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技术分享 | 带你了解类似卵巢性索肿瘤的子宫肿瘤(UTROSCT)分子检测 ...

归去来兮 2022-1-6 58人围观 技术


01

UTROSCT简介


类似卵巢性索肿瘤的子宫肿瘤uterine tumor resembling ovarian sex-cord tumor,UTROSCT)是一种罕见且独特、组织起源不明、恶性潜能未定的肿瘤,多发于子宫体[1]。UTROSCT通常表现为不规则阴道出血、子宫增大或盆腔肿块,严重影响女性身心健康[2]。此肿瘤在形态上类似于卵巢的性索间质肿瘤,具有多种免疫表型。UTROSCT组织形态更为多样,需与上皮样平滑肌瘤、腺肉瘤、恶性中胚叶混合瘤和低度恶性子宫内膜间质肉瘤相鉴别。近年来,美国外科病理学杂志接连发表多篇关于此肿瘤的分子异常研究,其分子发病机制逐渐明朗。


02

UTROSCT的分子异常基础


结合NGS及FISH技术,发现UTROSCT伴有NCOA基因家族(NCOA1、NCOA2、NCOA3)易位异常,其伙伴基因多为GREB1和ESR1[2]。主要涉及雌激素信号通路中的关键基因,融合基因中,GREB1和ESR1作为5'伴侣和(共同)激活致癌基因,以NCOA1-3作为3'[2](表1)。


表1. UTROSCT中融合基因鉴定及其临床表现[2]


NCOA基因家族属于p160/甾体受体共激活因子(SRC)家族,包括NCOA1(2p23.3)、NCOA2 (8q13.3)和NCOA3 (20q13.12)[3](图1 A-C)。而GREB1属于雌激素反应基因,是雌激素受体调控途径中的早期反应基因,被认为在激素反应性组织和肿瘤发生发展中起到重要作用[4]


2.1 UTROSCT与NCOA基因家族


NCOA家族中,NCOA1是首个被描述的成员[3,5],也是被研究最广泛的,其标准转录本(ENST00000348332.7;NM_003743)包含21个外显子,有19个被编码(GRCh38.p10)[6,7](图1D)。


A


B


C


D

图1. NCOA1基因信息[7]。A-C:NCOA1-3基因在基因组中位置,核型条带参考Ensembl,位置参考GeneLoc。D:人类NCOA1外显子的数量及大小说明。红框为编码区,黑框为非编码区


NCOA1以激素依赖方式增加核激素受体的转录活性,还是其他SRCs(NF-κB、Smads、E2F1、PEA3等转录因子)的共激活因子。通过与激酶、泛素/聚寡酶、磷酸酶、组蛋白乙酰转移酶和组蛋白甲基转移酶等相互作用完成基因转录过程[7,8],同时影响着不同器官的生理功能,如细胞周期和能量代谢。已有研究表明,NCOA1在生殖器发育[9]、糖异生过程[10]等发挥重要作用。NCOA1基因在肌肉、心脏、胃肠、肾、睾丸、子宫、胎盘等组织器官均有表达[5,11](图2)。


图2. NCOA1基因在正常人组织中的表达情况[5]


目前,ClinVar数据库中已有大量关于NCOA1基因内部区域染色体缺失和重复的信息,在Pathogenic分类中,有14条信息被检索到。临床上,NCOA1被证明与乳腺癌、子宫内膜癌、UTROSCT和肉瘤等多种女性肿瘤的发生发展有密切关系[8, 12-16]


在UTROSCT临床病理研究中,NCOA基因家族易位异常面纱正逐渐被揭开,如下研究报道。


报道1:Dickson等[16]利用RNA-seq鉴定出一个伴有ESR1-NCOA3融合基因的UTROSCT患者,再通过FISH进一步验证其他UTROSCT患者(图3,图4)。综合RNA测序、病理检查和FISH检测,作者提出UTROSCT具有特征性的NCOA基因易位异常(图5),解释了其与子宫内膜间质肉瘤的分子差异,指出NCOA基因家族易位可直接用于UTROSCT诊断。


图3. UTROSCT患者(患者1)子宫肌层样本中ESR1 - NCOA3基因融合情况[16]。A-D:组织学细胞形态;E,F:FISH分别显示ESR1和NCOA3信号(白色箭头:红绿探针分离阳性)


图4. UTROSCT患者(患者4)子宫肌层样本中GREB1 - NCOA3基因融合情况[16]。A-C:组织学细胞形态;D:FISH显示NCOA2断裂阳性信号(白色箭头)


