,并且有研究发现25%-30%的Brenner肿瘤可同时伴发卵巢粘液性肿瘤,而卵巢粘液性肿瘤发生率与Walthard细胞巢的相关性也显著高于对照组。鉴于非生殖细胞来源的卵巢粘液性肿瘤在形态学上与卵巢的Brenner肿瘤有紧密关联,有理由推测卵巢粘液性肿瘤可能起源于卵巢的Brenner肿瘤,但这一假说缺乏分子生物学研究的证据。与其它卵巢上皮源性肿瘤,特别是卵巢高级别浆液性癌不同的是,卵巢粘液性癌常发生于年轻女性,许多患者为小于三十岁的年轻女性,是除生殖细胞肿瘤之外,发病年龄最早的卵巢肿瘤之一。文献中报道可有11%的卵巢畸胎瘤有伴发的粘液性肿瘤。伴发于卵巢畸胎瘤的卵巢粘液性肿瘤(其中包括卵巢粘液性癌)与单独发生的卵巢粘液癌的免疫表型(CK7+/CK20-或CK7+CK20+)完全不同,常表现为CK7-/CK20+或CK7+CK20+,与发生于胃肠道的粘液性癌的免疫表型重合。由于正常卵巢自身的解剖结构中缺乏粘液性上皮的存在,而畸胎瘤中却常发生多种形态的粘液性上皮(包括胃肠道和呼吸道的粘液性上皮),因此推测伴发于畸胎瘤的粘液性癌可能起源于畸胎瘤的消化道上皮成分,但这一假说仍局限于形态学和免疫表型上的观察,相关的分子生物学研究和证据仍非常缺乏。考虑到畸胎瘤是发生于卵巢的最常见的生殖细胞肿瘤,伴发的两种卵巢肿瘤也有可能为不具有克隆相关性的“碰撞瘤”或位于卵巢的粘液性癌为原发灶位于胃肠道的转移性癌。此外,卵巢的粘液性肿瘤也是卵巢肿瘤中体积最大的一类肿瘤,平均体积达10cm以上,可呈膨胀性过度生长至数十公分。在卵巢畸胎瘤和粘液性癌或粘液性肿瘤并存的病例中,畸胎瘤成分常为局限性,其病灶远远小于共存的膨胀性生长的巨大的粘液性肿瘤,这在理论上增加了畸胎瘤被过度增生的粘液性肿瘤所掩盖,甚至被漏检的可能。因此,未发现畸胎瘤卵巢粘液性癌,尤其是发生于年轻女性的卵巢粘液性癌,是否也存在生殖细胞起源的可能也成为一个值得深入探讨的课题。据此,本课题第一部分从伴发于Brenner肿瘤和成熟畸胎瘤的两型卵巢原发性粘液性肿瘤出发,探讨卵巢粘液性肿瘤的组织起源和发病机制。研究目的包括：1,卵巢Brenner肿瘤与粘液性肿瘤的克隆关系；2,在同侧卵巢并发的粘液性癌和成熟性畸胎瘤的克隆关系；3,研究分别发生于年轻女性和年长女性的不伴发成熟性畸胎瘤的卵巢粘液性癌的分子基因型,以探讨无成熟性畸胎瘤依据的卵巢粘液性癌,尤其是在发生于的年轻患者(30岁)的卵巢粘液性癌,是否存在生殖细胞起源的可能性。对于卵巢2型上皮性肿瘤的组织病理起源和发病机制研究,特别是对于高级别浆液性癌的早期病变和前驱病变的分子遗传学研究在近十年中取得了长足的进展。卵巢高级别浆液性癌占卵巢浆液性癌的90%,是一种发病率高,侵袭性高,病死率高的妇产科恶性疾病。近十年来的研究发现,高级别浆液性癌的的前驱病变不在卵巢内,而是位于输卵管伞端,即浆液性输卵管上皮内癌,以及更早期的p53印迹,后者可能是肿瘤起始细胞的克隆性增生,但卵巢高级别浆液性癌的肿瘤起始细胞的细胞表型和发病机制中的早期分子事件尚不明确。肿瘤起始细胞被认为是起源于体细胞的干细胞,或起源于获得了干细胞特征的早期始祖细胞,与正常体细胞干细胞具有相似的特性。乙醛脱氢酶1家族成员A1(ALDH1A1)是视黄酸信号通路中的重要因素,参与调节细胞自我更新和正常干细胞的分化。ALDH1A1是一种被广泛研究的候选干细胞标记。在小鼠模型中,干细胞位于卵巢门部区域,表达ALDH1A1蛋白且具有恶性转化倾向。这项有趣的发现在人体中的意义尚未得到验证。研究方法：1,本课题第一部分A采用与X染色体关联的人类雄激素受体基因克隆分析法(HUMARA)对复合性Brenner一粘液性肿瘤中的两种肿瘤细胞成分分别进行了X染色体失活状态分析和克隆比对。对复合性Brenner-粘液性肿瘤和卵巢成熟性畸胎瘤进行了微卫星位点基因分型和比较。运用免疫组织化学方法研究PAX8蛋白(高度特异性的苗勒管上皮标记)在两种肿瘤成分中的表达情况。