Рыжова М.В.

ФГБУ "НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко" РАМН, Москва

Кадыров Ш.У.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Кумирова Э.В.

ФГБУ "Федеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачёва" Минздрава РФ

Шишкина Л.В.

ФГБНУ «НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко», Москва, Россия

Никитин П.В.

ФГАУ «НМИЦ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России, ул. 4-я Тверская-Ямская, 16, Москва, Россия, 125047

Панина Т.Н.

НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН, Москва

Шибаева И.В.

ФГАУ «НМИЦ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России, ул. 4-я Тверская-Ямская, 16, Москва, Россия, 125047

Шугай С.В.

ФГАУ «НМИЦ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России, ул. 4-я Тверская-Ямская, 16, Москва, Россия, 125047

Старовойтов Д.В.

ФГАУ «НМИЦ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России, Москва, Россия

Сычева Р.В.

ФГБУ "Научно-исследовательский институт нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко"

Зубова И.В.

ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко» Минздрава России, Москва, Россия

Атипическая тератоидно-рабдоидная опухоль ЦНС без потери ядерной экспрессии INI1

Журнал: Архив патологии. 2019;81(2): 36-42

Просмотров : 156

Загрузок : 6

Как цитировать

Рыжова М. В., Кадыров Ш. У., Кумирова Э. В., Шишкина Л. В., Никитин П. В., Панина Т. Н., Шибаева И. В., Шугай С. В., Старовойтов Д. В., Сычева Р. В., Зубова И. В. Атипическая тератоидно-рабдоидная опухоль ЦНС без потери ядерной экспрессии INI1. Архив патологии. 2019;81(2):36-42. https://doi.org/10.17116/patol20198102136

Авторы:

Рыжова М.В.

ФГБУ "НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко" РАМН, Москва

Все авторы (11)

Атипическая тератоидно-рабдоидная опухоль центральной нервной системы (ЦНС) согласно определению Классификации ВОЗ опухолей ЦНС, представляет собой злокачественную эмбриональную опухоль ЦНС, состоящую преимущественно из плохо дифференцированных элементов с частым включением рабдоидных клеток и инактивацией гена SMARCB1 (INI1) или чрезвычайно редко гена SMARCA4 (BRG1) [1]. В большинстве случаев для постановки диагноза атипической тератоидно-рабдоидной опухоли достаточно иммуногистохимического исследования с INI1 (BAF47) [2, 3] и лишь редкие опухоли, имеющие морфологические проявления рабдоидной опухоли и сохранную ядерную экспрессию INI1, должны быть исследованы на наличие мутации гена SMARCA4.

Представляем клиническое наблюдение редкой атипической тератоидно-рабдоидной опухоли с сохранной ядерной экспрессией INI1 и двумя миссенс-мутациями в гене SMARCA4.

Девочка 8 мес поступила в ФГАУ «НМИЦ нейрохирургии» Минздрава России с жалобами на рвоту преимущественно в утренние часы, поперхивание при глотании жидкости, вялость и плаксивость. Из анамнеза известно, что у ребенка уже при рождении были признаки кривошеи. После случайного удара головой у девочки возникла многократная рвота, что послужило поводом для обращения в детскую больницу по месту жительства. Проведенная К.Т. головного мозга выявила объемное образование задней черепной ямки, кровоизлияние в ложе опухоли и желудочковую систему, расширение боковых желудочков. Выполнена МРТ, диагноз опухоли головного мозга подтвержден (рис. 1).

Рис. 1. МРТ в режиме Т1 с контрастным усилением в аксиальной (а), сагиттальной (б) и фронтальной (в) проекциях. Выявляется крупная опухоль, поражающая правую половину моста и продолговатого мозга, правую гемисферу мозжечка и область бокового выворота. Опухоль интенсивно, гетерогенно накапливает контрастное вещество. Отмечается грубая деформация прилежащих отделов ствола мозга, IV желудочка и мозжечка.

