《Cancers》：Tumor Budding in Colorectal Cancer: Biological Basis, Clinical Risk Stratification, and Digital Pathology
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肿瘤出芽（tumor budding）被定义为浸润前沿的单个肿瘤细胞或不超过4个细胞的细胞簇，是结直肠癌（colorectal cancer）中肿瘤细胞解离与间质浸润的形态学标志。国际肿瘤出芽共识会议（International Tumor Budding C
肿瘤出芽（tumor budding）被定义为浸润前沿的单个肿瘤细胞或不超过4个细胞的细胞簇，是结直肠癌（colorectal cancer）中肿瘤细胞解离与间质浸润的形态学标志。国际肿瘤出芽共识会议（International Tumor Budding Consensus Conference, ITBCC）所确立的标准化方案建立了可重复的苏木精-伊红（hematoxylin and eosin, H&E）染色评估方法，并使出芽得以更广泛地纳入病理报告与临床风险评估。中级别与高级别出芽与pT1期结直肠癌的淋巴结转移相关，而高级别出芽可识别出复发风险升高的II期结肠癌亚组。在III期疾病及新辅助治疗后的直肠癌中亦报道了不良预后关联，但出芽可预测特定治疗获益的证据仍不充分。在生物学层面，出芽与部分上皮-间质转化（partial epithelial–mesenchymal transition, EMT）、细胞黏附改变、细胞骨架重塑以及与成纤维细胞、细胞外基质和免疫细胞的相互作用相关。数字病理学（digital pathology）与人工智能（artificial intelligence, AI）可能改善热点选择、定量与空间特征描述，但其临床应用取决于外部验证、域偏移（domain shift）控制以及病理学家的持续监督。因此，肿瘤出芽最好被解读为一种补充性形态学生物标志物，需与TNM分期、已确立的组织病理学危险因素、分子特征及临床背景共同考量。
**1. 引言：为何结直肠癌需要更多预后标志物**
结直肠癌仍是肿瘤相关发病与死亡的主要原因之一。筛查、手术改进、系统治疗优化及分子标志物已显著改变其管理格局，但个体化风险预测仍不完善。TNM分期是预后评估的基础，但外观相似的肿瘤患者临床病程可存在显著差异。这种不确定性在pT1期疾病（内镜切除后需权衡监测与追加肿瘤学切除）及II期结肠癌（需权衡辅助化疗潜在获益与毒性及竞争风险）中尤为突出。肿瘤出芽是研究最为广泛的侵袭性行为组织病理学标志物之一，反映浸润前沿的肿瘤细胞解离，与间质浸润及转移能力相关，应被视为侵袭性表型的形态学对应物而非孤立的显微镜下发现。近期综述亦追溯了肿瘤出芽从描述性组织学特征向临床相关预后标志物的发展历程。在多个队列中，肿瘤出芽与淋巴血管侵犯、淋巴结受累、复发、远处转移及生存期缩短相关；例如一项192例患者的回顾性队列显示，出芽与多项不良临床病理变量及5年生存率相关，局部晚期疾病中亦有类似报道，但近期系列研究在病例选择、设计及外部验证程度上存在差异。最具直接临床相关性的证据集中于pT1期结直肠癌与II期结肠癌。在pT1期疾病中，出芽有助于评估内镜切除后淋巴结转移风险；在II期结肠癌中，高级别出芽可识别复发风险升高的患者，可为其辅助治疗讨论提供参考，但不应独立决定治疗。SEOM-GEMCAD-TTD指南将肿瘤出芽与其他不良病理特征（T4类别、淋巴结取样不足、淋巴血管或神经周围侵犯、梗阻、穿孔及低分化）并列纳入。本叙述性综述整合共识建议、临床指南、系统评价与荟萃分析、大型观察性队列及代表性机制研究，重点在于为标准化评估、生物学解释、预后判断、临床决策及新兴计算应用提供信息的证据。文献检索通过PubMed/MEDLINE进行，以“tumor budding”与“colorectal cancer”组合检索，主要侧重2021年1月至2026年9月的文献，并纳入具有里程碑意义或国际公认建议的早期文献；鉴于为叙述性综述，未采用正式的系统评价方法。与近期综述相比，本文特别强调各临床决策情境中证据的强度与局限性、预后效用与治疗预测效用的区分，以及ITBCC形态学与空间分子异质性及计算病理学的整合。
