SMARCB1(INI-1)缺失性鼻腔鼻窦癌的诊疗进展

张蕊仙,皇甫辉,高泽慧

(1.山西医科大学第一临床医学院,山西 太原 030000;2.山西医科大学第一医院 耳鼻咽喉头颈外科,山西 太原 030000)

SMARCB1基因亦称整合酶相互作用分子1(INI-1),SMARCB1(INI-1)缺失性鼻腔鼻窦癌[SMARCB1(INI-1)-deficient sinonasal carcinoma,SDSC]是一类高度侵袭性的恶性肿瘤。Bishop等[1]和Agaimy等[2]于2014年首次报道和描述了SDSC,2017年的世界卫生组织(WTO)第四版《头颈部肿瘤分类》中SDSC首次被确认为是鼻腔鼻窦未分化癌(sinonasal undifferentiated carcinoma,SNUC)的一个新亚型[3]。SDSC侵袭性高、易复发、早期转移、预后差,仅占头颈部所有恶性肿瘤的1%左右[1-2],迄今为止报告的病例不足200例[4]。Bell等[5]在回顾他们自己的病例和之前报道的病例时发现,SDSC占484例鼻窦原发性肿瘤的3.3%。Bishop等[1]指出,SDSC占先前诊断为SNUC的14%。因此,所有未分化的鼻窦癌诊断时都应考虑SDSC。

1 发病机制

SMARCB1 (INI-1)是SWI/SNF(酵母交配型转换/蔗糖不发酵,switch/sucrose non-fermentable)复合体的一个核心亚基,位于22q11.2染色体上[6],通过调节细胞增殖和基因转录发挥肿瘤抑制作用[7]。由INI-1基因编码的蛋白质广泛表达于所有正常细胞的细胞核中,其缺失与多种恶性肿瘤的发病机制有关。包括中枢神经系统的非典型畸胎样瘤/横纹肌样肿瘤、上皮样肉瘤、肾髓质癌、肾脏和软组织恶性横纹肌样瘤、软组织肌上皮癌、上皮样恶性周围神经鞘瘤和骨外黏液样软骨肉瘤[8],以及本文描述的SDSC。INI-1基因缺失与SDSC发生发展之间的关系涉及多个分子途径。首先,INI-1缺失造成细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)表达过度,进而导致细胞增殖增加,促进抑癌基因RB的磷酸化和失活以及细胞周期的进展[9-10]。其次,Cyclin D1的过度表达可刺激正常细胞横纹肌样变;相反,Cyclin D1的遗传消融可阻断横纹肌样肿瘤的发展[11]。最后,SWI/SNF复合体在染色质结构的维护中起着关键作用,而INI-1缺失会导致广泛的表观遗传学改变,其中包括正常谱系特异性分化和成熟所需的基因的沉默[2]。

2 诊断

2.1 临床特征

SDSC常发生在11～89岁的人群,平均年龄52岁,男性较多见,男女比例约为4∶3[7,12]。绝大多数SDSC的临床表现与一些良性疾病,如变应性鼻炎、鼻息肉、慢性鼻窦炎以及一些常见的恶性肿瘤,如人乳头状瘤病毒相关的鳞状细胞癌、结外NK/T细胞淋巴瘤、鼻窦癌、鼻咽癌、黏膜黑色素瘤相似[4]。其症状通常是非特异性的,包括鼻塞、鼻出血、头痛。因此,发现时已到晚期,侵犯了眼眶和颅内,并压迫邻近的脑神经及其分支,出现视力障碍、溢泪、眼眶周围肿胀、脑神经压迫等症状,生存率很低。大多数SDSC在确诊时分期为T4[6]。在Shatzkes等[13]的研究中,只有1例患者分期在T4以下。单独根据临床特征并不能做出确切的诊断,可能造成病情的延误,需要结合以下客观的诊断工具。

2.2 影像学表现

SDSC在影像学上表现为浸润性生长的肿块。SDSC累及鼻窦,以筛窦为主,可单独出现,也可同时侵犯额窦、蝶窦或鼻腔,或有不同程度的浸润到眶周或颅底组织,发生局部淋巴结转移及远处转移。Shatzkes等[13]的研究中,CT成像显示近一半的肿瘤(13例中有6例)出现钙化现象,其钙化频率超过了文献报道的频率,但组织病理学分析未发现肿瘤钙化。考虑到这一差异,他们认为钙化可能反映了2例患者骨碎片的残留,4例患者发生了“侵袭性骨膜反应”,这是一个特别不寻常的特征。然而,要想估计这种特征和其他成像特征的发生率,以及评价这些特征作为诊断这种疾病的指标的潜在效用,需要更大的样本量。MRI表现为T2WI低至中等信号呈浸润性生长的肿块影,增强后呈不均匀强化。SDSC在PET/CT上表现为放射性示踪剂18-氟脱氧葡萄糖高亲和度[13]。

