2024, Vol. 23
2. 国家儿童健康与疾病临床医学研究中心儿童癌症研究中心, 杭州 310052;
3. 遵义医科大学附属医院小儿外科, 遵义 563000
2. Pediatric Cancer Research Center, National Clinical Research Center for Child Health, Hangzhou 310052, China;
3. Department of Pediatric Surgery, Affiliated Hospital of Zunyi Medical University, Zunyi 563000, China
横纹肌肉瘤(rhabdomyosarcoma, RMS)是儿童和青少年最常见的软组织肉瘤，可发生于全身各个区域，其中头颈部及泌尿生殖系统是最为常见的发病部位。本文报告1例胚胎性横纹肌肉瘤(embryonal RMS, ERMS)伴额顶叶转移患儿的诊治过程，并对其转录组测序数据进行分析，以期为RMS的诊治提供参考。本研究经浙江大学医学院附属儿童医院伦理委员会审批通过(2020-IRB-049-A1)。
患儿，男，4岁4个月，因发现右下肢肿物1月余入院。体格检查：右大腿触及一质硬肿物，边界清，移动度差，无压痛，透光实验阴性。双下肢增强MR：右下肢股外侧肌内见一梭形肿块影，大小约62 mm×27 mm，边界尚清，呈长T2信号，内见条状短T2信号影，增强后肿块明显不均匀强化，右股骨上段及左股骨相隆间见结节状长T2信号，增强后可见强化，考虑右大腿股外侧肌内恶性肿瘤占位，伴右股骨上段及左股骨粗隆间骨转移可能(图 1)。
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图 1 胚胎性横纹肌肉瘤患儿化疗前原发病灶及下肢转移病灶的MR图 Fig.1 MR schematic diagram of primary lesions and lower limb metastases of ERMS before chemotherapy 注 A.化疗前双下肢MR，右下肢股外侧肌内见一梭形肿块影，呈长T2信号；B.右侧股骨上段见结节状长T2信号；C.左股骨粗隆间见结节状长T2信号。 |
全身麻醉下行右侧大腿肿物切取活检。形态学特征：弥漫生长的小圆蓝肿瘤细胞浸润性生长，弥漫性分布，腺泡状结构不明显(图 2A)。免疫表型：Myogenin(部分+)、MyoD1(+)、Ki-67(90%+)、Desmin(部分核周点状+)、INI1(+)、WT1(+)、CD56(+)(图 2B、图 2C)。荧光原位杂交检测：使用PAX3、FKHR、ALK和EWSR1基因断裂探针，均未发现上述基因断裂。综合形态学特征和基因检测结果，考虑为胚胎性横纹肌肉瘤。
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图 2 胚胎性横纹肌肉瘤伴额顶叶转移患儿化疗前、后及脑转移术后的组织化学染色(HE染色，×200，比例尺：100 μm) Fig.2 Histochemical staining diagrams of ERMS patients with frontal-parietal lobe metastases before and after chemotherapy and post-brain metastasis surgery (HE, ×200, scale: 100 μm) 注 A-C: 分别为化疗前组织的病理染色及MYOD1和MYOG免疫组化图像; D-F: 分别为化疗后组织的病理染色及MYOD1和MYOG免疫组化图像; G-H: 分别为脑转移组织的病理染色及MYOD1免疫组化图像 |
正电子发射计算机断层显像：①右侧股外侧肌内软组织肿块，FDG代谢弥漫性增高，考虑恶性肿瘤；②右侧股骨上端骨髓腔内局灶性FDG代谢增高，左侧耻骨、骶骨及胸骨骨折破坏伴FDG代谢增高，考虑转移。腹部MR：肝内可见多发大小不等结节样长T2信号影，较大者长径约5.8 mm，脾门区结节，考虑转移灶(图 3A、3B)。活检术后予“长春地辛+放线菌素D+环磷酰胺”方案化疗3次，复查腹部MR示肝内多发结节已不明显，脾门区结节较前明显缩小(图 3C、3D)。CT示右下肢病灶明显缩小(图 3E、3F)。
