惊!肾脏低级别嗜酸细胞瘤暗藏新突变,发病机制或不止一种?

【字体: 时间:2025年02月22日 来源:Diagnostic Pathology 2.4

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  为探究肾脏低级别嗜酸细胞瘤(LOT)除 mTOR 通路受损外的发病机制,作者[第一作者单位] 研究人员开展相关研究,发现 3 种新突变基因,且与 mTOR 通路无关。该研究为深入了解 LOT 提供新视角,推荐科研读者阅读。

  
在肾脏肿瘤的神秘世界里,有一种肿瘤正逐渐走进人们的视野,它就是低级别嗜酸细胞瘤(Low-grade oncocytic tumor,LOT)。曾经,它让病理学家们头疼不已,因为这种罕见的肾脏嗜酸细胞肿瘤,看起来和肾嗜酸细胞瘤(Renal oncocytoma,RO)很相似,可在免疫组化染色时却有着独特的表现 —— 弥漫性角蛋白 7(Keratin 7,KRT7)染色阳性,而 KIT 染色阴性,这对于肾嗜酸细胞瘤来说是很不寻常的 。

在 2019 年之前,病理学家们面对这类肿瘤时常常感到困惑,只能将其诊断为嗜酸性变异型嫌色细胞肾癌(eosinophilic type of chromophobe renal cell carcinoma,eo-ChRCC)或非典型性肾嗜酸细胞瘤。直到 2019 年,Trpkov 等人经过对 28 例肾脏嗜酸细胞肿瘤的分析,提出了低级别嗜酸细胞瘤这个新的实体概念,才让这类肿瘤有了更明确的身份。到了 2022 年,世界卫生组织(WHO)的肾脏嗜酸细胞肿瘤分类中,将肾脏嗜酸细胞肿瘤分为了肾嗜酸细胞瘤、嫌色细胞肾癌(Chromophobe renal cell carcinoma,ChRCC)和包括低级别嗜酸细胞瘤在内的其他嗜酸细胞肿瘤三大类。

随着研究的深入,一些报告揭示了低级别嗜酸细胞瘤的分子信息,发现它存在染色体异常,而且哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)通路也有受损情况。这让大家觉得,mTOR 通路受损可能是低级别嗜酸细胞瘤发生的一个重要机制。但是,这个神秘的肿瘤是否还有其他的发病机制呢?这就像一团迷雾,笼罩在科研人员的心头,吸引着他们去探索。

为了揭开这团迷雾,作者[第一作者单位] 的研究人员在《BMC Medical Genomics》期刊上发表了一篇名为《Whole-exome sequencing of a low-grade oncocytic tumor of the kidney reveals novel somatic mutations》的论文。他们通过研究发现,低级别嗜酸细胞瘤可能存在多种发病机制,并且这类肿瘤或许包含多种不同类型的肾脏嗜酸细胞肿瘤。这一发现就像在黑暗中点亮了一盏明灯,为后续深入了解低级别嗜酸细胞瘤指明了方向,对于肾脏肿瘤的诊断、治疗和研究都有着重要意义。

研究人员为了开展这项研究,运用了多种技术方法。其中关键的技术有激光捕获显微切割技术,它就像是一个 “精准小镊子”,能从福尔马林固定、石蜡包埋的组织切片中准确地获取肿瘤和非肿瘤样本;还有全外显子测序(Whole exome sequencing,WES)技术,这就好比是一个 “基因解码器”,可以对样本的基因进行全面检测,寻找其中的变异;另外,还使用了多种生物信息学分析工具,像是 FastQC、Illumina/Strelka、Illumina/Manta、SnpEff 等,它们能对测序得到的数据进行整理、分析和注释,帮助研究人员从海量的数据中找到有价值的信息。

下面让我们来看看研究人员都有哪些重要的发现。

病例介绍


研究人员遇到了一位 80 岁的日本男性患者,他的经历可不简单,之前就患有透明细胞肾细胞癌和前列腺癌。这次,他右肾有个直径 10mm 的肿瘤,已经被密切监测了 6 年,最终进行了手术切除。研究人员仔细观察这个肿瘤,发现它在肾脏里的位置、外观等都有独特之处。肿瘤位于肾皮质,紧挨着肾包膜,边界很清晰,切开后是棕色的,没有包膜也没有坏死。在显微镜下看,肿瘤细胞呈现出嗜酸细胞的特征,它们排列成管状或巢状,细胞核又圆又规整,也没有发现有丝分裂的迹象。通过免疫组化染色检查,发现肿瘤细胞表达 KRT7、波形蛋白(vimentin)、琥珀酸脱氢酶 A(SDHA)、琥珀酸脱氢酶 B(SDHB)和延胡索酸水合酶(fumarate hydratase),但不表达 KIT、GATA3 和 α - 甲基酰基辅酶 A 消旋酶(alpha-methylacyl-CoA racemase),这些特征完全符合低级别嗜酸细胞瘤的特点,于是研究人员确诊这个肿瘤就是低级别嗜酸细胞瘤。

基因变异检测


为了深入了解这个肿瘤的分子异常情况,研究人员运用 WES 技术对肿瘤和非肿瘤样本进行检测。他们就像在基因的 “大海” 里捞针一样,通过一系列严格的筛选标准,最终发现了 3 个基因的单核苷酸变异(Single nucleotide variants,SNVs),分别是叉头框 I1(forkhead box I1,FOXI1)、角蛋白 6C(keratin 6C,KRT6C)和间隙连接蛋白 δ2(gap junction protein delta 2,GJD2)。这可是全新的发现,之前从来没有人在低级别嗜酸细胞瘤里发现过这些基因的变异。研究人员还进一步研究这些变异对蛋白质结构的影响,发现虽然有预测说 FOXI1 和 KRT6C 的非同义突变会对蛋白质结构有损害,但通过 AlphaFold2 分析发现,突变后的蛋白质结构和野生型的结构很相似。不过,GJD2 的突变就不一样了,它会导致连接蛋白 36(connexin 36)截断,这很可能会影响连接蛋白 36 的正常功能。

mTOR 通路相关基因分析


之前有研究说低级别嗜酸细胞瘤和 mTOR 通路受损有关,那这个肿瘤里 mTOR 通路相关基因有没有突变呢?研究人员再次对数据进行分析,这次他们放宽了筛选标准,仔细查找后发现,在检测到的 62 个可能有害的突变基因里,并没有 mTOR 通路相关基因。这就说明,这个低级别嗜酸细胞瘤的发生可能和之前认为的 mTOR 通路受损没什么关系,背后或许还有其他的原因。

拷贝数变异分析


除了基因突变,研究人员还想知道肿瘤的基因拷贝数有没有变化。他们利用 DNA Copy 软件进行分析,结果发现这个低级别嗜酸细胞瘤的基因拷贝数并没有发生改变,这又是一个特别的发现,让大家对低级别嗜酸细胞瘤的认识又多了一分。

患者随访情况


研究人员也没有忘记关注患者的后续情况。这位患者右肾上腺的肿瘤是之前左肾透明细胞肾细胞癌转移过去的,之前他还做过左肾部分切除术和前列腺切除术。在手术后的 24 个月里,研究人员定期对他进行检查,发现患者既没有肿瘤复发,也没有出现远处转移,这说明这个低级别嗜酸细胞瘤的预后可能比较好。

在讨论和结论部分,研究人员综合分析了这次的研究结果。低级别嗜酸细胞瘤的定义虽然已经明确了,之前也有研究说它和 mTOR 通路突变有关,但这次研究却发现了不一样的情况。这个肿瘤里有 FOXI1、KRT6C 和 GJD2 这 3 个新的突变基因,而且和 mTOR 通路没有关系。虽然之前也有研究发现少数低级别嗜酸细胞瘤没有 mTOR 通路相关基因的突变,但这次研究进一步证实了低级别嗜酸细胞瘤的发病机制可能不止一种,也许这类肿瘤其实包含了多种不同类型的肾脏嗜酸细胞肿瘤。这一结论意义重大,它打破了以往人们对低级别嗜酸细胞瘤的单一认知,为后续的研究开辟了新的方向。以后科研人员在研究低级别嗜酸细胞瘤时,不能只盯着 mTOR 通路了,还要从更多的角度去探索,寻找新的治疗靶点和诊断方法,为肾脏肿瘤患者带来更多的希望。就像打开了一扇通往新世界的大门,让我们对肾脏肿瘤的认识又向前迈进了一大步。

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