2.3 免疫组织化学染色

头颈肿瘤的诊断是一项艰难的挑战。细针穿刺活检(fine needle aspiration,FNA)通常被用作头颈部肿瘤患者的一线诊断方式,因为它在许多实际操作中比较容易实现,而且是微创的。肿瘤的复发、转移也可用FNA来确认。因此,对于FNA标本显示为非角化鳞状细胞癌或横纹肌样形态时,可怀疑诊断为SDSC。然而,考虑到SDSC的解剖学位置和细胞形态学特征可能产生大量的鉴别诊断,需要细胞块或活检材料进行免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)染色来进一步确定SDSC的诊断,当检测到INI-1表达缺失时,即可排除鉴别诊断中形态学相似的其他鼻窦恶性肿瘤。IHC是识别和正确分类这些恶性肿瘤的一种非常有价值的诊断工具。IHC显示SDSC强烈和弥漫性的表达广谱细胞角蛋白(CKpan,97%),同时INI-1表达完全缺失。其余表达无明显特异性,一些已报道的病例示SDSC表达p63蛋白(55%)、细胞角蛋白5(64%)、细胞角蛋白7(48%)、嗜铬粒蛋白和突触素[1,2,5-7]。

2.4 分子遗传学

在大多数情况下,荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)可以检测到SMARCB1基因的纯合缺失或杂合缺失。如Agaimy等[7]、Libera等[14]用FISH检测到了SMARCB1基因纯合缺失;而Bishop等[1]、Su等[15]检测到了SMARCB1基因杂合缺失。一些病例中SMARCB1蛋白表达缺失但SMARCB1基因未缺失,其原因可能是FISH无法检测到基因点突变或小片段基因缺失,以及表观遗传学机制等[16]。虽然INI-1基因缺失可以通过FISH检测到,但IHC仍是首选,因为它能检测到正常核蛋白表达的缺失。

2.5 组织形态学

组织学上,大多数SDSC表现为基底样(61%)或浆细胞样/横纹肌样形态(36%),即由不同比例的基底样细胞和横纹样细胞组成。当横纹肌细胞分散在更多的基底样细胞中时表现为基底样形态;而横纹肌细胞为主要的细胞类型时则表现为横纹肌样形态。常规组织学检查未发现明显的鳞状分化(细胞间桥、角化珠等)或腺状分化特征[17]。但也有极少数病例报道了SDSC伴腺体分化、肉瘤样改变甚至卵黄囊分化的现象[7,18]。

3 鉴别诊断

SDSC的鉴别诊断包括各种低分化、未分化的恶性肿瘤,如SNUC、非角化鳞状细胞癌、小细胞神经内分泌癌、嗅神经母细胞瘤、中线癌、肌上皮癌等。除了横纹肌细胞的存在和INI-1表达的缺失,形态学表现以及特定的免疫表型标记可有助于将SDSC与这些恶性肿瘤区分开来。主要表现为以下5点:①SDSC和SNUC都是组织学表现为未分化的肿瘤,可能都只表达CKpan。二者有许多共同的形态学特征,均以基底样形态为主,都呈浸润性生长,肿瘤细胞排列成大小不同的巢状、岛状或弥漫型,有坏死、凋亡和活跃的有丝分裂区[19]。但SNUC的肿瘤细胞更具多形性,且SNUC的免疫组织化学染色未见INI-1表达缺失。②尽管SDSC在组织学上与非角化鳞状细胞癌非常相似,但后者肿瘤往往表现出明显的核多形性,以及更弥漫的p63表达。而SDSC缺乏明显的鳞状分化,肿瘤组织一般没有鳞状上皮异型增生或原位癌的成分。③小细胞神经内分泌癌和嗅神经母细胞瘤不同于SDSC,它们弥漫的表达神经内分泌标志物色粒素、突触素和神经细胞黏附分子CD56,而SDSC很少表达这3种标志物,且嗅神经母细胞瘤的角蛋白也通常呈阴性[6]。④中线癌的肿瘤细胞存在BRD-NUT基因融合,NUT抗体免疫染色对中性癌的敏感性为87%,特异性为100%[20]。⑤肌上皮癌可能是唯一的另一种主要发生在成人头颈部的缺乏INI-1的恶性肿瘤,与SDSC相比,肌上皮癌中的肿瘤细胞可能表现为纺锤形形态,几乎总是强烈地表达肌上皮标记物S-100[6]。综上所述,大多数情况下,IHC可能是明确区分这些恶性肿瘤的唯一方法。