图5. 融合基因结构[16]。A:3种不同融合基因的图示,包括有ESR1-NCOA3 [t(6;20)(q25.1;q13.12)]和GREB1-NCOA2[t(2;8) (p25.1;p13.3)]。基因位点在两边垂直的染色体上用红线表示。外显子断点的位置用红色箭头和红色方框表示。绿色、黄色、橙色箭头表示单个基因的转录方向。B:详细的RNA测序融合节点reads,融合转录本的外显子组成和每个蛋白的蛋白结构域结构


2.2 UTROSCT与GREB1基因


GREB1基因(生长调节雌激素受体结合蛋白1)位于染色体2p25.1(图6),具有一个重要的同源基因-GREB1L。GREB1是大多数ESR1表达组织包括子宫内膜基质细胞中表达的雌激素结合雌激素受体的转录靶点[17]。同时,GREB1还是一个关键的调节因子,可以促进其他关键辅助因子,如p300,CBP和p160家族的类固醇受体辅助激活因子(包括NCOA蛋白)募集到雌激素应答元件,从而使大约一半的雌激素调控下游效应因子转录[18]。在UTROSCT和伴有GREB1易位的子宫肉瘤中,断点在GREB1外显子3至内含子8的位置[2]


图6. GREB1基因在基因组中位置,核型条带参考Ensembl,位置参考GeneLoc


报道2:Lee等[1]在4例子宫肉瘤患者中,通过RNA测序、RT-PCR和FISH验证基因融合情况。在病例G1-G4中,分别是GREB1-NCOA2(第3外显子到第14外显子),GREB1-NR4A3(第7外显子到第2外显子)、GREB1-SS18(第7或8外显子到第6外显子)和GREB1-NCOA1(第7外显子到第13外显子)融合(图7,图8A)。此外,作者新增4例经典UTROSCT患者(具有显著的性索分化),用FISH来检测ESR1-NCOA3融合情况(图8B)。有趣的是,伴有GREB1易位的子宫肉瘤的临床病理特征表现为有限的性索分化,更趋向低分化的伴有ESR1易位的UTROSCT。这提示,不明显的性索分化病例也可能是UTROSCT的可疑病例。需要注意,除了与NCOA基因家族融合外,UTROSCT中GREB1还可与别的基因融合。因此,如果考虑UTROSCT但NCOA基因家族阴性,可以考虑加做GREB1易位检测,可有效降低UTROSCT的漏诊率。


图7  A:病例G1的核型为t(2;8)(p25;q13)。B:RT-PCR和Sanger测序证实存在GREB1-NCOA2(G1)、GREB1-NR4A3(G2)和GREB1-NCOA1 (G4)融合转录本。C:染色体易位示意图[1]


图8. FISH结果。A)病例G2-4中GREB1基因易位。B)经典UTROSCT(类似于卵巢性索肿瘤的子宫肿瘤)均显示伴有ESR1(左上)和NCOA3(右上)融合[1]


2.3 临床应用


报道3:为了进一步验证NCOA和GREB1基因用于诊断UTROSCT的价值,Goebel等[20]进行了更大临床样本量的考察。作者对来自5家机构的26例UTROSCT进行NCOA1、NCOA2、NCOA3、ESR1和GREB1基因FISH易位检测和靶向RNA测序,结果如表2所示。


表2. UTROSC的临床、组织学和分子特征[20]


本研究共描述了26例UTROSCT的形态学、免疫表型和分子特征,证实了81.8%的UTROSCT患者具有NCOA1-3基因融合特征和融合伙伴基因(GREB1和ESR1),并强调了易位独立于组织形态的异质性(图9)。


图9. 复发性UTROSCT(病例16)伴有GREB1 - NCOA2融合[20]


实际工作中,UTROSCT诊断受限于子宫内膜活检、刮除或子宫肌瘤切除术,以及组织学特征缺乏典型性索形态等情况。特别是与UTROSCT组织形态学相似的肿瘤的鉴别诊断,如伴有性索样生长的子宫内膜癌、具有性索成分的子宫内膜间质肿瘤、具有广泛性索样分化的腺肉瘤和上皮样平滑肌肿瘤。