В ФГАУ «НМИЦ нейрохирургии» Минздрава России произведено удаление крупной опухоли правой половины моста и продолговатого мозга и правой гемисферы мозжечка с интраоперационным нейрофизиологическим мониторингом. Во время операции обнаружено, что строма опухоли содержит большой объем некроза и кровоизлияний различной степени давности, тромбированные и запустевшие сосуды. Удаление опухоли осуществлялось при помощи биполярной коагуляции, отсоса, окончатого пинцета. Постепенно опухоль резецирована из правой гемисферы. Следующим этапом удалена часть опухоли в области бокового выворота, боковой поверхности моста и продолговатого мозга, которые были инфильтрированы. Также опухоль включала часть корешков каудальной группы нервов, которые по возможности выделены и сохранены. Во время операции проводили электрофизиологический мониторинг — картирование ядер IV желудочка, однако ответ не получен. Таким образом, удалось резецировать весь объем опухоли до границы с интактным мозгом. В раннем послеоперационном периоде состояние ребенка было стабильным, неврологический статус без отрицательной динамики. Контрольная К.Т. головы выявила послеоперационные изменения (рис. 2).

Рис. 2. МРТ в режиме Т1 с контрастным усилением в 1-е сутки после операции в аксиальной (а) и фронтальной (б) проекциях. На фоне послеоперационных изменений отмечается картина тотального удаления опухоли правой половины ствола и бокового выворота.

Гистологически поставлен диагноз эмбриональной опухоли. Пациентка консультирована детским онкологом, даны рекомендации по лечению. Через 2 нед после операции у девочки присоединилась новая симптоматика в виде нижнего парапареза и нарушения со стороны тазовых органов по типу задержки. Проведена МРТ головного и спинного мозга, выявлено метастатическое распространение опухоли на уровне LV. Несмотря на начатое лечение, состояние ребенка прогрессивно ухудшалось. На контрольной МРТ через 1мес после операции отмечено появление новых очагов накопления контраста метастатического генеза в области выворота IV желудочка справа, в белом веществе лобных долей с двух сторон размером до 10 мм. Также выявлено выраженное контрастирование оболочек спинного мозга. Через 6 нед, прошедших со дня операции удаления опухоли задней черепной ямки, пациентка умерла от прогрессии заболевания.

Гистологическое исследование выявило злокачественную опухоль, инфильтративно растущую в ткани мозжечка. Опухоль состоит из крупных достаточно мономорфных округлых клеток с крупными светлыми ядрами с видимыми ядрышками; количество митозов варьировало от 4 до 6 в поле зрения, имелись обширные некрозы (рис. 3).

Рис. 3. Атипическая тератоидно-рабдоидная опухоль. а — инфильтративный рост опухоли в ткань мозжечка, ×100; б — общий вид гистологического строения опухоли, ×300. Окраска гематоксилином и эозином.
Иммуногистохимическое исследование выявило тотальную ядерную экспрессию INI1 (рис. 4).
Рис. 4. Иммуногистохимическое исследование с антителом INI1, ×300. Определяется тотальная ядерная экспрессия INI1.

Также в клетках опухоли определяются слабая экспрессия глиофибриллярного кислого белка GFAP и мембранно-цитоплазматическая экспрессия CD99. Экспрессии синаптофизина, эпителиального мембранного антигена ЕМА, десмина, гладкомышечного актина, LIN28a, цитокератина АЕ1/3, альфа-фетопротеина, хорионического гонадотропина Beta-hCG и СD117 в опухолевых клетках не выявлено. Индекс мечения пролиферативного маркера Ki-67 достигал 50%. Флюоресцентная гибридизация in situ (FISH) не выявила амплификаций генов MYC/MYCN, FISH-анализ с пробой с EWSR1/NFATC2 показал в некоторых единичных ядрах расхождение сигналов, характерное для перестроек и транслокаций при саркоме Юинга t (20;22)(q13;q12). Дифференциальный диагноз проводился между медуллобластомой, анапластической эпендимомой, атипической тератоидно-рабдоидной опухолью, герминативно-клеточной опухолью, саркомой Юинга. В патолого-анатомическом отделении ФГАУ «НМИЦ нейрохирургии» Минздрава России поставлен диагноз «эмбриональная опухоль ЦНС NOS, возможно, опухоль семейства саркомы Юинга», которая, согласно исследованию D. Sturm и соавт. [4], относится в настоящее время к первичным внутримозговым эмбриональным опухолям ЦНС.