4 治疗

SDSC目前还没有标准的治疗方案,其治疗策略主要参照其他类型侵袭性鼻窦癌的治疗。参考其他不同组织学类型的鼻窦恶性肿瘤的治疗,早期根治性切除+术后辅助放射治疗或同步放化疗是治疗这些恶性肿瘤的常用方法[21-24]。另一方面,还探索了诱导化疗后进行手术和/或放疗(化疗)[25]。然而,许多SDSC患者要么很快复发,要么对标准化放疗失去敏感性、化疗产生耐药性。因此,识别分子生物标志物并研究新的靶向疗法对于临床医生设计个性化治疗方法至关重要。近年来,我们对SMARCB1分子及其分子间的相互作用有了更进一步的了解,为靶向治疗提供了可能。目前正在进行临床试验的非鼻窦区SMARCB1缺失性恶性肿瘤的最新治疗策略包括使用zeste基因增强子同源物2(enhancer of zeste homologue 2,EZH2)抑制剂、组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)抑制剂和细胞周期蛋白依赖性激酶4(cyclin-dependent kinase 4,CDK4)抑制剂的靶向治疗[26]。这些药物可能在治疗SDSC中是有益的,需要更多的临床研究来证实。

4.1 手术联合术后放疗、化疗

由于几乎所有SDSC患者确诊时已到晚期,推荐的治疗方法是手术治疗结合术后辅助放疗、化疗。在先前报道的病例中,患者在辅助放/化疗前接受了手术切除治疗,结果不一。在大多数情况下,肿瘤复发,最终向远处转移[1-2,5],一系列文献报道了肿瘤远处转移到肺[27]和脑[6],5年生存率为34.9%[28-29]。对于确诊时已出现转移的病例,治疗方法将是以铂类为基础的姑息化疗,伴或不伴姑息性手术或放疗,以更好地控制局部肿瘤的进展。

在放射治疗肿瘤的研究中发现,与传统的光子治疗相比,使用相对生物学效应更高的带电粒子治疗也可以改善局部和区域控制率,并可使邻近的关键结构,特别是视神经/交叉和脑干免受辐射毒性的影响。回顾性研究使用质子疗法和碳离子疗法治疗鼻窦癌,包括1例SDSC患者,可达到约85%的局部和区域控制率,其3级或4级毒性非常有限[30-35]。

4.2 新辅助疗法

Wasserman等[6]的研究表明术前使用新辅助放疗、化疗可以显著减小肿瘤体积,有助于手术中肿瘤的完整切除。最近对多西紫杉醇、顺铂和依托泊苷诱导化疗3个周期的反应进行了回顾性研究,以优化后续的根治性治疗方案,初步形成了SNUC的治疗模式[25]。那些对诱导化疗有良好反应并随后接受根治性放/化疗的患者,其疾病特异性生存期(disease special survival,DSS)比接受根治性手术的患者更长。另一方面,那些对诱导化疗反应较差的患者,在可行根治性手术的情况下彻底切除肿瘤,DSS也发生了延长。这些发现强调了检测这种疾病的化学敏感性(可能还有放射敏感性)的重要性,这也可能为后续的治疗提供选择。如果在多西他赛+顺铂+5-氟尿嘧啶(TPF)方案诱导化疗后观察到肿瘤体积缩小>50%,这意味着良好的化疗敏感性,患者应接受根治性同步放/化疗;对于肿瘤收缩<50%的患者,应接受根治性手术,然后进行术后放/化疗。然而,必须在由外科医生和肿瘤学家等组成的多学科会议上对化疗相关毒性和疗效之间的平衡进行很好的评估,并进行个性化评估才可指导后续的治疗。当诱导化疗无效或导致不可接受的毒副作用时,必须考虑和周密计划替代治疗方案[4]。新辅助治疗的疗效存在争议,一些研究报告有益[6,36]。然而,在Hazir等[37]的研究中,SDSC伴卵黄囊分化的患者接受新辅助化疗失败,尽管进行了根治性手术和术后放/化疗,在放/化疗后4个月出现了局部复发和肺转移。肿瘤复发后,尝试了各种化疗方案,但均无效;此外,Kakkar等[38]对2例患者采用新辅助化疗,也未能预防远处转移。

