介绍
甲状腺转录因子-1(TTF1)是一种38kDa核蛋白,属于同源结构域转录因子的NKX2-1基因家族。TTF1由染色体14q13上NKX2-1基因编码。它是肺和甲状腺腺的发育所必需的。在正常肺,TTF1刺激club细胞(旧称Clara细胞)分泌蛋白和肺特异性表面活性蛋白的产生,并表达于II型肺细胞和club细胞的核,提供有用的阳性内对照。TTF1是临床实践中最有用和最广泛使用的抗体之一。它常用于两大临床场景,即,原发性肺腺癌与其他原发部位癌的区别,以及在形态学不确定的非小细胞癌(NSCC)中肺腺癌与鳞癌的鉴别。两大场景都需要TTF1染色的特异性,并涉及适当的敏感性。此外,在精准医疗的时代,确定肺/非肺起源和区分肺腺癌/鳞癌对于晚期NSCC患者的临床管理和指导治疗决策具有至关重要的意义。冒着说废话的风险,病理学家要记住TTF1在甲状腺上皮性肿瘤中广泛表达。在高达90%的小细胞肺癌、2/3的大细胞NE癌和梭形细胞类癌中也发现TTF1表达(见第6章)。
本章探讨TTF1在区分肺腺癌和肺外腺癌方面的关键作用,特别是小活检;以及腺癌和鳞癌的区分,重点是最广泛使用的TTF1克隆号之间的染色差异,以及判读TTF1阳性所需的及TTF1染色程度。TTF1免疫染色的分析前因素也会讨论。
肺腺癌中不同TTF1克隆号之间是否有染色差异?
商用的TTF1克隆号有多种,包括兔多抗和羊多抗;小鼠单抗,包括8G7G3/1、SPT24、BGX-397A、SMP150和5S143克隆号;以及兔单抗,包括SP141、EP15844、C12-I和G21-G克隆号。然而,小鼠单抗8G7G3/1和SPT24以及最近可用的兔单抗SP141是临床实践中应用最广泛的,因此以它们为重点。
首先观察不同的克隆号在检测肺腺癌的敏感性和特异性。一项综述中,76.7%的肺腺癌病例呈8G7G3/1克隆号阳性,81.3%的肺腺癌病例呈SPT24克隆号阳性。三种广泛使用的TTF1克隆号相互比较,89%的肺腺癌呈8G7G3/1阳性,93%呈SPT24阳性,和93%呈SP141阳性,以1%染色作为截断值用于判读阳性。这些结果强调8G7G3/1克隆号对肺腺癌的检测敏感性低于SPT24和SP141克隆号(图7-1)。
图7-1 非肿瘤性肺组织(A~C:周围肺实质,C~F:细支气管上皮)和实体腺癌(G~I)中的TTF1染色。左列(A、D、G)为8G7G3/1,中列(B、E、H)为SPT24;右列(C、F、I)为SP141。由于检测系统和扩增程序不同(8G7G3/1用Dako Flex系统;SPT24和SPT24141用OptiView DAB IHC检测试剂盒),染色强度也不同。然而,在外周肺实质和腺癌中的阳性分布相同,而在细支气管上皮中的染色程度不同。
关于肺腺癌与肺外原发腺癌的区别,研究发现,肺外原发腺癌有少数呈TTF1阳性。这些部位包括女性生殖道(图7-2)、乳腺、结肠和胃,SPT24的染色百分比高于8G7G3/1(表7-1)。值得注意的是,与8G7G3/1克隆号相比,SPT24克隆号与TTF1蛋白质结合可能更强,导致更均匀的核阳性和更少的预期之外的细胞质染色。8G7G3/1可以显示肝细胞和肝细胞癌的细胞质非特异性染色。假设SPT24的结合更强,也可以解释它在肺外腺癌中染色增加(与8G7G3/1相比)。此外,一些非肿瘤性支气管基底细胞也能染SPT24;因此,使用SPT24时,要注意区分肿瘤细胞与非肿瘤细胞的阳性染色,特别是当组织严重破碎时(图7-3)(参见第5章)。较新SP141的染色性能研究尚少,然而,现有的研究似乎都表明,SP141与SPT24相似,对肺腺癌的特异性低于8G7G3/1(表7-2)。
图7-2卵巢癌转移至肺,TTF1表达。肿瘤细胞显示SPT24和8G7G3/1均呈阳性。妇科肿瘤表达FFT1,可能是转移性和原发性肺腺癌的鉴别诊断陷阱。
