



肝母细胞瘤(hepatoblastoma,HB)是一种具有多种分化方式的恶性胚胎肿瘤,由类似于胚胎性或胎儿性肝细胞及分化的间叶成分组成,在组织学上表现为肝发育阶段的重演。
(1)大体观察:
肿瘤常见于肝右叶,为孤立的圆形或结节状肿块。多数肿瘤重量为400~500g,直径为5~25cm。切面呈结节状,灰棕色或灰白色、绿色,边界清楚,常见出血及灶状或地图样坏死。周围肝组织基本正常。
(2)镜下所见:
肿瘤表现多种形态,依据肿瘤细胞的分化程度及是否含有肿瘤性间叶组织可分为上皮型、混合性上皮和间叶型,上皮型又包括胎儿型、胚胎型和小细胞未分化型等。
1)胎儿型:
是最常见的类型,约占49.1%。肿瘤细胞分化比较成熟,与胎儿肝细胞类似,常排列成不规则的2层肝细胞厚度的小梁状。瘤细胞核轻度异型性,核仁小而清晰,核分裂象很少见,胞质透明或细颗粒状,在低倍镜下形成明暗区域。常可见到髓外造血灶。
2)胚胎型:
约占13.4%。肿瘤细胞分化较低,细胞核比胎儿型大,异型性明显,核仁较大,核分裂象较多,形成片块状、假菊形团、腺样或腺泡状结构。胎儿型和胚胎型之间常有某些过渡。伴有异位激素产生的肿瘤组织中可以见到多核巨细胞。
3)小细胞未分化型:
非常少见。肿瘤主要由间变的小细胞组成,类似于神经母细胞瘤、尤因肉瘤或淋巴母细胞淋巴瘤,胞质少,核为小圆形或卵圆形,常见坏死和核分裂象。细胞间无黏附性,呈片状排列。
4)混合性上皮和间叶型:
最常见,占37.5%。除胎儿型和胚胎型上皮成分外,还伴有原始间叶组织,可见骨或软骨样组织、平滑肌组织等。这些表现支持肝母细胞瘤起源于多潜能分化的胚芽。有时肝母细胞瘤可类似于畸胎瘤样表现,可有横纹肌、黏液上皮、鳞状上皮和黑色素等成分。有时从概念及实际工作中区分伴有畸胎瘤样表现的肝母细胞瘤与肝畸胎瘤很困难。
肝母细胞瘤上皮成分表达低分子量的细胞角蛋白(cytokeratin,CK)、上皮膜抗原(epithelial membrane antigen,EMA);间叶组织表达波形蛋白(vimentin)。肝母细胞瘤伴有局灶性的神经内分泌分化,神经元特异性烯醇化酶(neuron specific enolase,NSE),嗜铬粒蛋白A(chromogranin A,CGA),生长抑素及5-羟色胺(5-hydroxytryptamin,5-HT)呈阳性表达;有些肿瘤也可含有黑色素,表达HMB-45。另外,多克隆癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA),Heppar-1、甲胎蛋白(alpha-fetoprotein,AFP)、人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,HCG)及转铁蛋白受体呈阳性。
电镜下肝母细胞瘤的上皮性肿瘤细胞出现不成熟肝细胞表现。胎儿型上皮细胞质内可见核糖体、粗面内质网、糖原和脂滴。胚胎型上皮含细胞器很少。未分化型上皮细胞,核边缘凹凸不平,核仁突出,胞质内细胞器更少,含丰富的中间丝。化学治疗后瘤细胞异染色质边集、核固缩、碎裂,出现大量黑色溶酶体及大片坏死组织。
肝母细胞瘤遗传学最常见的改变为2、8和20号染色体三体。Kraus等对32例肝母细胞瘤患者进行研究发现,7例具有1号染色体短臂等位基因杂合性缺失,7例有1号染色体长臂等位因杂合性缺失,3例既有短臂又有长臂缺失。提示位于1号染色体抑癌基因的缺失和失活可能与肝母细胞瘤的发生有关。
DNA倍体分析发现,胎儿型多为二倍体,但约50%的胚胎型和小细胞未分化型为非整倍体。CGH分析显示高频X染色体增益,说明肿瘤的上皮和间质成分在遗传学上类似。
肾母细胞瘤(nephroblastoma)是来源于肾胚芽组织的恶性肿瘤,又称Wilms瘤(Wilms tumor)。
(1)大体观察:
肾母细胞瘤体积较大,边界清楚,可占据肾脏一极或全部。平均直径为12cm,重量为200~800g,平均为550g。切面呈鱼肉状,与周围肾实质的边界较清楚,质地柔软,可有出血、坏死及囊性变。
(2)镜下所见:
肾母细胞瘤是一种复合的胚胎性肿瘤。多数肿瘤镜下均可见到3种类型的细胞成分,即未分化胚芽组织、间叶和上皮成分。根据构成肿瘤的3种组织成分所占比例不同,可以分为以下5种组织学类型。
1)胚芽为主型:
胚芽成分占65%以上。肿瘤细胞为小圆形,大小基本一致,胞质稀少,染色质粗糙,核仁不明显,核分裂活跃,呈圆形或椭圆形,呈簇状、弥漫性、结节状、缎带状分布。
2)间叶为主型:
间胚叶性间质成分占65%以上。一般由幼稚的梭形成纤维细胞样细胞和黏液样细胞组成,但也可向其他类型细胞分化,如平滑肌细胞、横纹肌细胞、脂肪细胞、神经节细胞、神经胶质细胞、软骨细胞、骨细胞及造血细胞成分等,它们的分化程度差别可以很大。有时肾母细胞瘤以间胚叶细胞成分为主,此时要充分取材寻找胚芽成分。
3)上皮为主型:
上皮样成分占65%以上。包括各种不同分化程度的腺管、腺腔构成的胚胎期肾小管样结构,以及由上皮细胞团构成的肾小球样结构。肾小管样上皮细胞为小圆形,呈菊形团样、小管状或乳头状排列,类似肾形成过程中不同阶段的改变。也可见黏液上皮和鳞状上皮分化。
4)混合型:
最多见。3种组织中的任何一种占肿瘤的比例不到65%。
5)间变型:
约5%的肾母细胞瘤可发生间变,肿瘤细胞异型性明显,核分裂象多见,预后差。以下3项指标可以判断肿瘤的间变。①细胞核增大,直径超过相同类型肿瘤细胞的3倍;②增大的肿瘤细胞核染色质增多、增粗、浓染;③核分裂象,尤其是多极核分裂象增多。2岁以下的肾母细胞瘤患儿极少见间变现象,可能是这一年龄组患儿预后较好的原因之一。有时间变现象仅见于转移灶,而原发性肿瘤却没有。
胚芽组织呈波形蛋白阳性,上皮成分CK、EMA和植物凝集素表达阳性;间叶成分显示与其形态表现一致的染色结果,如横纹肌成分显示肌红蛋白(myoglobin)和结蛋白(desmin)阳性,神经成分显示NSE、胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)和S100蛋白阳性。
电镜下可见后肾组织不同发育阶段的特点。其中,有发育较好的细胞连接、微绒毛的分化、细胞表面的絮状物凝聚等超微结构特点,这些超微结构的特点均有利于确诊低分化的肾母细胞瘤,其中凝聚于细胞表面的絮状物是神经细胞黏附因子。
WT1 和 WT2 基因与肾母细胞瘤相关。 WT1 基因位于11号染色体短臂13区(11p13),编码具有锌指结构(zinc finger peptide)的转录因子,此转录因子对泌尿生殖系统胚胎发育过程中的细胞生长起特异性调节作用。 WT2 基因位于11号染色体短臂15.5区(11p15.5),可引起肿瘤发生和遗传性肾母细胞瘤。
仅有5%病例有 TP53 突变和蛋白过表达,并局限于间变型病灶,提示预后差。
神经母细胞瘤、节细胞神经母细胞瘤和节细胞神经瘤是一组来源于神经嵴的肿瘤,来自交感神经元细胞。神经母细胞瘤是由神经母细胞及其衍变的细胞构成,当肿瘤组织中见到神经节细胞和施万细胞提示肿瘤分化。神经母细胞瘤是最不成熟、最恶性的肿瘤;节细胞神经瘤是分化成熟的良性肿瘤;节细胞神经母细胞瘤分为结节型和混杂型,结节型与神经母细胞瘤具有相同生物学行为,混杂型是神经母细胞瘤向神经节瘤分化过程中的中间阶段。通常临床上所指的神经母细胞瘤,实际包含神经母细胞瘤和节细胞神经母细胞瘤(结节型)。
(1)大体观察:
肿瘤结节或分叶状,神经母细胞瘤成分常呈灰红色至灰粉色,质软,鱼肉状,节细胞神经瘤成分常呈灰粉色,质中,略呈编织状。
(2)镜下所见
1)神经母细胞瘤:
肿瘤细胞小而不规则,略大于淋巴细胞,核为圆形或卵圆形,染色质丰富,斑点状分布,核深染,胞质少,部分病例核分裂象多见;排列成条索状、巢状或弥漫排列。肿瘤因被不完整的纤细的纤维分隔,呈模糊的结节状生长。常见出血、坏死,有时会导致假血管样或腺泡状结构的形成。片状或点状钙化容易见到。30%的病例可见Homer-Wright菊形团,中央为纤细的神经纤维丝。这些纤维性物质由缠结的轴突团块组成,可通过银染色、免疫组织化学或电镜显示。根据分化性神经母细胞数量的多少可分为未分化型、分化差型和分化型。①未分化型,肿瘤细胞全部由未分化的小圆细胞构成,弥漫密集排列,很难找到Homer-Wright菊形团;②分化差型,肿瘤细胞小圆形,染色质呈“胡椒盐”样,巢状或片状分布,巢状肿瘤细胞间可见神经纤维丝,部分病例可见Homer-Wright菊形团;③分化型,大于5%的肿瘤细胞呈分化型神经母细胞。细胞核增大,核仁出现,胞质增多并呈嗜酸性,界限清楚。分化型细胞弥漫或局灶分布。
2)结节型节细胞神经母细胞瘤:
节细胞神经瘤背景中一个或多个肉眼可见的神经母细胞结节,结节内包含未分化、分化差或分化的神经母细胞,同时不伴有施万细胞。当结节生长较大时,周围可仅存少量节细胞神经瘤成分。按国际神经母细胞瘤病理学分类(International Neuroblastoma Pathology Classification,INPC)标准,结节型神经母细胞瘤针对结节内肿瘤成分可分为预后良好和不良两种,同神经母细胞瘤。
3)混杂型节细胞神经母细胞瘤:
施万细胞基质丰富的肿瘤,其内随机散在分布以神经纤维丝和成熟神经母细胞为主的母细胞灶,母细胞灶周围为节细胞神经瘤样成分,其比例>50%。
4)节细胞神经瘤:
肿瘤内丰富的施万细胞(>50%肿瘤成分)编织状或片状分布,其内可见散在或簇状分布的即将成熟和/或成熟的神经节细胞,淋巴细胞增殖灶常见。