由于放/化疗的疗效不可预测,根治性手术仍然是一个重要的步骤。近年来,鼻内镜手术发展迅速,经鼻内镜下手术切除的方式与传统开放式手术相比较,鼻内镜手术具有精准、微创、损伤小,直视视野清晰、术后恢复快等优点[39]。鼻内镜手术的应用在改善鼻腔鼻窦肿瘤患者的生活质量方面具有重要意义。

4.3 手术、放/化疗联合靶向治疗

目前,正在进行的一项Ⅱ期临床试验研究一种特定的EZH2抑制剂疗法,该疗法可能在未来被用于SMARCB1缺乏的恶性肿瘤的靶向治疗[40]。EZH2作为多梳蛋白抑制复合物2(polycomb repressive complex 2,PRC2)的一部分,可在目标基因的启动子区域催化组蛋白H3第27位赖氨酸三甲基化,与基因表达具有拮抗作用,可导致肿瘤抑制基因沉默[41],与肿瘤进展及预后不良相关。一些研究表明SWI/SNF复合体直接结合EZH2启动子并抑制EZH2基因的表达。INI-1的缺失会破坏SWI/SNF复合体功能,从而导致EZH2活性上调。EZH2的激活上调了包括c-Myc信号通路、Sonic hedgehog (Shh)信号通路和Wnt/β-catenin信号通路在内的致癌途径,并抑制了肿瘤抑制基因的转录[41-44],也使INI-1缺陷的肿瘤对EZH2抑制剂敏感性增加。Tazemetostat(EPZ-6438)是一种有效的EZH2抑制剂,已成为SMARCB1缺陷恶性肿瘤的有效靶向药物[45]。鉴于tazemetostat对SMARCB1缺失性肿瘤的潜在抗肿瘤活性,Lee等[4]开展了一项Ⅱ期试验,关于评估TPF方案诱导化疗和tazemetostat治疗,然后进行根治性手术和术后放疗/化疗或根治性同步放/化疗和tazemetostat维持治疗晚期SDSC的疗效。

此外,INI-1抑制极光激酶A(aurora kinase A,AURKA)的表达,INI-1缺失会导致AURKA表达增加。AURKA在细胞周期中调节有丝分裂纺锤体的形成和稳定性,与抑癌基因p53降解有关,并在多种恶性肿瘤中上调,促进癌症发展,是一个有前途的治疗靶点[46]。Lee等[47]发现SWI/SNF复合体与编码AURKA基因的启动子结合,尤其能抑制AURKA在横纹肌样肿瘤细胞中的表达,而下调AURKA可诱导这些细胞的有丝分裂停止和凋亡,但不会影响正常细胞。Karantanos等[48]在1例患有INI-1缺失性恶性肿瘤的30岁女性治疗中发现AURKA抑制剂可能在INI-1缺失性肿瘤患者的治疗中具有重要作用。

4.4 手术、放/化疗、靶向治疗联合免疫治疗

越来越多的证据表明,SWI/SNF复合体功能缺陷的恶性肿瘤的亚群可能对免疫治疗有较高的敏感性[49]。免疫检查点抑制剂在治疗头颈部鳞状细胞癌中的作用已获得越来越多的认可,一项Ⅲ期随机对照试验(NCT02358031)就是对比一线派姆单抗联合化疗与西妥昔单抗联合化疗治疗复发/转移性鼻窦鳞癌的有效性[50]。然而,关于其对SDSC的疗效的资料非常有限。免疫检查点抑制剂在今后是否可用于SDSC的治疗还需要更多的临床研究。

综上所述,由于SDSC发现时已处于晚期,为了提高SDSC患者的生存率和生存质量,我们迫切需要对该疾病做出更早和更准确的诊断,为后续的治疗提供进一步的指导。目前的主要治疗方法是根治性手术切除联合同步放化疗,新辅助治疗及靶向治疗在今后的治疗中可能发挥更重要的作用。总之,在临床工作中,我们要提高对该疾病的认识,探索可尽早明确诊断的方法以及最优化的治疗方案。