表7-1肺外(包括女性生殖道、乳腺、结肠和胃等)原发肿瘤中TTF1的表达结果
图7-3 A:非肿瘤性支气管上皮片段,B:克隆号SPT24阳性,C:克隆号8G7G3/1阴性,D: p40阳性细胞与SPT24阳性细胞重叠,提示支气管基底细胞呈SPT24阳性。
关于肺腺癌和鳞癌的鉴别,研究发现少数肺鳞癌病例表达TTF1。相比之下,SPT24阳性率较高,而8G7G3/1阳性率很低或阴性(表7-2,图7-4)。另一研究中,SP141也呈低阳性,而8G7G3/1均阴性(表7-3)。鉴于TTF1 IHC的重要作用,现已成为WHO分类中低分化腺癌的定义性特征,不同抗体克隆号的性能差异变得更加重要(见章节6)。另外发现,使用信号放大系统(催化信号放大[CSA]-II检测系统)后,肺鳞癌SPT24阳性率增加,作者建议有可能区分肺原发性鳞癌与头颈等部位原发的鳞癌。这种方法可用于临床实践前还需要更多研究数据。
表7-2 结肠和前列腺等非肺原发腺癌中3种克隆号TTF1表达结果
图7-4 A:HE染色示高分化鳞癌。B:SPT24阳性。C:8G7G3/1阴性或弱阳性。
表7-3 不同研究中肺鳞癌对3种克隆号TTF1表达结果
a EnVision Dako
b 相同的连续病例,直接比较8G7G3/1与SPT24
c CSA-II Roche
总的来说,现有的文献似乎表明,在两大使用场景中,与SP141和SPT24相比,8G7G3/1对肺腺癌检测的特异性较高。
答:鉴别肺腺癌,8G7G3/1最特异。
什么程度的TTF1染色判读为阳性检测结果?
在两大使用场景中,公认TTF1局灶染色视为阳性。然而,这提出了局灶染色的问题,即,1%、10%还是50%?不同克隆号是否对此有任何影响?
对8G7G3/1和SPT24的研究表明,它们使用相同的阳性阈值时,在所有阈值之间均存在显著差异,导致8G7G3/1在较高的阈值时敏感性较低,SPT24在较低的阈值时特异性较低。确定每个克隆号的最佳阈值(8G7G3/1>5%,SPT24>50%)后,两种克隆号的敏感性或特异性没有显著差异(图7-5)。
图7-5 在低分化癌中,即使克隆号8G7G3/1只有这种染色程度(B),也判读为TTF1阳性。
一项研究针对非鳞状细胞肺癌与肺鳞癌和肺转移癌的区分,认为8G7G3/1和SPT24的最佳阈值是1%,而SPT24最佳阈值是10%。区分肺腺癌与其他肺癌和肺转移癌时,8G7G3/1的最佳阈值不变(1%),其余二种最佳阈值必需上调(SPT24 10%,SP141 50%)。
因此,3种最广泛使用的克隆号对判读为TTF1阳性所需的局灶染色量似乎是不同的(图7-1)。8G7G3/1特异性好,判读为TTF1阳性所需的最佳阈值远低于SPT24和SP141,后二者敏感性好。在实际应用中,当使用8G7G3/1克隆号时,任何染色范围、任何染色强度都可以判读为“阳性”,特别是在小活检。
答:TTF1局灶性染色即可判读为阳性,在适当的临床背景下提示肺腺癌;然而,不同克隆号具有不同的最佳阈值。
TTF1免疫染色是否有任何分析前的考虑因素?
酒精固定和脱钙标本会导致TTF1染色减少或缺失。
结论
不同克隆号的TTF1具有不同的染色性能,所以病理学家应该知道这些特点,为实验室优选克隆号。
往期回顾:
国际肺癌研究协会免疫组化诊断图谱(IASLC ATLAS of DIAGNOSTIC IMMUNOHISTOCHEMISTRY 2020.9)
国际肺癌研究协会免疫组化诊断图谱——5小活检
国际肺癌研究协会免疫组化诊断图谱——6肺癌切除大标本
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