神经母细胞瘤细胞表达PHOX2B、TH、NSE、神经纤丝蛋白(neurofilament protein,NFP)、CGA、突触生长蛋白(synaptophsin,SYN)、S100、神经细胞黏附分子(neural cell adhesion molecule,NCAM)、分泌粒蛋白2、血管活性肠肽、血管相关蛋白、NB-84、神经生长因子受体(nerve growth factor receptor,NGFR)及其他神经相关性抗原,包括细胞表面的双唾液酸神经节苷脂(disialoganglioside,GD2)抗原。这些特点结合分子生物学技术,对鉴别诊断神经母细胞瘤与婴儿其他小细胞肿瘤,如横纹肌肉瘤,尤因肉瘤/原始神经外胚叶肿瘤(primitive neuroectodermal tumor,PNET)及恶性淋巴瘤十分有用。
电镜下神经母细胞瘤细胞器极少,存在轴突、神经分泌颗粒和突触末梢。神经分泌颗粒小的直径为90~160nm,大的为250~550nm。轴突在Homer-Wright菊形团的中央形成一个复杂交错的网眼状结构。
神经母细胞瘤的2个遗传学特征,即1号染色体短臂远端的一个关键性区域缺失和 N-MYC 癌基因扩增。两者是相关的,染色体1p的杂合性丢失(loss of heterozygosity,LOH)发生在扩增之前。其他遗传学异常包括17号染色体获得、超倍体或接近三倍体以及神经生长因子受体表达或功能缺陷。大多数神经母细胞瘤系表达ALK转录子和ALK蛋白。近来,通过Northern印迹分析和免疫组织化学等技术,在神经母细胞瘤(特别是具有较好组织学形态者)发现了Trk受体蛋白。
髓母细胞瘤(medulloblastoma)是发生于后颅窝的胚胎性神经上皮肿瘤,相当于世界卫生组织(World Health Organization,WHO)中枢神经系统(Central Nervous System,CNS)分类CNS WHO 4级。
(1)大体观察:
肿瘤组织呈灰红色,质软,有些如黏冻状,边界不清;有些呈质硬结节状,界线清楚;部分病例可见大片出血。
(2)镜下所见:
为未分化小圆细胞肿瘤,肿瘤细胞核质比高,核分裂象易见,组织学亚型分4型。
1)经典型髓母细胞瘤:
肿瘤细胞小,胞质少,核圆形到卵圆形或雪茄烟样,染色质多,核深染,核分裂象多见,间质成分少。间变或多形性细胞表现为空泡状核,核仁明显。小于40%的病例可见到Homer-Wright菊形团,常伴有明显的核多形性和高核分裂象。凋亡细胞多见,可见假栅栏状坏死。偶见巨核、多核瘤细胞和非典型核分裂象。少数可见血管增生、钙化和出血。
2)促纤维增生/结节型髓母细胞瘤:
肿瘤组织多在小脑半球内,侵袭表面软脑膜,伴有纤维组织增生。肿瘤细胞成串状排列在丰富的胶原纤维间,或形成结节状的“苍白岛”,结节内细胞核大小一致,结节内无网织纤维沉积,结节周围可见大量网织纤维沉积。
3)伴广泛结节形成的髓母细胞瘤:
肿瘤具有小叶状结构,结节内细胞量少,核大小一致,圆形细胞像中枢神经细胞瘤的神经细胞,有时类似少突胶质细胞,可见核周空晕,细胞可呈流水样排列,结节内细胞可向神经元细胞分化;结节之间的细胞核大,密集,核分裂多见。
4)大细胞/间变型髓母细胞瘤:
占髓母细胞瘤的4%,大细胞表现为弥漫大圆形细胞核和突出的核仁,缺乏细胞之间大小和形状的异质性;间变细胞指肿瘤细胞核具有多形性,同时伴有高分裂活性及多量凋亡细胞。核包裹及细胞质内假包含体形成具有特征性。
在极少数的情况下,髓母细胞瘤任何组织学亚型均可见到骨骼肌和/或黑色素分化,髓肌母细胞瘤和黑色素细胞髓母细胞瘤分别用于描述这些特征。
髓母细胞瘤SYN和神经上皮干细胞蛋白(nestin)标记阳性,尤其是在结节和Homer-Wright菊形团中阳性反应更加明显;波形蛋白标记强阳性;大部分髓母细胞瘤含GFAP阳性的星形细胞,可能是成熟星形细胞,也可能是分化成的肿瘤性星形细胞;NFP表达用于确定髓母细胞瘤出现神经元分化;当髓母细胞瘤出现光感受器分化,视紫红质和视网膜-S蛋白就会灶性表达。髓母细胞瘤Ki-67标记指数>20%。
在神经母细胞分化区,如菊形团和“白岛”,细胞有纤细的神经样细胞质突起,有特化的黏着斑连接在一起,排列呈微管状;胚胎性神经元中的致密芯小泡和突触亦可见到;胶质分化区有丰富的中丝。
50%的髓母细胞瘤出现17q的等臂染色体[i(17q)],大部分病例断裂点位于断臂的近端,造成双着丝粒的结构。尽管i(17q)是髓母细胞瘤17p缺失最常见的分子机制,部分或全部17p缺失也可以通过17单体的中间缺失、非平衡易位实现。WHO中枢神经系统肿瘤中将髓母细胞瘤的分子分型归为4大类[WNT(Wnt/β-catenin信号通路)活化型;SHH(Sonic Hedgehog信号通路)活化同时 TP53 野生型;SHH活化同时 TP53 突变型;非WNT/SHH活化型]。
视网膜母细胞瘤(retinoblastoma,RB)是婴幼儿时期最常见的眼部恶性肿瘤,占15岁以下儿童恶性肿瘤的3%。约60%病例是散发的,其余病例有家族史。约30%病例是双侧发病,其中90%以上有家族史。一般无明显种族、地域及性别差异。根据视网膜母细胞瘤的发展过程,可将其分为4期,即眼内生长期、青光眼期、眼外期、远处转移期。由于肿瘤的部位、生长速度及分化程度不同,临床表现不尽相同,如生长在视盘及巩膜导水管附近的肿瘤,早期可侵袭视神经并向颅内及眶内蔓延,直接进入眼外期。
