儿童胚胎型横纹肌肉瘤的分子变异图谱，与临床病理特征及预后的相关性

横纹肌肉瘤是儿童和青少年中最常见的软组织肉瘤，胚胎型横纹肌肉瘤（ERMS）是其最常见的亚型。既往报道已在ERMS中发现多种基因变异。然而，这些基因变异的临床病理意义尚不明确，需要进一步的整合研究。为分析临床病理特征、分子基因变异与预后之间的相关性，研究者收集了15例儿童ERMS病例，包括完整的临床病理特征、泛癌靶向二代测序（NGS）/OncoKids® panel及染色体微阵列（CMA）数据。患者年龄1至15岁（中位6岁），其中男性8例，女性7例。所有15例患者均有临床随访信息（随访时间13-72个月，中位41个月）。12例（80.0%）患者无复发或转移证据存活，2例（13.3%）患者带复发或转移证据存活，1例患者（病例9）在治疗后15个月因同步肺、髂骨及骶骨转移死亡。

研究者发现3例患者存在NRAS、FGFR4及CTNNB1基因的频发性突变，HRAS、MAP2K1、PPM1D、KRAS、PIK3CA及TP53基因各在1例中突变。病例1存在异源性软骨分化及CBL胚系突变，但无DICER1突变。病例9同时表现为CDKN2A/B和TP53纯合缺失及弥漫性间变性肿瘤细胞。9例（9/14）存在2号染色体整条获得，4例（4/14）存在X号染色体整条缺失，3例（3/14）存在染色体4p16.3q35.2杂合性缺失（LOH）（2拷贝）。本研究结果发现了MAP2K1和PPM1D的新突变，进一步扩展了ERMS的突变谱。CBL胚系突变可能与ERMS的软骨分化相关。2号染色体整条获得是儿童ERMS中常见的拷贝数变异（64.3%）。ERMS中CDKN2A/B和TP53的同时纯合缺失可能与弥漫性间变相关，并预示更不良的预后。

研究背景

横纹肌肉瘤是儿童和青少年中最常见的软组织肉瘤，0-20岁人群发病率为4.5例/百万。胚胎型横纹肌肉瘤（ERMS）是最常见的亚型，缺乏PAX-FOXO1基因融合，表现出胚胎骨骼肌的形态学和免疫表型特征。ERMS占儿童所有横纹肌肉瘤病例的70-75%，主要影响年幼儿童（中位年龄：6.5岁）。ERMS与多种涉及RAS通路变异的综合征相关，包括Costello综合征（HRAS突变）、1型神经纤维瘤病（NF1突变）及Noonan综合征（多个基因突变）。ERMS也可见于Beckwith-Wiedemann综合征（11p15.5区域印记失调）和Li-Fraumeni综合征（TP53突变）。子宫ERMS可能发生于DICER1综合征背景下。

散发性ERMS表现出复杂的基因变异，包括染色体获得与缺失及突变。全染色体变异主要包括2、8、11、12、13和/或20号染色体获得，或10号或15号染色体单体等缺失。11p15.5区域（是一个包含多个编码生长因子（如IGF2）或生长抑制因子（如H19和CDKN1C）的印迹基因的位点）两个等位基因之一的缺失可由全染色体缺失、缺失或单亲二体导致。约50%的ERMS中已发现涉及RAS通路的体细胞驱动突变（NRAS、KRAS、HRAS、NF1、FGFR4），其中RAS亚型突变占三分之一。TP53突变发生于10%的ERMS中，可能与间变相关。TP53突变的不良预后意义最近在儿童肿瘤协作组（COG）研究中被引入，作为更积极治疗的指标。

尽管最近由Consortium开展的一项广泛研究为ERMS的基因谱提供了新的见解，但ERMS的分子/基因风险分层需要更精细的方法和进一步的数据收集。研究者收集了15例儿童ERMS，均具有完整的临床病理特征、泛癌靶向二代测序（NGS）/OncoKids® panel及染色体微阵列（CMA）数据，以进一步促进ERMS分子图谱的定义及其与临床病理特征、分子基因变异和预后的相关性研究。