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图 3 胚胎性横纹肌肉瘤患儿原发病灶及腹腔转移病灶化疗前、后影像对比图 Fig.3 Comparison of imaging before and after chemotherapy in ERMS patients showing primary lesions and abdominal metastases 注 A：化疗前腹部增强MR，肝内可见多发大小不等结节样T2信号影；B：化疗前腹部增强MR，脾门区见结节状长T2信号影；C：化疗后腹部增强MR，肝脏多发结节已不明显；D：化疗后腹部增强MR，脾门区结节较化疗前明显缩小；E：化疗前右下肢原发病灶CT，见一梭形低密度影；F：化疗后右下肢原发病灶CT，低密度影明显缩小 |
第一阶段疗程结束后在全身麻醉下行“软组织病灶切除术+筋膜组织瓣成形术”。形态学特征：肌间胶原纤维增生，其间多量小圆蓝肿瘤细胞片状分布，肿瘤细胞呈圆形或短梭形，弥漫成片分布，腺泡状结构不明显(图 2D)。肿块周围边缘及送检下切缘未见肿瘤组织。免疫表型：INI1(+)、BRG1(+)、CD56(+)、CD54(散在+)、MyoD1(+)、CD99(浆+)、Myogenin(+)、Ki-67(60%+)、Desmin(+)(图 2E、2F)。术后继续规律复查，根据影像学结果和肿瘤标志物检测评估化疗效果，再结合副作用和个体差异调整化疗方案和剂量。
原发病灶切除术后11月余，患儿突发抽搐，MR头颅增强，提示左额顶叶转移(图 4A)。次日在全身麻醉下行神经导航辅助下显微镜下额顶叶病变切除术。形态学特征: 肿瘤细胞呈圆形或短梭形，弥漫成片分布，区域呈腺泡状结构，核分裂象多见(图 2G)。免疫组化：MyoD1(+)，Ki-67(约80%+)，Desmin(+)(图 2H)。病理诊断：脑转移性横纹肌肉瘤，肿瘤区域呈腺泡状结构，不排除腺泡状横纹肌肉瘤(alveolar RMS, ARMS)。患儿术后继续化疗，并对胸骨转移灶进行放疗，总剂量为20 Gy，分4次完成。脑转移病灶切除术后5月余，胆道系统增强MR示：肝内见多发大小不等结节状长T2信号影；胰腺内见多发结节状长T2信号影；脾门区及右侧肾上腺区见类圆形长T2信号影；多发肋骨、椎体及附件、双侧髂骨见多发斑块状长T2信号影; 考虑多发转移(图 4B、4C)。后患儿出现急性肠炎和消化道出血，经积极治疗后未见好转；脑转移病灶切除术后7个月死亡。
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图 4 胚胎性横纹肌肉瘤患儿复发病灶及额顶叶转移病灶MR图 Fig.4 MR schematic diagrams showing recurrent lesions and frontal-parietal lobe metastases in ERMS patients 注 A: 左侧额顶叶见团块状肿块影；B: 肝内见多发大小不等结节状长T2信号影；C: 胰腺内见多发结节状长T2信号影 |
为明确该肿瘤基因变异情况，我们对化疗前后右下肢原发病灶以及脑转移病灶进行转录组测序。首先应用STAR软件进行比对，计算每个基因的表达量，过滤掉非蛋白质编码基因最终得到18 117个基因，并应用R 4.2.2进行热图绘制(图 5A)。既往文献报道与RMS密切相关的致病基因(如MYOD1、SOX8、PABPC1、SMARCA4、ARID1A、TP53等基因)在测序结果中都表现出“化疗前表达量较高，化疗后表达量降低，而脑转移后表达量又升高甚至高于化疗前”的现象，这也证实了本研究数据来源和分析的可靠性[1-2]。使用CTAT-mutations进行突变检测，并进行韦恩图绘制，发现ARID1B、FOXD4L3、TACC2、GOLGA8B和RIMBP3五个突变基因均在化疗前样本中存在，化疗后消失，而脑转移后再次出现(图 5B)。应用STAR-Fusion检测基因组中不同的基因融合事件得到融合基因数据，并进行韦恩图绘制，发现PMS2P9-CCDC146、RP11-342L8.3-SH3BGRL2和PTGFRN-RBFOX1三个融合基因均在化疗前样本中存在，化疗后消失，而脑转移后再次出现(图 5C)。
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图 5 胚胎性横纹肌肉瘤伴额顶叶转移患儿转录组测序结果图 Fig.5 Schematic diagram of transcriptome sequencing results in ERMS patients with frontal-parietal lobe metastases 注 A: 化疗前后原发病灶及脑转移病灶的基因表达量热图；B: 化疗前后原发病灶及脑转移病灶三者之间突变基因的韦恩图；C: 化疗前后原发病灶及脑转移病灶三者之间融合基因的韦恩图 |
讨论 RMS是一种起源于原始间叶细胞的罕见恶性肿瘤，有学者首次将RMS基于临床和病理特征分为四种不同的形态变体：葡萄状、胚胎性、腺泡和多形性[3]。随着基因融合的发现和分子辅助检测技术在RMS中的广泛应用，世界卫生组织于2020年进一步完善了其分类方式，保留了2013年世界卫生组织提出的分类：ERMS、ARMS、梭形细胞/硬化性横纹肌肉瘤(spindle cell/sclerosing RMS, sRMS/scRMS)和多形性横纹肌肉瘤(pleomorphic RMS, PRMS)[4]。相比于2013年世界卫生组织RMS分类，其最大的变动是依据sRMS/scRMS分子遗传学的不同，额外提出了3种新的亚型[5]。第1种是先天性/婴儿型sRMS/scRMS伴VGLL2/NCOA2/CITED2重排，形成了SRF-NCOA2、TEAD1-NCOA2、VGLL2-NCOA2、VGLL2-CITED2等融合基因，该亚型通常缺乏转移潜力，预后相对较好[6]。第2种是MYOD1突变sRMS/scRMS，常见于年龄较大的儿童，容易出现早期远处转移及高度侵袭性病程[6]。第3种是骨内RMS(伴TFCP2/NCOA2重排)，形成了EWSR/FUS-TFCP2融合基因以及罕见的MEIS1-NCOA2基因融合，好发于骨骼，具有极强的侵袭性，经常发生转移性疾病，通常预后不佳[7]。
在RMS中，ARMS预后最差，而ERMS最为常见，约占所有RMS的60% ~70%，其中5岁以下儿童是好发人群，男性比女性更常见，比例大概为1.4 ∶ 1[8-9]。在本例报告中，我们在病理组织学的基础上对病灶进行转录组测序，虽然没有检测到ARMS特有的PAX3/7-FOXO1融合基因，但发现了一些可能与RMS发生和转移相关的突变基因以及融合基因，其中包括已知与恶性肿瘤预后不良密切相关的ARID1B和SMARCD基因突变，它们编码的蛋白质均属于SWI/SNF蛋白质家族的成员[10-11]。我们还检测到了FAM157A-SEPTIN14融合基因，其中SEPTIN14基因已被证明形成肺腺癌EGFR-SEPTIN14融合基因和急性髓系白血病中的KMT2A-SEPTIN14融合基因[12-14]。这些突变基因和融合基因有可能为RMS的早期诊断及靶向治疗提供强有力的靶标。
从组织学上来看，ERMS显示出原始的椭圆形至梭形细胞，胞质很少。背景可以是松散的黏液样物质，细胞紧密排列成片状。一些区域显示出小的蓝色圆形细胞，随着这些细胞的分化，它们逐渐获得更多的胞质嗜酸性，形状变得更长，并被认为是横纹肌母细胞分化的证据[3]。ARMS则表现出高度细胞增生，由具有圆形核的原始细胞组成，伴有纤维血管隔膜将肿瘤细胞分隔成离散的团块。这些团块包含中央细胞团，周围细胞失去了凝聚力，呈现出“腺泡状”外观[3]。但是临床上已基于PAX-FOXO1的融合基因状态来管理ARMS和ERMS的诊疗。越来越多的分子遗传学证据也表明，RMS的诊断与预后不应仅依靠于组织学特征，而应该基于分子检测[15]。本例中，虽然从组织学和起源于四肢且进展迅速的临床特征上来看更符合ARMS，但从分子遗传学角度来看应诊断为ERMS。
虽然ERMS的预后远优于ARMS，但是转移性ERMS的预后较差，3年总生存率和无进展生存率分别约为42.3%和35.3%，出现脑转移者预后则更差[16]。迄今为止，较多报道RMS脑转移患者由头颈部转移而来，也有少数发生脑实质转移的ARMS病例报道[17]。本病例是极其罕见的原发于下肢，初始无神经系统症状，也无脑部结构异常，而后发生脑实质转移的ERMS病例。
由于ERMS发生脑转移的现象极少，因此临床医师很少定期进行颅部影像学检查。虽然脑转移患者会出现头痛、恶心、呕吐、视力障碍、言语困难和癫痫等症状，但这些症状特异性均相对较低，待神经或中枢系统相关症状明显时再进行检查往往为时已晚。本例尽管联合了手术、化疗和放疗，但该患儿在出现神经系统症状后7个月死亡，虽然较De等[18]统计的软脑膜或实质脑复发后的中位生存期(5个月)长，但这也提示，对那些初始就发生多发或远处转移，或转移病灶复发且进展迅速的RMS患者，定期进行头颅部影像学检查是十分必要的。对于已发生脑转移的RMS患儿，及时诊断和治疗仍然至关重要。但也有必要对术后肿瘤病灶进行高通量测序，为RMS发生及转移机制的研究提供参考。
利益冲突 所有作者声明不存在利益冲突
作者贡献声明 王金湖、陶挺、刘远梅负责研究的设计；刘双爱、胡宇翔、何子奇、闫胡晋进行病例数据收集与分析；刘双爱负责文献检索及结果撰写和讨论分析；陶挺负责把控数据分析及审阅文章知识性内容；刘远梅、王金湖对文章知识性内容进行审阅
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