EWSR1-TFE3基因融合肾细胞癌1例并文献复习

慧海拾穗华夏病理 2022-02-17 637 评论

[导读] 译者：慧海拾穗

【摘要】

EWSR1和TFE3都是众所周知的致癌基因。EWSR1编码一种RNA结合蛋白，参与多种软组织肿瘤，包括尤文氏肉瘤/外周神经外胚层肿瘤、促结缔组织增生性小圆细胞肿瘤、软组织透明细胞肉瘤（软组织的恶性黑色素瘤）、骨外黏液样软骨肉瘤和黏液样脂肪肉瘤。TFE3调节高尔基体和溶酶体稳态，并在肾细胞癌（RCC）、腺泡状软组织肉瘤、上皮样血管内皮瘤和血管周上皮样细胞瘤（PEComas）中发生断裂重排。本文报告1例罕见5’EWSR1和3’ TFE3的融合RCC。融合转录物保留了TFE3的大部分功能。其致瘤机制可能与TFE3的过表达有关，TFE3与EWSR1的调控元件并置，并易位至细胞核，破坏了高尔基体和溶酶体内环境平衡。这是第2例携带EWSR1-TFE3基因融合的RCC。

【前言】

EWSR1是一种广泛表达的RNA结合蛋白，在基因表达、RNA加工、细胞分化、自噬和有丝分裂中发挥作用。由于其多才多艺的作用，EWSR1的失调可导致中枢神经系统疾病或肿瘤。EWSR1融合基因与各种类型的肿瘤相关。例如，在尤文氏肉瘤/外周神经外胚层肿瘤中，一组ETS相关的转录因子基因，包括FLI1、FEV、ETV1、ETV4和ERG，与EWSR1基因发生融合。WT1、CREB1/ATF1、NR4A3、DDIT3等基因与EWSR1融合后，分别发生于促结缔组织增生性小圆细胞瘤肿瘤、软组织透明细胞肉瘤（软组织恶性黑色素瘤）、骨外黏液样软骨肉瘤、黏液样脂肪肉瘤。TFE3是一种专门识别E-box序列的转录因子，是高尔基体和溶酶体稳态的主要调节因子。在视网膜色素上皮细胞（ARPE-19）中，TFE3被mTORC1磷酸化，并通过与14-3-3结合保留在细胞质中。当这些细胞饥饿时，TFE3迅速去磷酸化，转位到细胞核，并与编码自噬和溶酶体生物发生的基因的CLEAR（协调溶酶体表达和调节）元件结合，以促进细胞生存。在高尔基体应激的细胞中，TFE3易位到细胞核并与编码糖基化酶、囊泡转运成分和高尔基体结构蛋白的基因GASE（高尔基体应激反应元件）结合，从而上调高尔基体的能力。TFE3在Xp11易位肾细胞癌、腺泡状软组织肉瘤、上皮样血管内皮瘤和血管周上皮样细胞瘤（PEComas）中发生癌基因重排。在此，我们报告了一例罕见的RCC病例，该病例含有EWSR1和TFE3基因融合，此前仅报道过1例。

【病例介绍】

患者，男性，33岁。腹部及盆腔CT扫描偶然发现左肾2.8厘米高强信号肿块影。检查没有发现肿块转移。部分肾切除术，肾及肿块大小2.5×2.3×2.5cm的肾，其中有一个大小为1.8×1.5×1.3cm的肿瘤。肿瘤组织切片苏木精和伊红（H&E）染色显示腺泡状巢状肿瘤，毛细血管网丰富。肿瘤细胞胞质透亮或嗜酸性，细胞核多形，有1～2个核仁（图1A, B）。偶见沙粒体和黑色素。免疫组化结果显示肿瘤细胞TFE3、Vimentin和P504S阳性，CD10、CK7和CD117阴性。Vimentin和P504S均为胞质阳性，TFE3为核染色（图1C-H）。一个用于肉瘤的RNA NGS靶向融合套餐，包括32个通常在肉瘤中作为“诱饵”基因参与的基因，检测到EWSR1-TFE3融合转录本（图2A）。随后用EWSR1和TFE3特异探针通过FISH证实了这两个基因的重排（图2B, C）。我们接下来进行RT-PCR和Sanger测序，结果显示EWSR1-TFE3及其互生产物TFE3-EWSR1均得到表达（图2D, E）。实时定量RT-PCR结果显示，EWSR1-TFE3的表达量比TFE3-EWSR1高10倍（图2F）。EWSR1-TFE3包含EWSR1的前9个外显子和TFE3的后8个外显子。EWSR1-TFE3融合的预测功能基序如图2G所示，包括富含syqg的转录激活域、EWSR1的RGG域、转录激活域（TAD）、基本螺旋-环-螺旋域和TFE3的亮氨酸拉链。在我们的病例中，EWSR1和TFE3上的断点都与已发表的RCC不同，后者包含EWSR1的前12个外显子和TFE3的后5个外显子。在我们的病例中，融合蛋白保留了所有重要的功能基序；而之前的病例中只有基本的螺旋-环-螺旋结构域和亮氨酸拉链，没有TAD，提示TAD在RCC肿瘤发生中可能是不必要的（图2G）。术后6个月临床随访（无辅助治疗），体格检查无明显异常，血液检查正常，血清肌酐正常，胸部、腹部、盆腔CT未见肿瘤复发迹象。

【讨论】

TFE3属于小眼转录因子（MiT）基因家族，其他三个成员包括TFEB、TFEC和MiTF。创始成员（founding member）MiTF与小鼠的小眼睛表型有关。4名MiT成员中有3名在RCC肿瘤发生中发挥作用；虽然MiTF胚系突变与遗传性肾细胞癌相关，但在散发性肾细胞癌中发现体细胞TFE3和TFEB重排导致的致癌融合蛋白。目前在RCC中共发现TFE3基因有14个融合伙伴，包括PRCC、ASPSCR1、SFPQ、NONO、CLTC、MED15、MATRI3、FUBP1、RBM10、KHSRP、PARP14、LUC7L3、DVL2，以及最近报道的EWSR1基因。其中，只有7个是重现性融合：PRCC-TFE3、ASPSCR1-TFE3、SFPQ-TFE3、NONO-TFE3、RBM10-TFE3、CLTC-TFE3和MED15-TFE3。我们的报告证实了TFE3的第8个重现性融合，即EWSR1-TFE3。这些TFE3重排的RCC的致癌机制尚不完全清楚。EWSR1-TFE3融合的两例RCC均保留TFE3 Ser321。可能TFE3与EWSR1的融合会影响其与mTORC1的相互作用，从而阻断其磷酸化作用，中断其与14-3-3的结合，导致EWSR1-TFE3的核易位。总之，我们描述了一种罕见的融合，涉及两个重要的致癌基因，即EWSR1和TFE3。其致瘤机制可能与TFE3的过表达有关，TFE3与EWSR1的调节元件并置，并易位至细胞核，导致破坏了高尔基体和溶酶体内环境平衡。

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