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早发性筛状-桑葚变异型甲状腺乳头状癌中两个体细胞APC突变的独特病例及文献综述

期刊:Familial CancerDOI:10.1007/s10689-019-00146-4

本文属于类型b:科学论文中的病例报告与文献综述。

本文由m. d. aydemirli、k. van der tuin、f. j. hes、a. m. w. van den ouweland、t. van wezel、e. kapiteijn和h. morreau共同撰写,作者分别来自荷兰莱顿大学医学中心(Leiden University Medical Center)的肿瘤内科、临床遗传学、病理学部门以及鹿特丹伊拉斯谟大学(Erasmus University)临床遗传学部门。该文于2019年发表于《familial cancer》期刊,是一篇关于筛状-桑葚型甲状腺乳头状癌(cribriform-morular variant of papillary thyroid carcinoma,CMV-PTC)的病例报告并附有文献综述。

文章报告了一例22岁女性CMV-PTC患者。该患者在肿瘤组织中被检测出双等位基因的体细胞APC失活变异,但外周血白细胞基因组DNA检测未发现胚系APC变异,后续对白细胞和正常甲状腺组织的深度测序也排除了体细胞嵌合现象。因此,该病例被确认为一例罕见的散发性CMV-PTC,且是首次发现由两个体细胞APC突变共同致病的病例。文章同时对文献中已报道的伴有APC或CTNNB1致病性变异的CMV-PTC病例进行了系统回顾。

CMV-PTC是分化型甲状腺癌的一种罕见亚型,通常预后良好。该亚型与家族性腺瘤性息肉病(familial adenomatous polyposis,FAP)高度相关,而FAP是一种常染色体显性遗传病,其特征为多发性结直肠腺瘤性息肉,易进展为腺癌,并伴有一系列肠外肿瘤的易感性,其中包括甲状腺癌。文献报道中约有39%至53%的CMV-PTC病例携带APC胚系变异或临床诊断为FAP。然而,CMV-PTC也可在无FAP的情况下散发出现。CMV-PTC具有特征性的组织学形态,包括桑葚体和筛状生长模式,这与Wnt通路的持续激活有关,并在免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)中表现为细胞核β-连环蛋白(β-catenin)染色阳性。Wnt通路的激活可由APC基因双等位失活、CTNNB1基因体细胞突变或AXIN1基因突变引起。APC基因作为Wnt通路的负调控因子,突变后可产生截短蛋白,缺乏大部分β-连环蛋白结合位点,从而无法降解β-连环蛋白,导致其在细胞质和细胞核中蓄积,进而促进肿瘤发生。

文章的主要观点之一是该病例证实了体细胞双等位APC失活变异足以导致CMV-PTC的发生。本病例中检出的两个APC体细胞变异分别为c.3124delA,p.(Ser1042Valfs14)和c.3183_3187delACAAA,p.(Gln1062)。其中后者此前已被报道为FAP患者中甲状腺乳头状癌相关的胚系致病性变异,而前者为新发现的可能致病性变异。这两个变异均位于APC基因的15号外显子,符合Knudson“二次打击”假说,即肿瘤的发生需要两个等位基因均失活。该病例中肿瘤为单发结节,这也与散发性病例的常见表现一致。

另一个重要观点是,深度测序技术在排除体细胞嵌合和确定变异来源方面具有重要价值。该患者无FAP家族史,但在肿瘤中检出了双等位APC失活变异。为了明确这些变异是否为胚系来源或存在体细胞嵌合,研究人员对患者外周血白细胞DNA进行了Sanger测序和多重连接探针扩增(multiplex ligation-probe amplification,MLPA)检测,结果显示APC基因所有15个外显子均无胚系变异。随后,他们又对白细胞DNA和正常甲状腺组织DNA进行了下一代测序(next generation sequencing,NGS)深度测序,覆盖度至少达到1000×,结果显示两种体细胞APC变异在白细胞和正常甲状腺中均未检出,从而排除了体细胞嵌合的可能性。基于这一结果,研究人员认为无需对该患者进行内镜监测,也无需对其亲属进行遗传咨询。考虑到FAP患者中有11%至25%为新生APC突变,这一方法在无FAP家族史的患者中具有重要的临床价值。

文章还系统回顾了文献中已报道的伴有APC或CTNNB1致病性变异的CMV-PTC病例。作者通过PubMed检索,结合Lam等人和Pradhan等人的综述,以及交叉参考文献,共筛选出44例CMV-PTC患者,其中39例检出APC致病性变异,36例为胚系APC变异,3例仅检出体细胞APC突变。在胚系APC变异病例中,有6例同时检出额外的体细胞APC变异、不同肿瘤结节中的不同变异或杂合性丢失(loss of heterozygosity,LOH)。另有6例检出体细胞CTNNB1突变,共8种不同变异,均位于3号外显子。APC胚系变异位于140至1309密码子之间,而体细胞变异位于308至1556密码子之间。对文献中变异分布的分析显示,大多数已报道的体细胞和胚系APC变异不在结直肠肿瘤体细胞突变的突变簇区域(mutation cluster region,MCR,密码子1286-1513)内。在17个已报道的体细胞APC变异中,3个位于MCR内,12个位于MCR之前,2个位于MCR之后。在36个胚系APC变异中,4个位于MCR内,31个位于MCR之前,1个为整基因缺失。然而,所有胚系APC变异均位于与甲状腺乳头状癌相关的基因型-表型关联区域(密码子140-1309)内。在17个已报道的体细胞APC变异中,有14个也位于该区域内,本病例检出的两个体细胞变异同样位于该区域。

此外,文献回顾还发现了一些其他基因的变异。有两例CMV-PTC病例分别检出了AXIN1基因7号外显子和1号外显子的体细胞突变。AXIN1编码一种支架蛋白,在APC蛋白与β-连环蛋白及糖原合酶激酶3β(glycogen synthase kinase 3β,GSK-3β)组成的多分子复合物中发挥作用。一例45岁女性散发性CMV-PTC患者检出TERT启动子体细胞突变(c.124C>T),表现出侵袭性病程,但未检出APC突变,且未评估CTNNB1。RET/PTC重排在散发性CMV-PTC和FAP相关病例中均有报道。三例散发性CMV-PTC患者(14、16、17岁女性)检出体细胞PIK3CA c.1634A>C(p.E545A)突变,提示PIK3CA可能是散发性CMV-PTC的候选致病基因。一例16岁女性FAP患者检出体细胞KRAS突变(c.181C>A,p.Q61K),但该病例未报告APC或CTNNB1基因的数据。

本文的临床意义在于,它提供了一个在无FAP家族史的年轻CMV-PTC患者中,通过分子检测确定肿瘤为散发性而非遗传性的范例。对于这类患者,确认APC变异的体细胞来源可以避免不必要的有创性内镜筛查和家族成员的遗传咨询,同时也有助于更准确地评估患者的预后和复发风险。从科学角度看,该病例进一步支持了CMV-PTC发生中的APC双等位失活机制,并补充了APC体细胞突变在CMV-PTC中的变异谱。此外,该研究展示了深度测序在排除体细胞嵌合中的实用价值,为类似病例的分子诊断提供了可借鉴的流程。

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