具有性索样生长的癌通常伴有与性索样区域融合的低级别腺癌区域,并且通常是性索和平滑肌免疫组化标记阴性。同样,腺肉瘤通常是双相型,除低级别间质外,还含有呈CD10强阳性表达的良性上皮腺成分。上皮样平滑肌肿瘤通常缺乏突出的性索形态和免疫组化表达标记。子宫内膜间质肿瘤通常具有性索标记阴性的常规间质区域,且常伴有JAZF1-SUZ12融合或PHF1易位(对应低级别子宫内膜间质肉瘤)。


因此,在诊断不明确的情况下,使用FISH和/或RNA-Seq技术检测具有UTROSCT特征的融合基因,可以更好地降低漏检率、及区分其他相似的肿瘤,如伴有性索分化的子宫内膜间质肉瘤等。


03

总结


NCOA基因家族已被证实在UTROSCT中存在易位,其与其他重要的转录因子、激酶、磷酸酶等相互作用,对多个信号通路产生影响。同时,其身影在多种子宫肿瘤中也被逐渐发现,包括苗勒氏腺肉瘤(ESR1-NCOA2/3)[21],子宫肉瘤(MEIS1-NCOA2,ESR1-NCOA2/3)[21,22]和未分化子宫肉瘤(GREB1 - NCOA2,GREB1-NCOA1)[23,24]等。这不可避免地涉及到疾病诊断的特异性问题。已有文献报道,NCOA2易位可见于多种肿瘤(如软组织血管纤维瘤、间叶软骨肉瘤、梭形细胞和硬化性横纹肌肉瘤等),因此,NCOA2易位不是一个特异性诊断UTROSCT的最佳选择[25]。从特异性角度说,NCOA1和NCOA3更具有UTROSCT诊断优势,因为UTROSCT中NCOA1和NCOA3易位阳性比NCOA2更为多见(且NCOA3最多)。也可以考虑检测NCOA基因家族的融合伙伴基因这一替代方法,以GREB1和ESR1为主,且部分UTROSCT还伴有NCOA阴性的但GREB1或ESR1阳性的融合异常。因此,加做ESR1及GREB1易位检测,可更为有效地诊断UTROSCT。


04

我司产品


我司专注病理,紧密与病理老师跟踪病理学术进展,已自主或合作开发了UTROSCT相关检测靶标。也希望与更多老师们合作测试及研究。


产品名称NCOA1(2p23)基因断裂探针试剂(荧光原位杂交法)
备案号粤穗械备20202014号
代码F.01417-01
预期用途用于判断NCOA1基因是否发生易位


产品名称NCOA2(8q13)基因断裂探针
备案号粤穗械备20191222号
代码F.01259-01
预期用途用于判断NCOA2基因是否发生易位


产品名称NCOA3(20q13)基因断裂探针试剂(荧光原位杂交法)
备案号粤穗械备20201075号
代码F.01382-01
预期用途用于判断NCOA3基因是否发生易位


产品名称GREB1(2p25)基因断裂探针试剂(荧光原位杂交法)
代码F.01418-01
预期用途可用于NCOA基因家族断裂阳性之后进一步判断其伙伴基因是否为GREB1


产品名称ESR1(6q25)基因断裂探针试剂(荧光原位杂交法)
代码F.01475-01
预期用途可用于NCOA基因家族断裂阳性之后进一步判断其伙伴基因是否为ESR1


参考文献

[1] Lee CH, Kao YC, Lee WR, et al. Clinicopathologic characterization of greb1-rearrangeduterine sarcomas with variable sex-cord differentiation. American Journal ofSurgical Pathology. 2019; 43(7): 1.

[2] Kao YC, LeeJC. An update of molecular findings in uterine tumor resembling ovarian sexcord tumor and GREB1-rearranged uterine sarcoma with variable sex-corddifferentiation. Genes Chromosomes Cancer. 2021; 60(3): 180-189.

[3] GeneCards.https://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=NCOA1&keywords=NCOA1.

[4] GeneCards.https://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=GREB1&keywords=GREB1.

[5] Xu J, Wu RC, O’Malley BW. Normal and cancer-relatedfunctions of the p160 steroid receptor co-activator (SRC) family. Nat RevCancer. 2009; 9: 615-630.

[6] Ensembl.http://www.ensembl.org.

[7] Kazan HH, Gunduz U. NCOA1 (Nuclear receptorcoactivator 1). Atlas Genet Cytogenet Oncol Haematol. 2018; 22(11):423-430.

[8] McBryan J, Theissen SM, Byrne C, et al.Metastatic progression with resistance to aromatase inhibitors is driven by thesteroid receptor coactivator SRC-1. Cancer Res. 2012; 72(2): 548-559.

[9] Xu J, Qiu Y, DeMayo FJ, et al. Partialhormone resistance in mice with disruption of the steroid receptorcoactivator-1 (SRC-1) gene. Science 1998; 279(5358): 1922-1925.

[10] Motamed M, Rajapakshe KI, Hartig SM, et al.Steroid receptor coactivator 1 is an integrator of glucose and NAD+/NADHhomeostasis. Mol Endocrinol. 2014; 28(3): 395-405.

[11] Chen X, Liu Z, Xu J. The cooperative function ofnuclear receptor coactivator 1 (NCOA1) and NCOA3 in placentaldevelopmentand  embryo survival.  Mol Endocrinol. 2010; 24(10): 1917-1934.

[12] Qin L, Xu Y, Xu Y, etal. NCOA1 promotes angiogenesis in breast tumors by simultaneouslyenhancing both HIF1α- and AP-1-mediated VEGFa transcription. Oncotarget.2015; 6(27): 23890-23904.

[13] Baldwin A, Huh KW, MüngerK. Human papillomavirus E7 oncoprotein dysregulates steroid receptor coactivator1 localization and function. J Virol. 2006; 80(13): 6669-6667.

[14] Shi X, Xu W, Dai HH, etal. The role of SRC1 and SRC2 in steroid-induced SDF1 expression in normaland ectopice endometrium. Reproduction. 2014; 147(6): 847-853.

[15] Wachtel M, Dettling M, Koscielniak E, et al.Gene expression  signatures identify rhabdomyosarcomasubtypes and detect a novel t(2;2) (q35;p23) translocation fusing PAX3 to NCOA1.Cancer Res. 2004; 64(16): 5539-5545.

[16] Dickson BC, Childs TJ, Colgan TJ, et al. Uterinetumor resembling ovarian sex cord tumor. The American Journal of SurgicalPathology. 2018; 178-186.

[17] Camden AJ, Szwarc MM, Chadchan SB, et al. Growth regulation byestrogen in breast cancer 1 (GREB1) is a novel progesterone-responsive generequired for human endometrial stromal decidualization. Molecular humanreproduction. 2017; 23(9): 646-653.

[18] Mohammed H, D'Santos C, Serandour AA, et al. Endogenouspurification reveals GREB1 as a key estrogen receptor regulatory factor. CellRep. 2013; 3(2): 342-349.

[19] Oliva E, Carcangiu ML, Carinelli SG, et al. Mesenchymal tumours. In:Kurman RJ, Carcangiu ML, Herrington CS, Young RH, eds.WHO Classification ofTumors of Female Reproductive Organs, 4th ed. Lyon, France: IARCPress; 2014:135-147.

[20] Goebel EA, Hernandez Bonilla S, Dong F, et al. Uterine tumor resembling ovarian sex cord tumor(UTROSCT). The American Journal of Surgical Pathology. 2019; 0(0): 1.

[21] Piscuoglio S, Burke KA, Ng CK, et al.Uterine adenosarcomas are mesenchymal neoplasms. J Pathol. 2016; 238: 381-388.

[22] Kao YC, Bennett JA, Suurmeijer A, et al. Recurrent MEIS1-NCOA2/1 fusions in a subset of low-grade spindle cellsarcomas frequently involving the genitourinary and gynecologic tracts. ModernPathology. 2021.

[23] Brunetti M, Panagopoulos I, Gorunova L, et al.RNA-sequencing identifies novel GREB1-NCOA2 fusion gene in a uterine sarcomawith the chromosomal translocation t(2;8)(p25;q13). Genes Chromosomes Cancer.2018; 57: 176-181.

[24] Lee C, Kao Y, Lee W, et al.Clinicopathologic characterization of GREB1-rearranged uterine sarcomas withvariable sex-cord differentiation. Am J Surg Pathol. 2019; 43: 928-942.

[25] Bekers EM, Groenen P, Verdijk MAJ, et al.Soft tissue angiofibroma: clinicopathologic, immunohistochemical and molecularanalysis of 14 cases. Genes Chromosomes Cancer. 2017; 56: 750-757.

[26] Sumegi J, Streblow R, Frayer RW, et al.Recurrent t(2;2) and t(2;8) translocations in rhabdomyosarcoma without thecanonical PAX-FOXO1 fuse PAX3 to members of the nuclear receptortranscriptional coactivator family. Genes Chromosomes Cancer. 2010; 49:224-236.


来自: 安必平
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