研究结果

临床病理特征：

所有15例ERMS的临床病理特征见表1。患者年龄1至15岁（中位6岁）。男性8例，女性7例（男女比例8:7）。9例肿瘤发生于有利部位（即胆道/肝脏、眼眶、头颈部[不包括脑膜旁]或泌尿生殖系统[不包括膀胱/前列腺]），6例肿瘤发生于不利部位（即膀胱/前列腺、四肢、脑膜旁或有利部位中未提及的其他部位）。肿瘤最大径1.7至16 cm（中位5.2 cm）。病理分期（根据横纹肌肉瘤研究组术后临床分组系统；以及横纹肌肉瘤改良部位、大小、转移分期[相关分期]）为：I组I期2例（13.3%），IIA组I期1例（6.7%），IIA组III期1例（6.7%），IIIA组I期1例（6.7%），IIIA组II期2例（13.3%），IIIA组III期1例（6.7%），IIIB组III期1例（6.7%），IV组IV期3例（20%），不适用3例（20%）。

所有15例ERMS的形态学特征见表1。部分ERMS显示高细胞区，肿瘤细胞呈片状排列，束状结构不清晰（图1A），或中度细胞区，肿瘤细胞呈片状排列，伴黏液样间质（图1B），核圆形至卵圆形，染色质细至粗斑点状，核仁不明显（图1C），胞质嗜酸性，偶见胞质内粉红色条纹状物质（图1D）。其他ERMS肿瘤细胞高细胞性，呈巢状和片状排列，由纤维带分隔（图1E），含星状和梭形细胞，胞质稀疏，嗜双性（图1F）。病例1部分区域含弥漫性间变细胞，核分裂象活跃（57MF/10 HPF）（图2A），凋亡小体多见（图2B），局灶性坏死（图2C），黏液样变性（图2D），少数异源性软骨分化灶（图2E）。病例9肿瘤细胞高细胞性，呈片状排列，伴弥漫性间变细胞（核分裂象>100MF/10 HPF）（图2F）。病例7显示尿路上皮黏膜多发性息肉样部分，伴模糊的生发层（图3A）。部分肿瘤含分化的横纹肌母细胞，表现为蝌蚪状或蜘蛛状细胞（图3B），及终末分化，伴横纹或肌管形成（图3C）。

表1

图1

图2

图3

15例ERMS的IHC谱见表1。13例（86.7%）和2例（13.3%）肿瘤分别显示结蛋白3+（图3D）和2+阳性。8例（53.3%）、6例（40%）和1例（6.7%）肿瘤分别显示MyoD1 3+（图3E）、2+和1+阳性。1例（6.7%）、6例（40%）和7例（46.7%）肿瘤分别显示肌生成素3+（图3F）、2+和1+阳性，其余1例（6.7%）阴性。结蛋白和MyoD1对ERMS的敏感性为100%（15/15），而肌生成素为93.3%（14/15）。结蛋白的阳性表达模式主要为弥漫强阳性，而MyoD1和肌生成素主要为部分或局灶阳性。

表1显示随访、治疗及其他疾病的细节。所有15例患者均有临床随访信息（随访时间13-72个月，中位41个月）。12例（80.0%）患者在最近一次临床随访时无复发或转移证据存活。2例（13.3%）患者分别带复发或转移证据存活（同步胰腺和肺转移瘤；术后7个月肺转移瘤），其余1例（6.7%）患者在治疗后15个月因疾病死亡，伴同步肺、髂骨及骶骨转移。病例1具有Noonan样综合征特征，伴多种表型异常，包括发育迟缓、畸形特征、咖啡牛奶斑、双侧隐睾、低位圆锥、小型继发孔型房间隔缺损、脾功能亢进及间歇性全血细胞减少。