Исследование опухоли продолжено на базе отделения нейропатологии Университета Хайдельберга (Германия).

ДНК опухоли извлечена из парафинового блока, затем проведено исследование структуры метилирования ДНК на уровне генома с использованием матриц метилирования Illumina 850k [5]. Выявлен сбалансированный профиль опухоли без амплификаций онкогенов и делеций генов-супрессоров (рис. 5).

Рис. 5. Молекулярный профиль опухоли, полученный при исследовании Illumina Infinium Human-Methylation 850 Bead Chip. По оси абсцисс — хромосомы от 1 до 22 (chr 1 — chr 22), по оси ординат — степень выраженности количественных изменений на хромосомах (от +1 (амплификация) до –1 (делеция)). Добавки хромосом определяются как сдвиги вверх (мечены зеленым цветом), хромосомные потери — как сдвиги вниз (мечены красным цветом). Профиль исследуемой опухоли сбалансирован — отсутствуют как добавки, так и потери хромосом. Кроме того, выделены области 29 из наиболее известных и значимых онкогенов и генов-супрессоров, таких как MDM1, MYCN, PDGFRA, TERT, MYB, EGFR, MYC, CDKN2A, PTCH1, PTEN и т. д., мечены синим цветом.

Согласно электронному классификатору опухолей головного мозга, созданному на основе исследования Illumina 850k, включающему и распознающему метиляционные группы 82 интракраниальных и спинальных опухолей, а также 9 метиляционных групп нормальной и реактивно измененной мозговой ткани, данная опухоль расценена как «неклассифицируемая».

Далее проведено иерархическое кластерирование, в результате которого опухоль, помеченная ATRT_NA22, попала в кластер, соответствующий атипической тератоидно-рабдоидной опухоли, и была распределена среди молекулярных групп ATRT_MYC и ATRT_SHH (рис. 6)

Рис. 6. Кластерный анализ исследуемой опухоли, помеченной серым цветом ATRT_NA22. а — опухоль кластерируется среди молекулярных групп ATRT_MYC (черный цвет) и ATRT_SHH (голубой цвет). Для удобства кластеры опухолей ЦНС маркированы цветом: черный цвет — атипическая тератоидно-рабдоидная опухоль MYC-группы (Atypical teratoid/rhabdoid tumour ATTR_MYC); голубой — атипическая тератоидно-рабдоидная опухоль SHH-группы (ATTR_SHH); цвет морской волны — высокозлокачественная нейроэпителиальная опухоль ЦНС с поражением BCOR (CNS high-grade neuroepithelial tumor with BCOR alteration CNS HGNET-BCOR); светло-зеленый цвет — опухоль семейства саркомы Юинга ЦНС с повреждением CIC (CNS Ewing sarcoma family tumor with CIC alteration CNS EFT-CIC); зеленый — карцинома сосудистого сплетения (Choroid plexus carcinoma CPC); болотный — эпендимома задней черепной ямки группа, А (Ependymoma Posterior Fossa A EPN_PFA); розовый — эмбриональная опухоль с обилием нейропиля и многорядными розетками (Embryonal tumour with multilayered rosettes ETMR); красный — саркома Юинга (Ewing sarcoma EWS); три кластера, маркированные оранжевым цветом разной степени интенсивности, — детская глиобластома RTK (pediatric glioblastoma RTK GBM RTK ped), глиобластома G34 (glioblastoma G34 CBM_G34), глиобластома К27 (glioblastoma K27 GBM_K27) соответственно; лиловый цвет — глиома высокой степени злокачественности средней линии (high-grade gliomas midline HGG_MID); темно-фиолетовый — глиома высокой степени злокачественности MYCN (high-grade gliomas MYCN HGG_MYCN); грязно-фиолетовый — высокозлокачественная нейроэпителиальная опухоль ЦНС с поражением MN1 (CNS high-grade neuroepithelial tumor with MN1 alteration CNS HGNET-MN1); бежевый — нейробластома ЦНС (CNS Neuroblastoma NBL) и коричневый — пинеобластома Pineoblastoma PBL). Цветовая шкала структуры метилирования ДНК: красный — метилированный участок ДНК, синий — неметилированный участок ДНК. Метилированный контроль — M. Sssl-DNA (M.SssI-treated DNA), неметилированный контроль — WGA-DNA (Whole-Genome Amplified DNA). Кластерирование выполнено на основе анализа 850 тыс. CpG-островков, расположенных на аррее Illumina Infinium Human-Methylation850 BeadChip.; б — увеличенный фрагмент рис. 6, а, стрелкой показано кластерирование исследуемой опухоли и ее распределение среди молекулярных групп ATRT_MYC и ATRT_SHH. Кластеры опухолей ЦНС маркированы цветом: черный цвет — ATTR_MYC; голубой — ATTR_SHH; цвет морской волны — BCOR; светло-зеленый цвет — CIC; зеленый — CPC; болотный — EPN_PFA; розовый — ETMR; красный EWS; три кластера, маркированные оранжевым цветом разной степени интенсивности, — GBM RTK ped, CBM_G34, GBM_K27 соответственно; лиловый цвет — HGG_MID; темно-фиолетовый — HGG_MYCN; грязно-фиолетовый — MN; бежевый — NBL и коричневый — PBL. Подробную расшифровку нозологий см. в описании к рис. 6, а.
[6]. Коэффициент соответствия исследуемой опухоли в кластерном анализе был равен 0,9 для злокачественной рабдоидной опухоли и 0,9 для экстраренальной рабдоидной опухоли (коэффициент, равный единице, принимается за 100% соответствие).