(1)大体观察:
视网膜母细胞瘤可呈结节状或弥漫平坦或隆起,也可有多中心起源的特点。通常呈奶油样外观,伴有钙化灶及黄色坏死区。
(2)镜下所见:
肿瘤细胞呈圆形或椭圆形,胞质少,核致密深染,核仁不清。肿瘤细胞排列紧密,间质很少。分化型视网膜母细胞瘤可见>50%肿瘤细胞具有真菊形团(Flexner-Wintersteiner rosette),少数情况下,可与神经母细胞瘤和髓母细胞瘤一样,形成无清晰腔的花环(Homer-Wright菊形团)。未分化的视网膜母细胞瘤中常见肿瘤细胞排列呈梁状和巢状结构,甚至密集成片。视网膜母细胞瘤中常见坏死,其中心为环绕血管存活的肿瘤细胞,坏死区内可见明显的钙化,也常见苏木精小体沉积在血管壁内或血管周。
在视网膜母细胞瘤中,NSE、SYN、S100、GFAP、髓磷脂相关蛋白和Leu7均呈阳性,说明肿瘤起源于多潜能的神经外胚层细胞,并保持神经元和胶质细胞特点。此外,肿瘤中还发现了称为视网膜分化特异性的标志物,如视网膜结合蛋白、锥体视蛋白、视网膜视杆蛋白等。Ki-67增殖活性的标记非常高。50%以上的肿瘤TP53阳性。
电镜可见大量粗细相近、平行排列的细胞突起,互相交叉,像光感受器;细胞突起有微管、微丝及突触小泡结构。
视网膜母细胞瘤的相关基因定位于13q14染色体,并命名为 RB 基因。只有等位基因均发生突变,才能使RB蛋白失活,而 RB 基因的失活对细胞生长有负性调节作用,为抑癌基因。遗传性视网膜母细胞瘤是一侧等位基因发生了胚系突变,并在出生后另一侧等位基因又发生了体细胞突变;而散发性视网膜母细胞瘤的2个 RB 基因的突变均发生于体细胞。
完整的 RB 基因的编码产物分布于细胞核内,在人体各种组织中均有表达,RB蛋白参与细胞周期的调控。非磷酸化的RB蛋白能阻止细胞进入S期,从而抑制或限制细胞增殖,诱导细胞分化。
骨肉瘤(osteosarcoma)为儿童时期最常见的骨原发性恶性肿瘤。发病率占恶性骨肿瘤的35.1%。骨肉瘤分原发性骨肉瘤和继发性骨肉瘤。继发性骨肉瘤是由其他骨肿瘤或骨病变转化而来,如骨佩吉特病、动脉瘤样骨囊肿、骨纤维结构不良、其他肿瘤放疗后等。原发性骨肉瘤来自成骨性间叶组织,根据发生位置不同又可分为髓内(中心性)骨肉瘤和骨表面骨肉瘤。
(1)大体观察:
中心性骨肉瘤起始于干骺端,沿髓腔纵向蔓延累及骨干和骨骺,横向浸润破坏骨皮质,形成骨旁软组织肿块。因瘤细胞多少、成骨及成软骨的比例及出血、囊变程度的不同而形态不一。切面大多为实性、软硬不均、灰红色有砂粒感,软骨较多处呈灰白色半透明状。少数病变以囊性为主,与动脉瘤样骨囊肿相似。骨表面骨肉瘤由骨外膜发生向骨外生长,形成结节状肿块。
(2)镜下所见:
在2002年WHO骨肿瘤分类中,将骨肉瘤分为普通型、毛细血管扩张型、小细胞、低级别中心性、继发性、骨旁、骨膜和高级别表面骨肉瘤等8个组织学类型。
1)普通型骨肉瘤:
是发生在髓内的一种高级别的恶性肿瘤,约占骨肉瘤的75%。肿瘤细胞异型性明显,形态结构多样,可以是上皮样、浆细胞样、椭圆形、三角形、梭形、透明、单核或多核细胞混合构成。胞质较宽,嗜酸性,核分裂象多见,在肿瘤细胞间常产生数量不等的花边状骨样基质即肿瘤成骨,这是诊断成骨肉瘤的重要依据。普通型骨肉瘤可出现多少不一的软骨肉瘤或纤维肉瘤样成分,并据此将普通骨肉瘤又分为成骨型、成软骨型和成纤维型3个亚型。无论在别处有多少肿瘤性软骨或纤维组织存在,只要见到从瘤细胞直接产生的且与软骨不相连的骨样基质,该恶性肿瘤就应诊断为骨肉瘤。
2)毛细血管扩张型骨肉瘤:
Mstsuno报道,仅占骨肉瘤的2.5%。肿瘤组织中可见许多空或充满血的囊腔,有薄的间隔,类似动脉瘤样骨囊肿,血腔内常见游离的肿瘤细胞和坏死组织。骨小梁和间隔内可见丰富的高度间变的肿瘤细胞,异型性明显,细胞核呈炭块状,异常核分裂多见。骨样基质形成的较少,呈团块状或细的彩带状。常见散在的无异型性的多核巨细胞,可能是反应性的。
3)小细胞骨肉瘤:
约占骨肉瘤的1.5%。由间变的小圆形细胞和短梭形肿瘤细胞及产生的骨样基质构成。瘤细胞体积较小,核仁不明显,弥漫分布,坏死和核分裂象不显著。
4)低级别中心性骨肉瘤:
占骨肉瘤1%~2%。肿瘤细胞在大多数病例是分化好的梭形纤维母细胞样细胞,类似侵袭性纤维瘤病,核异型性轻,核分裂象不多见。瘤细胞间有大量胶原纤维和骨小梁,梭形细胞与骨小梁移行。15%~20%的病例可发展为高度恶性的梭形细胞肉瘤,尤其多见于复发性肿瘤。
5)继发性骨肉瘤:
是指先前就存在有异常的能进展为骨肉瘤的病变,其中以骨佩吉特病和放射线导致的骨肉瘤最为常见,其他情况罕见。
骨佩吉特病恶变导致的骨肉瘤大部分为成骨型或成纤维型骨肉瘤的组织学特点,常见大量的破骨细胞样巨细胞。
放疗后骨肉瘤占骨肉瘤的3.4%~5.5%,随着对肿瘤放射治疗的增加,辐射后骨肉瘤也在相应增多,尤其是儿童。以低分化骨肉瘤为主,多以某种瘤细胞成分为主,常能见到放射性骨炎的改变。
6)骨旁骨肉瘤:
约占骨肉瘤的4%,是骨表面骨肉瘤中较常见的一种。多见于20~30岁,儿童罕见。镜下见形态良好的与正常骨平行排列的骨小梁位于呈轻至中度不典型的梭形细胞性间质中,骨小梁表面有时见骨母细胞黏附。间质的梭形细胞多数不丰富。约50%的骨旁骨肉瘤可见高分化软骨肉瘤,常见分化好的软骨灶,也可呈帽状软骨覆盖在肿瘤表面。如果梭形细胞分化差,可诊断为去分化骨旁骨肉瘤,可以表现为骨肉瘤、纤维肉瘤或恶性纤维组织细胞瘤的形态。
7)骨膜骨肉瘤:
占骨肉瘤的2%。在组织学上,表现为中度分化的以成软骨型骨肉瘤成分为主。可见大小不一的软骨岛,周边细胞丰富,可见核分裂象,中心细胞稀少,部分区域可见梭形肿瘤细胞,其间有纤细的花边状骨样组织。
8)高级别表面骨肉瘤:
占骨肉瘤的1%以下。与普通骨肉瘤具有相似的形态特点,可以见到成骨、成软骨及成纤维分化等多种瘤细胞成分,但瘤细胞呈高度异型性,并出现花边样骨样基质。一般没有低级别骨肉瘤的区域是特点之一。
骨肉瘤成骨区中成骨细胞及骨样基质表达骨钙素、骨形态发生蛋白和骨粘连蛋白。另外,骨肉瘤可以显示CK、平滑肌肌动蛋白(smooth muscle actin,SMA)阳性,CD99在瘤细胞质呈弥漫性表达。
电镜下,分化好的骨肉瘤细胞类似正常的成骨细胞,胞质中见丰富的颗粒性内质网及稀疏的线粒体。另外,可见骨细胞、成软骨细胞、未分化细胞和肌纤维细胞。间质形成不平行的原纤维、零星的胶原纤维与羟基磷灰石的局灶钙沉积。
大多数骨肉瘤有复杂的克隆性染色体数目和结构异常,最常见1p21-p23、3q26、8q21-q23、12q13-q15和 17p11-p12。最常涉及的基因包括 MYC 、 MDM2 、 CDK4 、 MET 和 FOS 等过表达。近年来的研究发现,在骨肉瘤中均有抑癌基因的改变,如 RB 、 TP53 、 P16 、 P21 基因等。 RB 基因在骨肉瘤中的改变率可达60%~75%;45%的骨肉瘤出现 TP53 基因突变,改变方式包括基因缺失、重排和点突变, TP53 失活导致 P21 基因低表达可能是骨肉瘤发病机制之一。
尤因肉瘤(Ewing sarcoma)是一种小圆细胞肉瘤,涉及FET家族基因(通常为 EWSR1 )和ETS转录因子家族成员的基因融合。
(1)大体观察:
呈灰白色,鱼肉状,质软,可存在出血和坏死。
(2)镜下所见:
常呈片状或分叶状结构,由密集的、大小一致的小圆细胞构成,细胞核圆形,伴颗粒样染色质,核仁不明显,胞质透明至淡染嗜酸性。部分区域见瘤细胞绕血管分布呈假花环状,间质血管丰富,网状纤维很少,常见出血、坏死,部分肿瘤存在神经外胚层分化,表现为肿瘤细胞围绕神经纤维丝形成Homer-Wright菊形团。
肿瘤细胞CD99弥漫膜强阳性,NKX2.2弥漫核阳性表达,其他阳性免疫组织化学抗体包括SYN、CD56、CK等。
电镜下,细胞内细胞器稀少,可见明显的糖原颗粒,缺乏向神经分化的证据。部分肿瘤细胞有丰富的、互相交织的长胞质突起,可见致密的50~250μm的核心颗粒,还有中间丝和微管等。
显示相同的染色体组异常。90%的尤因肉瘤/原始神经外胚叶肿瘤存在11号和22号染色体易位t(21;22)(q24;q12),导致22q12的 EWS 基因5′氨基末端与11q24的转录因子基因 FLI-1 的3′羧基末端融合, EWS 基因的RNA结合域缺失并由 FLI-1 的DNA结合域取代,形成 EWS :: FLI-1 融合基因。
横纹肌肉瘤(rhabdomyosarcoma,RMS)是一种由不同分化阶段横纹肌母细胞组成的恶性肿瘤,占儿童软组织恶性肿瘤的45%~70%。
(1)大体观察:
肿瘤界限欠清,呈浸润性生长,质地坚实或软,灰白色至粉红色,常有出血、坏死、囊变。梭形细胞横纹肌肉瘤质地较硬,切面呈黄褐色。葡萄状肉瘤外表像葡萄,肿瘤由黏膜下向黏膜表面突起呈息肉样。
(2)镜下所见:
横纹肌肉瘤形态学表现差别很大,从细胞丰富的未分化肿瘤到细胞稀疏、富含黏液样基质的形态。根据临床特点、组织形态学、免疫组织化学染色及分子学改变,可将横纹肌肉瘤分为胚胎性、腺泡状、梭形细胞/硬化性和多形性4种组织学类型。
1)胚胎性横纹肌肉瘤:
占横纹肌肉瘤的50%~60%。肿瘤细胞形态多样,从原始间充质细胞到高分化的横纹肌细胞均可见到。未分化区域,瘤细胞主要为星形或圆形,核深染,胞质少,核分裂象较少见;随着细胞分化,胞质增多、嗜酸性增强,细胞形状变长,可出现“蝌蚪状”“带状”“蜘蛛状”细胞;少量瘤细胞内有横纹。瘤细胞常围绕血管致密排列,间质含数量不等的黏液样基质,胶原纤维很少。
葡萄状横纹肌肉瘤是其中一个特殊亚型,表面被覆完整的黏膜上皮,黏膜下为数层线性排列的肿瘤细胞,即生发层,是该肿瘤的典型结构。此外,含有数量不等的息肉样结节,常含有丰富的疏松黏液样间质。
2)腺泡状横纹肌肉瘤:
占横纹肌肉瘤的20%。包括经典型、实性型及胚胎性/腺泡状混合型3种组织学形态。①经典型腺泡状横纹肌肉瘤,表现为互相交织、吻合的纤维结缔组织分隔肿瘤细胞形成腺泡状结构,附着在纤维间隔的瘤细胞呈小圆形,空腔或腺泡中的瘤细胞较大,排列松散,呈无黏附性的“飘浮细胞”。较大瘤细胞呈圆形或多角形,胞质丰富,边缘清晰,嗜酸性,染色质粗糙,有时核仁显著较大,嗜碱性。还可见到单核巨细胞、带状细胞。②实性型腺泡状横纹肌肉瘤,缺乏纤维血管间隔,圆形细胞呈片状结构,并有数量不等的横纹肌母细胞分化,细胞学特点和经典型腺泡状横纹肌肉瘤没有差异。③胚胎性/腺泡状混合型横纹肌肉瘤,含有灶状胚胎性结构,即除腺泡状结构外,还有黏液样间质和梭形细胞性肌母细胞。少部分横纹肌肉瘤可出现间变,在胚胎性/腺泡状中亚型中均可见到,表现为间变肿瘤细胞体积是周围肿瘤细胞的3倍或以上,出现多极核分裂象。
3)梭形细胞/硬化性横纹肌肉瘤:
占所有横纹肌肉瘤的5%~10%,主要发生在儿童,1/3发生在睾丸旁,此部分预后良好。梭形细胞胞质嗜酸性,边界清楚,可呈束状“鱼骨”样排列,硬化性显示肿瘤细胞分布于广泛均质硬化间质内,间质占40%~70%。80%以上肿瘤出现特征性生长及组织形态时方可诊断此亚型。
4)多形性横纹肌肉瘤:
约占横纹肌肉瘤的5%。此型常见于成人,儿童罕见。Newton等报道1 626例儿童横纹肌肉瘤中,只发现有5例多形性横纹肌肉瘤,且常伴有灶状胚胎性组织结构。由未分化圆形至梭形细胞及胞质明显嗜酸性的梭形、蝌蚪形和球拍样多边形细胞混合构成。常规苏木精-伊红染色切片中存在多形性多边形横纹肌母细胞,并且免疫组织化学至少一项显示骨骼肌的特异性标志物阳性,才能作出诊断。
横纹肌肉瘤最好标志物是结蛋白、成肌分化蛋白1(myogenic differentiation 1,MyoD1)和肌细胞生成蛋白,建议3种抗体联合使用,有时可表达CD99。
电镜下,有特征性的粗微丝和细微丝束,并点缀有流产型Z带。有丰富的线粒体、肌质网和糖原颗粒。
研究表明,大多数横纹肌肉瘤有染色体11p15区(该区存在抑癌基因)等位基因丢失。胚胎性横纹肌肉瘤有复杂的染色体结构和数目改变(常有2、8、13染色体重排, TP53 和 CDKN2A 基因失活突变, RAS 家族基因突变等),是多种因素相互作用的结果。大部分腺泡状横纹肌肉瘤具有t(2;13)(q35;q14),少部分有t(1;13)(q36;q14)。
婴儿型纤维肉瘤(infantile fibrosarcoma,IFS)约占婴幼儿软组织肉瘤的12%,36%~80%为先天性,36%~100%发生在1岁内。
(1)大体观察:
肿瘤边界欠清,分叶状,切面质地软硬不均,灰红色或灰褐色,常伴有黏液变性、囊性变、出血及坏死。
(2)镜下所见:
肿瘤细胞丰富,椭圆形或短梭形,大小形态一致,核分裂象易见,瘤细胞呈束状交叉排列形成“鲭鱼骨”结构,网状纤维丰富,包绕每个瘤细胞。常见出血和带状坏死灶。间质见多少不一的胶原、炎症细胞浸润、灶状髓外造血。局部可有不规则血窦和裂隙状血管,血管扩张并有纤维素血栓形成、局灶黏液样变性。复发性婴儿型纤维肉瘤可表现为高级别多形性肉瘤的结构。
肿瘤细胞100%阳性表达波形蛋白,其他标志物如NSE、SMA、HHF35、肌特异性肌动蛋白(muscle special actin,MSA)、CD34等免疫染色部分阳性。
电镜下,肿瘤细胞具有成纤维细胞和成肌纤维细胞的超微结构。细胞核大、1个或多个核仁、伴有电子致密物扩张的粗面内质网、大量溶酶体、局灶基底膜样物质和胞质微丝。
多数婴儿型纤维肉瘤出现t(12;15)(p13;q26)染色体易位,导致12p和15q的遗传物质发生交换,激活 NTRK3 基因。染色体8、11、17和20三体也是婴儿型纤维肉瘤的特征。
畸胎瘤(teratoma)是指来源于生殖细胞具有内、中及外胚层分化的肿瘤,是小儿较常见肿瘤。
(1)大体观察:
肿瘤表现为结节状肿物,大小不一,边界清楚。切面呈囊性、囊实性或实性。囊内含皮脂、毛发或黏液,实性部分可见脂肪组织、牙齿、骨及软骨等组织。卵巢囊性畸胎瘤常继发扭转和出血坏死。
(2)镜下所见:
100%的肿瘤具有外胚层组织,93%具有中胚层结构,71%有内胚层分化的组织。外胚层最常见的是鳞状上皮和神经组织;中胚层以骨、软骨、平滑肌、纤维和脂肪组织为主;内胚层常见消化道上皮、呼吸道上皮、黏液腺及其他类型腺体。畸胎瘤分为未成熟性、成熟性和单胚层3种组织学类型。
1)未成熟性畸胎瘤:
常见于腹膜后、卵巢、睾丸和骶尾部。占所有畸胎瘤的3%。肿瘤含有数量不等的未成熟的胚胎性成分(通常为神经外胚层菊形团或原始神经管),并常可出现未成熟的间叶组织和内胚层结构(包括肝组织、细胞基底部呈空泡状的小肠上皮以及类似肾母细胞瘤的胚胎性肾组织等)。通常按不成熟神经上皮面积进行组织学分级:<1个40倍视野为Ⅰ级,具有恶性潜能;占1~3个40倍视野为Ⅱ级,低度恶性;>3个40倍视野为Ⅲ级,恶性。
2)成熟性畸胎瘤:
最常见的畸胎瘤类型,多发生于骶尾部、卵巢、腹膜后、睾丸和纵隔。肿瘤由完全成熟的2~3个胚层组织构成。成熟性畸胎瘤中的任何成分可发生恶变,但很少见。
3)单胚层畸胎瘤:
完全或主要由来源于一个胚层(外胚层或内胚层)的一种组织构成的肿瘤或者为来源于皮样囊肿的成年型组织构成的肿瘤,主要包括卵巢甲状腺肿,类癌(岛状型、小梁型、黏液性和甲状腺肿类癌),神经外胚层肿瘤(室管膜瘤、PNET、髓上皮瘤和多形性胶质母细胞瘤等),皮脂腺肿瘤和黑色素细胞肿瘤等。
畸胎瘤中上皮组织阳性表达广谱CK、EMA;间叶组织表达波形蛋白和各种间叶组织的特异性标志物;神经组织GFAP、SYN和NSE均呈阳性表达。
Ⅰ~Ⅱ级未成熟畸胎瘤90%为双倍体,Ⅲ级未成熟畸胎瘤66%为非整倍体。Ⅲ级未成熟畸胎瘤核型异常更常见。
卵黄囊瘤(yolk sac tumor)是小儿生殖细胞来源的恶性肿瘤中最常见的一种,北京儿童医院793例生殖细胞来源的肿瘤中,卵黄囊瘤150例,占恶性生殖细胞肿瘤的46.4%。最常见于性腺和骶尾部。
(1)大体观察:
肿瘤体积较大,平均直径为15cm,有明显包膜。切面质软、灰黄色,常有出血、坏死和液化区。囊性变可产生蜂窝样外观,极少数呈单囊性结构。
(2)镜下所见:
卵黄囊瘤组织学形态多样,瘤细胞较大,胞质丰富,染色较浅,常呈空泡状,核圆形或椭圆形,染色质丰富,空泡状或块状,可见1个或数个核仁,核膜清晰。常见由疏松的嗜碱性的黏液样基质、筛网状的微囊和迷宫样的裂隙构成特征性的网状结构。微囊和裂隙内衬透明或扁平上皮细胞,上皮细胞有不同程度的非典型性。此外,细胞质含过碘酸希夫染色(periodic acid-Schiff staining,PAS)阳性的透明小体也有助于肿瘤确诊。透明小体和不规则基底膜样物质是卵黄囊瘤组织学特征之一。13%~20%的病例可见表面被覆上皮细胞的纤维血管乳头状结构,即所谓的Schiller-Duval小体。
卵黄囊瘤AFP、CK、胎盘碱性磷酸酶(placental alkane phosphatase,PLAP)、人类婆罗双树样基因4(spalt-like transcription factor 4,SALL4)、CD117呈阳性表达,CD30阴性。
电镜下,在肿瘤细胞外可见大量电子致密的沉着物,即基底膜样物质,与光镜下见到的PAS阳性的透明小体一致,本质上为甲胎蛋白。
胶质瘤(glioma)是儿童颅内最常见的肿瘤。2021年WHO中枢神经系统肿瘤组织学分类中将胶质瘤分为局限性星形细胞瘤、儿童型弥漫性低级别胶质瘤、儿童型弥漫性高级别胶质瘤、成人型弥漫性高级别胶质瘤。其中儿童最常见的局限性星形细胞瘤是毛细胞型星形细胞瘤,最常见的弥漫性胶质瘤是伴 H3- K27变异的弥漫性高级别胶质瘤。
首都医科大学宣武医院报道儿童星形细胞瘤占颅内肿瘤的15.9%,占所有星形细胞瘤的17.1%。儿童星形细胞瘤多见于小脑、丘脑下部、脑干和视神经,少数发生于大脑半球。
(1)毛细胞型星形细胞瘤:
占大脑星形细胞瘤的10%和小脑星形细胞瘤的85%。
1)大体观察:
肿瘤边界清楚,外观呈结节状,质地软,灰色,相当疏松,常形成较大的囊肿并向囊内突出;可见钙化及陈旧出血。
2)镜下所见:
相当于CNS WHO 1级。典型肿瘤形态为双相肿瘤模式,即致密区和疏松或黏液样区,由含罗森塔尔(Rosenthal)纤维的梭形细胞致密区和多极细胞疏松区构成,伴微囊和嗜酸性颗粒小体(eosinophilic granular body,EGB)形成;可见微血管增生和脑膜浸润,通常核分裂象罕见,少数病例局部见可见少量核分裂象。致密区的双极毛状细胞表现为长的毛发样突起,核长梭形、淡染;疏松微囊区细胞为原浆型星形细胞,排列在微囊周围或漂浮于嗜碱性的黏液样物质池内,核圆或卵圆形,胞突相对短,蜘蛛网状,细胞纤维少,核淡染,常与嗜伊红颗粒状透明小体伴随存在;还可见一些像少突胶质细胞样的细胞存在。间质常见透明变性和肾小球样血管。常可见到退行性变,如血管透明变性扩张、含铁血黄素沉着、囊肿、钙化、坏死及淋巴细胞浸润。
毛细胞黏液样型星形细胞瘤,多见于3岁以内的儿童。细胞形态与毛细胞星形细胞瘤相似,伴广泛黏液背景,可见肿瘤细胞围绕血管排列,缺乏双相组织形态,可见罗森塔尔纤维和EGB,属于毛细胞型星形细胞瘤的一个亚型。
毛细胞型星形细胞瘤具有MAPK通路基因异常,最常见是 BRAF :: KIAA1549 基因融合。
(2)伴有 H3- K27变异的弥漫性中线胶质瘤
1)大体观察:
肿瘤浸润处脑组织肿胀,变性,肿瘤内可有出血、坏死及软化。
2)镜下所见:
相当于CNS WHO 4级。发生在中线,呈浸润性生长的胶质瘤。肿瘤细胞形态大多数体积小,单形性,但也可以表现为多形性,呈星形细胞、毛细胞样、少突胶质细胞样、巨细胞、未分化或上皮样形态,尽管可以存在核分裂象,微血管增生和/或坏死,但不是诊断该肿瘤所必需的。
肿瘤伴有 H3- K27Me3缺失,通常 H3.3- K27突变,也可以是 H3.1 、 H3.2- K27突变。此外还可以是 H3 野生型 EZHIP 过表达或 EGFR 突变。
(3)多形性黄色星形细胞瘤
1)大体观察:
肿瘤灰白色、灰黄色,与脑膜相连常伴囊腔形成,有时在囊壁形成附壁结节。
2)镜下所见:
相当于CNS WHO 2级。属局限性星形细胞瘤的一种,肿瘤内可见梭形细胞、和巨大、多核的肿瘤细胞及泡沫样胞质的肿瘤细胞混合构成,肿瘤细胞被致密的网状纤维围绕,可见灶状聚集的反应性淋巴细胞。
部分肿瘤可存在 BRAF V600E 突变及 CDKN2A 或 CDKN2B 纯合性缺失。
肿瘤性星形细胞GFAP免疫染色阳性,但染色强弱不一;毛细胞星形细胞瘤少突胶质细胞转录因子2(oligodendrocyte transcription factor 2,Olig2)和SYN可呈阳性表达;伴 H3- K27变异的弥漫中线胶质瘤存在 H3- K27Me3缺失表达,部分病例H3-K27M阳性表达,EZH抑制蛋白(EZH inhibitory protein,EZHIP)阳性表达;多形性黄色星形细胞瘤可存在S100和CD34阳性表达。
电镜下,肿瘤细胞细长的突起内富含胶质原纤维,罗森塔尔纤维位于星形细胞胞突内,内含由中间丝(胶质)纤维围绕的无定形电子密度团块,颗粒体为膜包绕的聚集的无定形嗜锇物质,含有脂滴、髓鞘结构和颗粒残体。
弥漫性星形细胞瘤向胶质母细胞瘤进展的过程中发生 TP53 基因突变的频率>60%。80%以上的肥胖细胞型星形细胞瘤包含 TP53 基因突变,但在低级别星形细胞瘤的恶性进展过程中 TP53 基因突变的频率没有增加。间变性星形细胞瘤还存在p16缺失,染色体19q、22q的杂合性缺失。偶尔,散发性毛细胞型星形细胞瘤可出现17q的缺失。
室管膜瘤(ependymoma)占儿童颅内肿瘤的6%~12%,占3岁以下儿童颅内肿瘤的30%。最常见于颅后窝和脊髓,其次为侧脑室和第三脑室。
(1)大体观察:
肿瘤因部位和大小不同,可有不同的大体形态。颅后窝底部或第四脑室顶部的肿瘤进入脑室腔,沿蛛网膜下腔延伸到小脑脑桥角,突入小脑延髓池,并通过第四脑室正中孔沿脑干表面扩展。室管膜瘤与脑实质分界清楚,呈结节状或分叶状,灰色或灰红色,质软,可见囊变、出血及坏死。
(2)镜下所见:
相当于CNS WHO 2级或3级。肿瘤细胞形态一致,具有形成血管周围假菊形团和室管膜菊形团的特征,部分肿瘤细胞可实性排列或呈透明细胞样,乳头状排列,间质可见黏液变性、出血、钙化和血管透明变性,偶尔出现灶性软骨和骨组织。根据肿瘤细胞形态,室管膜瘤可分为以下常见亚型。
1)细胞型室管膜瘤:
细胞丰富、密度较高,排列紧密,常有弥漫散在分布的血管周围无细胞区;真、假菊形团不明显。
2)透明细胞型室管膜瘤:
肿瘤细胞像少突胶质细胞,可见核周空晕。局部区域出现透明细胞,胞核大小一致,可出现鹿角状毛细血管。
3)乳头状室管膜瘤:
较少见,以形成乳头状结构为特点,血管周围绕一层肿瘤细胞。靠近血管的瘤细胞GFAP阳性。
4)伸长型细胞型室管膜瘤:
肿瘤细胞密度不均,排列成宽窄不一的栅栏状,细胞细长,双极。真、假菊形团不明显。
2021年WHO中枢神经系统肿瘤分类中按肿瘤发生部位及不同的分子事件将室管膜做了最新的分类,包括:①幕上室管膜瘤, ZFTA 融合阳性;②幕上室管膜瘤, YAP1 融合阳性;③颅后窝室管膜瘤,后颅窝A型(PFA亚型,H3-K27Me3蛋白表达缺失);④颅后窝室管膜瘤,后颅窝B型(PFB亚型,H3-K27Me3蛋白表达正常);⑤脊髓室管膜瘤, MYCN 扩增。
3级室管膜瘤组织学特征包括高核分裂象及微血管增生,较坏死或肿瘤细胞多形性更具预后意义。
肿瘤细胞表达GFAP,但在菊形团、室管膜腔隙和乳头的阳性染色强弱不一。此外,肿瘤细胞EMA、D2-40、S100、波形蛋白及神经上皮干细胞蛋白呈阳性表达。
室管膜瘤具有室管膜细胞的超微结构,如9+2方式排列的纤毛,位于腔面基体鞭毛小体和微绒毛,细胞侧面有连接复合体,无基底膜。可见微菊形团形成,纤毛和微绒毛向腔面突出。细胞间可见连接复合体、不规则的紧密连接或缝隙连接和充满中间丝的细胞突起。细胞质内有基体、中间丝和小泡结构,无神经内分泌颗粒。中间丝成分主要由波形蛋白和GFAP构成,是室管膜瘤的细胞突起中重要的细胞骨架成分。
室管膜瘤最常见22号染色体的改变,如22号染色体单体、22q缺失和转位。13号染色体改变在儿童中相对多见。有学者研究表明,发生于脊髓的室管膜瘤是具有22号染色体 NF2 基因改变的独特分子亚型。有报道在18例儿童室管膜瘤中有50%发生17号染色体短臂等位缺失。
(张楠 李玉军)