第一部分B采用激光捕获显微切割和微卫星位点基因分型的方法,分析了并存的粘液性癌及畸胎瘤及正常对照组织(输卵管)的分子基因型,并加以比较。进一步对于畸胎瘤与粘液性癌成分基因型不符合的病例进行HUMARA克隆分析研究。分别对发生于年轻女性(13-30岁)及发生于年长女性(41-67岁)的单纯性卵巢粘液性癌行分子基因型分析。2,本课题第二部分运用免疫组织化学的方法对ALDH1A1蛋白在人体输卵管上皮的表达进行分析,具体研究对象包括输卵管上皮腹膜转化区(输卵管腹膜交界处),卵巢表面上皮,卵巢高级别浆液性癌及卵巢高级别浆液性癌癌前病变—浆液性输卵管原位癌和p53印迹。通过对人类癌症和基因组图谱中mRNA表达数据的分析研究ALDH1A1的表达水平与整体生存率的关联性。研究结果：1,本课题第一部分A中符合HUMARA分析法的要求(能提供信息)的复合性Brenner-一粘液性肿瘤中的两种肿瘤成分均为单克隆性,并显示了一致的X染色体失活形式,提示两种肿瘤成分来自同一细胞克隆(p=0.0039)。复合性Brenner-粘液性肿瘤的微卫星位点基因分型研究显示两种肿瘤均为杂合性基因型,与相对应的输卵管组织完全吻合,而对照组中的卵巢畸胎瘤显示为完全纯合性(宿主单亲二体型)或高度纯合性的基因型。免疫组织化学结果显示PAX8蛋白(高度特异性的苗勒管上皮标记)在两种肿瘤成分中的表达完全缺失。在第一部分B中被研究的8例与成熟畸胎瘤伴发的卵巢粘液性肿瘤(4例粘液性癌,3例不典型增生性粘液性肿瘤及1例粘液性囊腺瘤)有7例(87.5%)显示为完全纯合性或高度纯合性的分子基因型。在有畸胎瘤的分子基因型可对比的6对病例中,有5例粘液性肿瘤(83.3%)显示出与畸胎瘤完全吻合或高度吻合的基因型,并且不同于正常对照组织的体细胞基因型。在1例伴发于单侧畸胎瘤的双侧卵巢粘液性癌中,同侧卵巢中的癌与畸胎瘤在多个微卫星位点上基因型不一致,而位于双侧卵巢的粘液性癌的基因型完全吻合。]HUMARA克隆分析显示该例中同侧卵巢的粘液性癌与畸胎瘤具有不同的X染色失活状态,提示癌与畸胎瘤来自于不同的细胞克隆。在单纯性卵巢粘液性癌研究组中,16例发生于年轻女性(13-30岁)及6例发生于年长女性(41-67岁)的肿瘤的分子基因型的纯合性位点数目显著少于伴发于畸胎瘤的粘液性肿瘤。22例单纯性粘液性癌中无任何一例具有完全纯合性的基因型。2,本课题第二部分发现ALDH1A1在输卵管正常粘膜中的分泌细胞和纤毛细胞,输卵管腹膜交界处和卵巢表面上皮均有表达,但在浆液性输卵管上皮内癌(STIC)和p53印迹中未见表达,在高级别浆液性癌仅有少量局灶单个细胞阳性表达。卵巢高级别浆液性癌的ALDH1A1的表达低于正常输卵管上皮,并且未发现ALDH1A1的表达水平与整体生存率相关联。研究结论：本研究第一部分发现并证实卵巢原发性粘液性肿瘤在组织病理起源上至少具有两种以上不同的机制。一部分卵巢粘液性肿瘤与Brenner瘤具有克隆相关性。在复合性Brenner--粘液性肿瘤中,两种不同的肿瘤成分具有相同的克隆和细胞起源,在发病机制上为密切相关的同源性疾病。伴发于畸胎瘤的卵巢粘液性肿瘤与畸胎瘤具有相同的分子基因型,为生殖细胞起源,但本研究也发现同侧卵巢中并存的原发性粘液癌与畸胎瘤可能不具有克隆相关性,为具有不同组织起源的碰撞瘤。未伴发于畸胎瘤的单纯性的卵巢粘液性癌,在组织起源上发生于为非生殖细胞的其它通路。本研究第二部分发现ALDH1A1蛋白的表达丢失是卵巢高级别浆液性癌发病机制过程中的一项早期事件。ALDH1A1并不是一个恰当的人类输卵管上皮的干细胞标记。
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【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R737.31

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