**2. 肿瘤出芽的组织病理学定义**
肿瘤出芽定义为与主体肿瘤分离的单个肿瘤细胞或最多4个肿瘤细胞的细胞簇，通常位于结直肠癌浸润前沿。形态学上，出芽标志着从黏附性腺体形成向与周围间质、细胞外基质、血管、成纤维细胞及免疫细胞直接接触的小型解离细胞单位的转变。瘤周出芽在内镜或手术切除标本的浸润前沿评估，此为ITBCC方法得到验证且预后证据最强的情境。瘤内出芽发生于瘤体内部，可能在未取到浸润前沿的活检中具有相关性，可提供术前信息，但其评估与临床界值尚未达到同等标准化程度。肿瘤出芽与组织学分级不同：分级反映腺体形成与肿瘤整体结构分化，而出芽衡量细胞解离与间质浸润，因此中分化腺癌可能显示广泛出芽并表现出比其常规分级更具侵袭性的行为。肿瘤芽必须与低分化簇（poorly differentiated clusters, PDCs）区分：芽含1–4个肿瘤细胞，而PDC含5个及以上无腺体形成的肿瘤细胞。尽管该数值阈值属操作性定义，新兴空间与分子数据支持肿瘤细胞解离存在生物学连续谱，即逐渐变小的细胞簇可能表现出越来越强的侵袭特征。肿瘤出芽并非结直肠癌所特有，中级别或高级别出芽与肠型鼻窦腺癌及肠型胃腺癌的不良结局相关；这些小型观察性研究提示出芽也可能表征结直肠癌之外的上皮侵袭，但胃腺癌中出芽与生存的关联在多变量分析中未达独立显著性。尽管如此，评分系统、界值及临床意义仍具器官特异性，不应直接从结直肠癌移植至其他肿瘤类型。
**3. 诊断标准化：ITBCC方法与实践挑战**
标准化对于将肿瘤出芽从报告不一的观察指标转化为临床可用的生物标志物至关重要。早期研究在染色方法、视野面积、热点选择、界值及分级系统上存在差异。2016年ITBCC确立了基于H&E染色、选择浸润前沿芽密度最高区域并在归一化为0.785 mm
2的视野内计数的共同方法。ITBCC分级为Bd1（0–4个芽）、Bd2（5–9个芽）和Bd3（≥10个芽）。由于出芽为连续变量，应同时报告绝对芽数与分类分级，尤其在接近界值的病例中。H&E是ITBCC的参考染色，泛细胞角蛋白（pancytokeratin）免疫组化可在困难病例中辅助，尤其是炎症或复杂间质掩盖孤立上皮细胞时；然而细胞角蛋白染色也可能通过突出不符合真正出芽形态学标准的上皮碎片而增加表观芽数，因此H&E与细胞角蛋白计数不应视为分析上可互换，免疫组化最好作为形态学评估的辅助而非替代。假性出芽（pseudobudding）是重要诊断陷阱：重度炎症区域破裂腺体周围的小细胞群可能类似肿瘤芽，但代表反应性过程而非主动侵袭，过度判读可虚增芽数并改变风险分类。数字病理学为更可重复的热点选择与定量提供了潜在途径，尤其在临床试验、多中心研究及高通量诊断实践中；目前其最可辩护的作用是决策支持，自动检测仍需病理复核以区分真芽、假性出芽、低分化簇及技术伪影。
**4. 生物学基础：部分EMT、黏附与肿瘤细胞可塑性**
肿瘤出芽不太可能源于单一分子通路，现有证据支持其为涉及细胞间黏附降低、表型可塑性、部分EMT、细胞外基质重塑、间质相互作用及免疫调节的汇聚表型。高级别出芽还可包括与出芽细胞连续、可经细胞角蛋白染色检出的胞质假碎片，这些结构与异常β-catenin、层粘连蛋白-5 γ2（laminin-5 γ2）表达、瘤周淋巴细胞浸润缺失及浸润性生长模式相关，提示一种特别活跃且具运动性的出芽表型。“go or grow”模型为该表型提供了一种功能性解释：芽常显示低增殖活性与低凋亡，提示迁移状态与增殖状态之间存在部分分离；该模型在生物学上合理，但不应被理解为所有芽均处于静息状态或增殖与迁移互斥。CDX2缺失为去分化与侵袭之间的联系提供机制支持：芽的CDX2与E-cadherin表达低于主体肿瘤；在实验模型中，CRISPR/Cas9介导的CDX2缺失增加迁移，而恢复CDX2可部分逆转该表型。在分子解释层面，关键问题不在于出芽是否代表完全EMT，而在于局部上皮可塑性是否足以促进脱离与侵袭。显微切割出芽区域的表达谱分析提示细胞迁移与生存程序富集、增殖相关转录本相对减弱，支持一种空间局限的EMT样程序，而非所有出芽细胞必然不可逆地转化为完全间质谱系。然而证据存在重要边界：显微切割可能混入癌与邻近间质，且自小肿瘤区域推断的转录程序不能确立脱离、迁移与转移定植的时间顺序；CDX2缺失实验提供增强迁移的功能支持，而与SLUG及P4HA2的免疫组化相关性仍属关联性。综上，这些研究提示协同的细胞程序，而非单一经验证的出芽特异性驱动因子。若干候选分子符合该侵袭模型，但证据强度不一：SLUG与P4HA2表达与淋巴血管及神经周围侵犯、广泛出芽及不良结局相关，尤其在KRAS突变肿瘤中；这些发现提供机制线索，但尚无任一标志物达到常规应用所需的独立临床验证水平。
**5. 细胞黏附、细胞骨架重组与迁移**
芽的形成需要细胞连接、细胞外基质与细胞骨架组织的协调改变。肿瘤细胞必须松脱对腺体结构的依赖、产生突起并在变化的间质环境中移动，因此出芽代表主动的侵袭表型而非被动的细胞脱离。CDH17–DSC1–p120-catenin复合物例证了细胞黏附的情境依赖性重组：CDH17与desmocollin-1及p120-catenin相互作用并调节迁移与侵袭；DSC1在leading edge出芽细胞中的表达及其在干样与间质型结直肠癌中的不良预后关联，提示黏附分子既可促进上皮黏附也可促进侵袭可塑性。Fascin1作为一种参与细胞突起的肌动蛋白交联蛋白，提供了潜在治疗连接：已发表的HITCLIF II期试验方案描述了在Fascin1过表达肿瘤（包括结肠癌与直肠癌）中评估丙咪嗪作为抗侵袭策略，组织病理学终点包括浸润边缘改变，如出芽、胞质假碎片、生长模式及瘤周淋巴细胞浸润；出芽变化能否作为可靠的药效学终点仍不确定，需与临床意义结局相关联。固有炎症信号亦可能参与出芽表型：TLR4/MyD88联合表达与淋巴结转移及高级别出芽相关，部分遗传变异与其他不良特征相关；该通路并非出芽特异，但可能参与塑造利于侵袭的微环境。另一项观察性研究中，pSTAT3与CTLA4过表达与远处转移、更高分级、核分裂活性、广泛出芽、浸润性边界及较差总生存相关；这些关联与促肿瘤信号、免疫逃逸及侵袭之间的联系一致，但观察性设计无法确立任一通路直接导致出芽。TLR4/MyD88与pSTAT3/CTLA4研究增加了信号与免疫维度，但广泛的免疫组化关联可能受分期、分化、间质丰度及炎症背景混杂，不应被解释为抑制任一通路必然减少出芽或改善生存的证据；更具机制信息价值的下一步是在真芽、匹配的主体肿瘤及邻近间质区室中空间定位这些通路并进行实验性功能检验。
**6. 肿瘤微环境：间质、癌相关成纤维细胞、细胞外基质与免疫**
出芽不能仅由肿瘤细胞内在改变解释。在浸润前沿，解离的肿瘤细胞与细胞外基质、癌相关成纤维细胞（cancer-associated fibroblasts, CAFs）、血管与淋巴管及免疫细胞持续相互作用，局部微环境因此是出芽表型的主动组成部分。CAFs可能形成支持芽存活与迁移的生态位：实验证据提示出芽细胞可分泌CCL5、经CCR5募集成纤维细胞并激活血管生成与胶原合成程序，表明芽与其微环境之间存在双向通讯。当浸润前沿被视为空间生态系统而非孤立恶性细胞集合时，微环境的贡献尤为明显；芽源性CCL5与经CCR5的成纤维细胞募集提示互为信号：侵袭性肿瘤细胞可吸引并重编程成纤维细胞，而由此产生的基质与血管生成改变可支持进一步浸润；这提供了比“高出芽与促纤维增生常共存”这一简单观察更强的因果假说，尽管该环路在不同分子亚型与临床分期中的运作程度仍未解决。CMS4型结直肠癌富集转化生长因子-β（TGF-β）信号、EMT相关转录、血管生成及间质重塑，这些生物学特征与浸润前沿表型重叠；然而源自大块组织的CMS4表达特征可受CAFs及其他非肿瘤细胞比例影响，因此在将整个CMS4信号归因于肿瘤芽本身之前需空间分辨测量。整合病理学的价值可能在于联合评估芽密度、间质背景与免疫浸润，而非假设任一特征可与其他特征互换。细胞外基质与肿瘤细胞形态提供浸润前沿生物学的互补线索：一项空间分辨研究区分了真性肿瘤出芽与炎症相关假性出芽，并发现真芽周围细胞外基质沉积增加；较早的组织病理学研究将出芽灶周围胞质假碎片与异常laminin-5 γ2表达及其他侵袭特征相关联，但未确立因果关系；肠型胃腺癌中亦报道了出芽、促纤维增生反应与不良病理特征之间的类似关系。侵袭与免疫的类似相互作用在同时性结直肠癌肝转移中亦有描述：一项纳入107例患者并设30例外部验证队列的回顾性多中心研究显示，高三级淋巴结构（tertiary lymphoid structure, TLS）密度与较好生存相关，而广泛出芽与较差结局相关；联合TLS/TB指数具有前景，但仍需更大规模独立前瞻性验证。
**7. 肿瘤出芽在不同组织学与分子亚型中的表现**
结直肠癌在生物学上具有异质性，肿瘤出芽的意义可能部分取决于该背景。某些组织学与分子背景可能利于肿瘤细胞解离，而免疫丰富微环境可能改变其频率或预后效应。锯齿状腺癌是相关例证：与常规腺癌相比，其显示更频繁的高级