Дальнейшее исследование опухоли продолжено при помощи сложного математического анализа, основанного на двухмерном представлении парных выборочных корреляций с использованием 10 000 наиболее изменчивых зондов путем уменьшения размерности t-распределенного стохастического соседства (t-distributed stochastic neighbor embedding t-SNE) (рис. 7)

Рис. 7. Кластерирование исследуемой опухоли методом t-SNE. Исследуемая опухоль, помеченная серым цветом ATRT_NA22, кластерируется вместе с молекулярными группами ATRT_MYC и ATRT_SHH (показано стрелкой), подтверждая предыдущий кластерный анализ. Кластеры опухолей ЦНС маркированы цветом: черный — ATTR_MYC; голубой — ATTR_SHH; цвет морской волны — BCOR; светло-зеленый цвет — CIC; зеленый — CPC; болотный — EPN_PFA; розовый — ETMR; красный — EWS; три кластера, маркированные оранжевым цветом разной степени интенсивности, — GBM RTK ped, CBM_G34, GBM_K27 соответственно; лиловый цвет — HGG_MID; темно-фиолетовый — HGG_MYCN; грязно-фиолетовый — MN; бежевый — NBL и коричневый — PBL. Подробную расшифровку нозологий см. в описании к рис. 6, а.
[7]. Результаты иерархического кластерирования и кластерирования на основе метода t-SNE полностью совпали и подтвердили принадлежность исследуемой опухоли к атипической тератоидно-рабдоидной опухоли ЦНС.

Последним этапом было проведено секвенирование нового поколения, выявившее три миссенс-мутации, две из которых поражали 7-й и 25-й экзоны гена SMARCA4:

1. SMARCA4:NM_001128845:exon7:c.C1283T:p.T428I

2. SMARCA4:NM_001128845:exon25:c.C3574T:p.R1192C

3. GABRA6:NM_000811:exon3:c.G160T:p.A54S.

Таким образом, поставлен окончательный диагноз: атипическая тератоидно-рабдоидная опухоль ЦНС с мутациями в гене SMARCA4.