分子结果：

15例ERMS的OncoKids®结果和14例ERMS的CMA分析结果见表2。所有15例肿瘤均缺乏FOXO1基因重排和DICER1突变。病例1携带CBL胚系突变（c.1100A>C；p.Gln367Pro），与常染色体显性Noonan样综合征相关。NRAS、FGFR4和CTNNB1基因在3例中显示频发性突变，而HRAS、MAP2K1（图4A）、PPM1D（图4B）、KRAS、PIK3CA和TP53基因各在1例中显示突变。此外，CMA结果显示病例1和4中9p21.3处CDKN2A/B纯合缺失，病例12和13中17p缺失包括TP53位点，病例9中同时存在CDKN2A/B（图4C）和TP53（图4D）纯合缺失。

表2

图4

14例ERMS的频发性拷贝数变异见表3。14例中有9例（64.3%）存在2号染色体整条获得（图4E）。2例（14.3%）分别存在8p23.3p12（6拷贝）和8q24.3（4拷贝）获得。4例（28.6%）存在X号染色体整条缺失。3例（21.4%）存在4p16.3q35.2杂合性缺失（LOH）（2拷贝）。2例（14.3%）同时存在11p15.5q25获得和LOH（4拷贝）。

表3

讨 论

本研究报道了一系列小样本ERMS，其临床病理特征与文献报道一致，年龄范围为1至15岁，中位年龄6岁，这证实了ERMS在出生后第一年罕见，而在出生后前5年最常见。ERMS的组织学在细胞密度、分化程度和核分裂象率方面高度可变，但已知这些特征不能预测预后。过去的几项研究试图证明间变的不利作用，但直到最近才证实，间变与TP53突变相关是更具侵袭性行为的指标。在本系列中，唯一的ERMS间变病例预后较差。此外，研究者注意到纤维带通常与部位相关，例如上颌区域和其他头颈部部位（本系列中这些部位的3例中有2例显示纤维带）。免疫组织化学结果证实了结蛋白、MyoD1和肌生成素对ERMS诊断的敏感性（结蛋白和MyoD1为100%，肌生成素为93.3%）。结蛋白的表达模式主要为弥漫强阳性，而MyoD1和肌生成素主要为部分或局灶阳性，尽管阳性细胞核的数量可变，这与先前的文献报道一致。

病例1的患者携带CBL胚系突变（c.1100A>C；p.Gln367Pro），与常染色体显性Noonan样综合征相关，伴有多种医学问题，包括发育迟缓、畸形特征、咖啡牛奶斑、双侧隐睾、低位圆锥、小型继发孔型房间隔缺损、脾功能亢进和全血细胞减少病史。该病例先前已被报道，是首例ERMS与CBL胚系致病性变异相关的报道，进一步拓宽了CBL癌症易感谱。值得注意的是，在该病例中观察到异源性软骨分化。已有报道称，在与DICER1突变相关的ERMS中存在软骨。CBL胚系突变可能与ERMS的软骨分化相关。进一步的研究将有助于确定这一组织学特征在CBL综合征中的意义。

本研究的基因突变分析除了预期的NRAS、FGFR4、CTNNB1、HRAS、KRAS、PIK3CA和TP53突变外，还发现了先前未报道的MAP2K1和PPM1D突变，进一步扩展了ERMS的突变谱。本系列与其他文献中突变频率的比较见表4。MAP2K1编码一种通常称为MEK的激酶，位于Ras/Raf/MEK/ERK通路中，调节姐妹染色单体重组。该通路中的激活突变在ERMS中常见。然而，这些突变倾向于发生在通路中的其他基因中，并且在ERMS的大型研究中尚未报道MAP2K1突变。p.Phe53Cys变异是该蛋白抑制域内突变热点的错义变异。已知Phe53残基的突变（最常见为亮氨酸（Leu））会导致激酶激活。本研究中发现的PPM1D无义变异（NM_003620.3:c.1570C>T，p.Gln524Ter）发生在该基因的最后一个外显子中。PPM1D作为细胞应激反应的负调节因子。PPM1D的截断突变已被报道为骨髓增生异常综合征以及包括神经胶质瘤和乳腺癌在内的多种实体瘤中的驱动突变。此外，PPM1D截断突变已被报道为与癌症易感性以及智力障碍相关的胚系变异，但在本病例中是体细胞突变。

表4

此外，CMA显示病例1和4中9p21.3处CDKN2A/B纯合缺失，而病例12和13中17p缺失包括TP53位点，病例9中同时存在CDKN2A/B和TP53纯合缺失。鉴于后者的形态学特征和不良预后（患者在诊断后15个月死于疾病），研究者推测ERMS中CDKN2A/B和TP53的同时纯合缺失可能与弥漫性间变肿瘤细胞和更不良的预后相关。由于只有一个这样的病例，且其他研究中没有病例显示这种关联，需要更多病例来验证这一罕见发现。Shern等人的一项研究表明，TP53（13%）突变与融合阴性横纹肌肉瘤的不良结局相关。然而，只有1例（6.7%）存在TP53突变，2例显示17p缺失包括TP53位点，目前均与不良结局无关，需要进一步随访。

在本研究的14例ERMS中，9例（9/14，64.3%）发现2号染色体整条获得的频发性拷贝数变异。Bridge等人的一项研究显示，22例ERMS中有2例（9.1%）存在2号染色体整条获得。Weber-Hall等人报道，他们的10例ERMS中有6例（60%）通过比较基因组杂交显示2号染色体整条获得。本研究发现2号染色体整条获得的频率增加，可能是由于研究方法不同或患者数量有限导致的偏倚；需要更大规模的多中心研究来验证本研究结果。此外，Dehner等人的一项研究报道，在融合阴性横纹肌肉瘤中，3q染色体缺失与不良结局相关。在本系列中，有1例存在3q24染色体缺失，但未发现不良结局，需要进一步随访。此外，研究者还发现了一些先前未报道的频发性拷贝数变异，包括8p23.3p12（6拷贝）和8q24.3（4拷贝）获得、X号染色体整条缺失、4p16.3q35.2（2拷贝）杂合性缺失（LOH）以及11p15.5q25（4拷贝）同时获得和LOH；其临床和病理意义需要进一步研究。

总之，本次ERMS研究结果发现了MAP2K1和PPM1D的新突变，进一步扩展了ERMS的突变谱。CBL胚系突变可能与ERMS的软骨分化相关。2号染色体整条获得是儿童ERMS中常见的拷贝数变异（64.3%）。最后，在1例间变性ERMS中，CDKN2A/B和TP53的同时纯合缺失可能与弥漫性间变肿瘤细胞和更不良的预后相关。

“骨与软组织肿瘤1308基因检测”项目，覆盖CBL、NRAS、FGFR4、CTNNB1、HRAS、MAP2K1、KRAS、PIK3CA、TP53、CDKN2A/B等基因的CDS区以及PPM1D等基因的部分外显子区，可同时检测胚系和体系，满足骨与软组织肿瘤患者的靶向、免疫、遗传、预后等多样化检测需求。“骨与软组织肿瘤272基因检测”项目，覆盖TP53、CDKN2A/B等基因的CDS区以及NRAS、FGFR4、CTNNB1、HRAS、MAP2K1、KRAS、PIK3CA等基因的部分外显子区，覆盖骨与软组织肿瘤患者靶向治疗、预后评估、免疫治疗（MSI）、化疗预测和遗传性评估等，多角度提供治疗指导。“实体瘤染色体拷贝数变异检测”项目，可用于辅助临床诊断，预后评估等。

参考文献：

Yang, Bo et al. “Pediatric Embryonal Rhabdomyosarcoma: An Integrated Study of Clinicopathological Features, Pan-cancer Targeted Next-generation Sequencing, and Chromosomal Microarray Analysis from a Single Institution.” Virchows Archiv : an international journal of pathology, 10.1007/s00428-025-04220-4. 14 Aug. 2025, doi:10.1007/s00428-025-04220-4