Обсуждение

Атипическая тератоидно-рабдоидная опухоль ЦНС впервые описана в 1987 г. [8], в 1996 г. выделена как самостоятельная нозологическая единица [9] и в 2000 г. внесена в Классификацию ВОЗ опухолей ЦНС [10]. Более чем 98% атипических тератоидно-рабдоидных опухолей имеют различные повреждения гена SMARCB1 (также известного как hSNF5/INI1) на локусе 22q11.2. Генетические повреждения могут включать гомозиготные и гетерозиготные делеции, потерю гетерозиготности и мутации, поражающие любой из 9 экзонов гена SMARCB1 [11]. Биаллельная инактивация гена SMARCB1 приводит к потере ядерной экспрессии INI1, однако в литературе описан и другой механизм инактивации этого гена. С. Tsai и соавт. [12] обнаружили при негативном INI1 (иммуногистохимический анализ) отсутствие каких-либо повреждений гена на локусе 22q11.2 (молекулярное исследование), что говорит о возможном существовании альтернативного посттранскрипционного регуляторного механизма для синтеза протеина INI1. В случае если мутация гена SMARCB1 имеет не соматический, а наследственный характер, речь идет о синдроме предрасположенности к развитию рабдоидных опухолей [1]. В исключительно редких случаях, известных благодаря описанию единичных наблюдений, мутация может происходить в гене SMARCA4 (BRG1) на локусе 19p13.2 [13—17]. Большинство этих редких наблюдений атипических тератоидно-рабдоидных опухолей c мутацией в гене SMARCA4, как в нашем случае, отмечались у детей в возрасте младше 1 года и заканчивались неблагоприятно в течение короткого времени (1,5—6 мес) [13, 14, 17]. После сопоставления данных о выживаемости 40 маленьких пациентов в возрасте от 1,5 мес до 5 лет с атипической тератоидно-радбоидной опухолью с негативным INI1, оперированных в ФГАУ «НМИЦ нейрохирургии» Минздрава России в период с 2010 по 2016 г., выявлено, что 23 ребенка живы, средняя общая выживаемость 23 мес, а 17 детей умерли, их средняя общая выживаемость была равна 12 мес с вариациями от 1 до 35 мес и не зависела от возраста. Более 30 лет прошло с момента первого описания тератоидно-рабдоидной опухоли в ЦНС, за это время изучены молекулярные группы атипической тератоидно-рабдоидной опухоли [6], достигнуты определенные успехи в лечении, увеличены показатели общей выживаемости пациентов с атипической тератоидно-рабдоидной опухолью, предложена таргетная терапия [18, 19], однако диагностика редких случаев по-прежнему остается серьезной проблемой. К настоящему моменту изучен характер экспрессии множества молекулярных маркеров опухоли [20, 21], что вполне соотносилось с полученными результатами иммуногистохимического исследования опухоли. Однако, по всей вероятности, следует добавить, помимо хорошо зарекомендовавшего антитела INI1, еще и антитело BRG1 в алгоритм диагностики злокачественных опухолей ЦНС у маленьких детей [17], не забывая про секвенирование генов, показывающих ключевые повторяющиеся мутации в детских опухолях ЦНС, попутно исключая наличие не таких уж и редких наследственных синдромов [1, 22, 23]. Приведенный случай злокачественной опухоли у 8-месячной девочки потребовал приложения значительных усилий и использования сложных молекулярных методов. Опухоль была настолько редкой, что по Классификатору Illumina 850k она была признана «неклассифицируемой», однако кластерный анализ также, как и t-SNE (t-distributed stochastic neighbor embedding — t-распределенное стохастическое соседство), определил принадлежность новообразования к рабдоидным опухолям, что и было подтверждено с помощью секвенирования нового поколения (next-generation sequencing NGS) и выявления двух миссенс-мутаций в гене SMARCA4. Однако справедливости ради следует заметить, что мутации гена SMARCВ1 могут также наблюдаться в карциномах сосудистого сплетения, а мутации гена SMARCA4 — в медуллобластомах [1]. В связи с этим анализ метилирования ДНК на уровне тотального генома Illumina 850k, несмотря на сложности при классификации редких опухолей, остается золотым стандартом в диагностике опухолей ЦНС и, в частности, способен легко выявлять молекулярные группы медуллобластом и карциномы сосудистого сплетения с возможным наличием мутаций генов SMARCВ1 и SMARCA4 [24].

Благодарности. Авторы сердечно благодарят prof. Andrey Korshunov (Хайдельберг, Германия) за оказанные неоценимые помощь, дружескую поддержку и ценные советы, а также за возможность проведения на базе отделения нейропатологии Хайдельберга исследований злокачественных опухолей головного мозга у детей и взрослых в рамках научного сотрудничества между ФГАУ «НМИЦ нейрохирургии» Минздрава России и Университетом Хайдельберга.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

Рыжова Марина Владимировна —д-р мед. наук, зав. патологоанатомическим отд-нием; e-mail: mrizhova@nsi.ru; https://orcid.org/0000-0001-7206-6365

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail