性腺外生殖细胞肿瘤的临床病理、分子特征和生存结局

性腺外生殖细胞肿瘤 (EGCT) 很少见，占所有生殖细胞肿瘤 (GCT) 的不到 5%。虽然 EGCT 与性腺 GCT 具有相同的形态学和免疫组织化学特征，但它们往往更具侵袭性，并且经常与体细胞型恶性肿瘤有关。本研究旨在评估一系列 EGCT 的临床、形态学和免疫组织化学特征，并分析肿瘤的染色体 12p 异常以及新的遗传变异情况。纳入了 77 例 EGCT。前纵隔是最常见的解剖部位，其次是中枢神经系统、腹膜后、骶尾部和颈部。全基因组 SNP 阵列在 26% 的肿瘤中识别了 12p 等臂染色体。其他细胞遗传学异常包括 37% 的肿瘤存在 21 号染色体增加。在 8% 的患者中观察到体细胞型恶性肿瘤。8 例患者出现疾病进展（转移和/或复发），这些患者大多数死于复发。3 例死于疾病的患者有体细胞型恶性肿瘤。与纵隔非精原细胞瘤性 GCT 相比，纵隔精原细胞瘤的总生存期显著更优。本研究表明，与性腺 GCT 相比，EGCT 具有相似的组织学特征，但临床结局存在差异。结局因解剖位置和组织学亚型而异。我们的数据表明，在纵隔 EGCT 中经常遇到体细胞型恶性肿瘤，并且它们的存在预示着较差的预后。

研究背景

原发性生殖细胞肿瘤 (GCT) 是一类通常发生于性腺的肿瘤，占所有睾丸肿瘤的 95% 和所有卵巢肿瘤的不到 5%，是青少年和年轻成人中最常见的肿瘤。约 1-5% 的 GCT 起源于性腺外，定义为没有可通过触诊或高分辨率超声检查发现的性腺肿块。性腺外生殖细胞肿瘤 (EGCT) 可位于从大脑到尾骨的几乎所有身体中线结构。最常见的位置是纵隔、腹膜后和脑部。人们认为 EGCT 是由在胚胎迁移过程中停滞并在"异位"位置存活的生殖细胞前体细胞发展而来，或者可能是由生理分布到肝脏、骨髓和脑部以提供调节功能或传递血液学或免疫学信息的生殖细胞产生的。

已知 EGCT 与性腺 GCT 具有相似的形态学和免疫组织化学特征。它们可能涵盖性腺 GCT 中常见的整个 GCT 谱（精母细胞瘤除外），从成熟畸胎瘤到具有横纹肌母细胞分化的未成熟畸胎瘤。然而，EGCT 往往更具侵袭性，临床结局更差，并且更有可能与体细胞恶性肿瘤有关（通俗理解：起源于体细胞的癌症，这些细胞是构成身体大部分组织和器官的细胞，而非生殖细胞 [即为起源于生殖细胞，通常与生殖系统相关]）。事实上，据报道，约 10% 的 EGCT 与体细胞恶性肿瘤有关，如肉瘤、血液系统恶性肿瘤和癌症。

最近的遗传学研究使人们对睾丸 GCT 的病因有了更深入的了解。12 号染色体异常最常导致 12p 过表达，目前已知是青春期后睾丸 GCT 中最常见的遗传畸变。虽然睾丸 GCT 的基因变异已有更详尽的描述，但 12p 拷贝数变异状态与 EGCT 之间的相关性研究相对较少。缺乏评估一系列年龄、性别和部位多样化 EGCT 中 12p 拷贝数的研究；此外，关于 EGCT 背景下体细胞型恶性肿瘤中 12p 拷贝数的状态研究不足。

本研究纳入了一家三级机构诊断的一系列 EGCT，旨在评估临床、形态学和免疫组织化学特征，并分析肿瘤的染色体 12p 异常以及新的遗传变异情况。

研究结果

总体队列特征

本研究纳入了 77 例患者（表 1）。包括 55 例男性（71%）和 22 例女性（29%），平均诊断年龄为 21.9 岁，范围为产前 - 68 岁。纵隔是 EGCT 最常见的解剖部位（n = 29/77，38%），其次是中枢神经系统（n = 26/77，34%）、骶尾部（n = 9/77，11%）、腹膜后（n = 9/77，11%）和颈部（n = 4/77，6%）。在 6 例患者（8%）中识别了 8 个体细胞型恶性肿瘤。1 例患者（1.3%）报告有遗传综合征（克氏综合征）病史。

表1

纵隔EGCT

29 例（38%）肿瘤位于纵隔。诊断时的平均年龄为 28.7 岁（范围：产前 - 66 岁）。86%（n = 25/29）为男性，14%（n = 4/29）为女性。中位肿瘤大小为 9.8 cm（平均：10.3 cm，范围：2.5-21.5 cm）。前纵隔是最常见的解剖位置（72%），其次是胸腺（14%）、心包（7%）、升主动脉（2%）和肺（2%）。组织学上，该部位纯 EGCT 略多于混合性 EGCT（55% vs. 45%）；成熟畸胎瘤 (MT) 是最常见的纯 EGCT。在混合性 EGCT 中，最常见的组合是含有卵黄囊瘤 (YST) 和未成熟畸胎瘤 (IT) 的 GCT。在 6 例 (21%) 患者中发现了体细胞型恶性肿瘤。1 例患者有克氏综合征病史 (3%)，被诊断患有 IT 和 YST。

中枢神经系统EGCT

26 例 (34%) 肿瘤位于中枢神经系统。诊断时的平均年龄为 16 岁（范围：1-34 岁）。73% (n = 19/26) 为男性，27% (n = 7/26) 为女性。中位肿瘤大小为 2.7 cm（平均：2.8 cm，范围：1-5 cm）。松果体是最常见的解剖位置（65%），其次是垂体（15%）、脑室内（8%）、侧脑室（4%）、第四脑室（4%）和第三脑室（4%）。组织学上，纯 EGCT（生殖细胞瘤）比混合性 EGCT 更常见（85% vs. 15%）。在混合性 EGCT 中，最常见的组合是含有胚胎性癌 (EC) 和 YST 的 GCT。无人与体细胞型恶性肿瘤或遗传综合征有关。

骶尾部EGCT

9 例（11%）肿瘤位于骶尾部。骶尾部 EGCT 更常见于产前。诊断时平均年龄：1.5 岁，范围：产前 - 11 岁。女性更可能在骶尾部发生 EGCT（89% vs. 11%）。中位肿瘤大小为 11.2 cm（平均：11.2 cm，范围：3.8-17.2 cm）。组织学上，纯 EGCT 略多于混合性 GCT（55% vs. 45%）；畸胎瘤（成熟或未成熟）是最常见的纯 GCT。在混合性 EGCT 中，最常见的组合是包含 YST、MT 和 IT 的 GCT。无人与体细胞型恶性肿瘤或遗传综合征有关。

腹膜后EGCT

9 例（11%）肿瘤位于腹膜后。诊断时的平均年龄为 35.4 岁（范围：17-68 岁）。78%（n = 7/9）为男性，22%（n = 2/9）为女性。中位肿瘤大小为 6.5 cm（平均：7.7 cm，范围：3-12 cm）。组织学上，所有肿瘤均为纯 EGCT；YST（33%）和精原细胞瘤（33%）是该部位最常见的纯 EGCT。无人与体细胞型恶性肿瘤或遗传综合征有关。

颈部EGCT

4 例（5%）肿瘤发生在颈部。诊断时的平均年龄为 27.7 岁（范围：2-55 岁）。75%（n = 3/4）为男性，25%（n = 1/4）为女性。中位肿瘤大小为 5.5 cm（平均：6.6 cm，范围：5-10.5 cm）。组织学上，50% 的肿瘤为纯 EGCT，50% 为混合性。精原细胞瘤（50%）和 YST（50%）是遇到的两种纯 EGCT。在混合性 GCT 中，遇到的两种组合是 MT 和 YST，以及 MT 和 IT。无人与体细胞型恶性肿瘤或遗传综合征有关。

总体EGCT队列的形态学和免疫组织化学特征

形态学上，EGCT 显示出与性腺 GCT 相似的的整个 GCT 谱（精母细胞瘤除外，该队列中未发现精母细胞瘤）。组织学上，精原细胞瘤呈小叶结构，结节被纤维间隔隔开，有淋巴样浸润（图 1A）。肿瘤细胞较大，胞浆透明至嗜酸性，细胞核不规则，核仁显著。可见肉芽肿性浸润，有多核巨细胞和合体滋养层细胞。

图1

内胚窦是 YST 中最常见的模式，以 Schiller-Duval 小体为主（图 1B）。畸胎瘤由不同的体细胞组织构成，成熟程度各不相同。在 IT 中，构成小管和菊形团的神经外胚层组织是最常见的模式（图 1C-D）。胚胎性癌的组织学多变，最常见的是实性和腺状，但也可见乳头状结构（图 2A-B）。肿瘤细胞大且多形性，细胞边界不清，细胞核高级别，有中等数量的双嗜性和颗粒状胞浆。有丝分裂像和坏死较常见。绒毛膜癌由实性巢和片状多核合成细胞（合体滋养层细胞）和单核滋养层细胞（细胞滋养层细胞和中间滋养层细胞）组成。背景出血和坏死较常见。

图2

所有标志物的免疫组织化学表达与性腺 GCT 相似（表 2）（图 2C-D）。

表2

细胞遗传学分析

在 19 例有可用肿瘤块的病例中尝试了全基因组单核苷酸多态性 (SNP) 阵列。在 19 例病例中，有 5 例（26%）鉴定出 12p 等臂染色体（表 3）（图 3）。5 例 CNS EGCT 中有 3 例为阳性（60%）；2 例为生殖细胞瘤，剩余 1 例为混合性 EGCT（胚胎性癌和 YST）。8 例纵隔 EGCT 中有 1 例为阳性（12.5%）。该肿瘤为混合性 EGCT（IT 和 YST），伴有体细胞型恶性肿瘤，为未分化圆细胞肉瘤形式，其 i(12p) 畸变也为阳性。唯一检测的 1 例腹膜后 EGCT 也呈阳性 (MT)。检测的 5 例骶尾部 EGCT 均未呈阳性。

表3

图3

其他细胞遗传学异常包括 19 例肿瘤中的 7 例 (37%) 存在 21 号染色体增加 (表 3)。在 5 例肿瘤中观察到 21 三体；其中 4 例为纵隔 EGCT。

体细胞型恶性肿瘤

在 6 例患者（占整个队列的 8%）中发现了 8 个体细胞型恶性肿瘤。所有患者均为纵隔 EGCT 男性患者。2 例肿瘤为 MT，4 例为混合性 EGCT（表 4）。横纹肌肉瘤（n = 2）和恶性外周神经鞘瘤（n = 2）是最常见的体细胞型恶性肿瘤，其次是腺癌（n = 1）和未分化圆细胞肉瘤（n = 1）（图 4）。未分化圆细胞肉瘤是在初始诊断 EGCT 后 46 个月诊断的；其余的体细胞型恶性肿瘤在 EGCT 诊断时同时存在。此外，1 例患者患有同时性具有巨核细胞分化的急性髓系白血病，1 例患者 1 年后患上骨髓增生异常综合征（表 4）。患有体细胞型恶性肿瘤的患者总生存率显著较差（p = 0.001）。

表4

图4

治疗和结局

61 例患者有治疗和纵向结果（中位随访时间：60 个月）。患者接受化疗和放疗（n = 12，20%）、仅切除（n = 17，28%）、切除和化疗（n = 18，30%）、仅化疗（n = 3，5%）或切除、化疗和放疗（n = 11，17%）。化疗方案主要包括顺铂、依托泊苷和博来霉素。患有体细胞恶性肿瘤的患者接受以顺铂为基础的化疗和骨髓移植（1 例发生急性髓系白血病的患者）。

8 例患者（13%）出现转移或复发。1 例患者在初始诊断时患有同时性转移性疾病。首次复发的中位时间为 18 个月。4 例为骶尾部 EGCT，3 例为中枢神经系统 EGCT，1 例为纵隔 EGCT。最常见的转移部位是肝脏和脊柱。

在最后一次随访中，53 例患者（87%）仍然活着，没有疾病迹象，8 例患者（13%）死于疾病（表 4）。在死于疾病的患者中，50%（n = 4/8）的患者患有纵隔 EGCT，38%（n = 3/8）患有中枢神经系统 EGCT，12%（n = 1/8）患有骶尾部 EGCT。总体而言，死于疾病的患者中有 38%（n = 3/8）有转移和/或复发记录，有 38%（n = 3/8）患有体细胞型恶性肿瘤。

与纵隔非精原细胞瘤性 EGCT 相比，纵隔精原细胞瘤的总生存期显著更优（p = 0.005）。其他解剖部位无法进行此类比较，因为病例数量有限。

在中枢神经系统 EGCT 中，只有 1 例纯生殖细胞瘤患者发生脊髓转移。所有生殖细胞瘤患者（包括发生轴内转移的 1 例患者）在撰写本文时均存活。在混合性 EGCT 中，75% 死于疾病（2 例患有 EC 和 YST，1 例患有绒毛膜癌）。

讨 论

卵巢和睾丸生殖细胞肿瘤较常见，而发生在性腺外部位的生殖细胞肿瘤相对罕见。本研究报告了单个机构诊断的 77 例 EGCT 的临床、形态学、免疫组织化学和遗传学特征。在这些患者中，纵隔是 EGCT 最常见的解剖部位。这些部位的生殖细胞肿瘤的组织学表型与性腺生殖细胞肿瘤的相同：精原细胞瘤、非精原细胞瘤（卵黄囊瘤、胚胎性癌、绒毛膜癌）和畸胎瘤，纯或混合性形式。Fichtner 等人发表了一篇关于纵隔原发性生殖细胞肿瘤的综述，发现原发性纵隔胚胎性癌中，虽然大多数胚胎性癌被视为混合性生殖细胞肿瘤的组成部分，但有一例是纯胚胎性癌。我们的队列中发现了一例纯纵隔绒毛膜癌。EGCT 通常表现出与性腺 GCT 相同的免疫反应模式。一般而言，几乎 100% 的精原细胞瘤和胚胎性癌都表现出 OCT4 核反应。超过 80% 的胚胎性癌 CD30 阳性。据报道，75%-100% 的精原细胞瘤具有强膜 CD117 免疫反应，卵黄囊瘤具有 Glypican-3 和 AFP 反应。胚胎性癌、卵黄囊瘤、绒毛膜癌和畸胎瘤上皮成分均显示细胞角蛋白 AE1/AE3 反应。

有文献描述和报道了睾丸生殖细胞肿瘤的基因组图谱。睾丸生殖细胞肿瘤中最常见的改变是染色体 12p 增加，在 80% 的病例中观察到，这被认为是这些肿瘤的特征性改变。25-40% 的睾丸生殖细胞肿瘤描述了其他染色体异常，包括 7、8、21、22 号染色体和 X 染色体增加和 Y 染色体缺失。类似地，原发性纵隔生殖细胞肿瘤大多是非整倍体，具有大规模拷贝数变异，包括染色体 12p 和 X 染色体扩增以及 Y 染色体缺失。与睾丸 GCT 一样，本研究表明 EGCT 是非整倍体。在分析的 19 例 EGCT 中，有 5 例（26%）鉴定出 12p 等臂染色体；3/5的 CNS EGCT、1/8的纵隔 EGCT 和唯一一例接受检测的腹膜后 EGCT 均显示 i (12p) 异常。有趣的是，骶尾部 EGCT 均未显示任何细胞遗传学异常（包括 i12p）。我们 EGCT 队列中的其他细胞遗传学异常包括 37% 的肿瘤存在 21 号染色体增加；特别是在 5 例肿瘤（其中 4 例位于纵隔）中发现 21 三体。

Schneider 等人表明，所有年龄段的纯成熟和未成熟纵隔畸胎瘤均显示正常的 CGH 特征。此外，8 岁以上的纵隔 GCT 患者始终显示 12p 增加。这一观察结果与 i (12p) 的存在相关，目前为止报告的成人纵隔 EGCT 中有 84% 存在 i (12p)。此外，发生在婴儿和 8 岁以下儿童中的纵隔 EGCT 最常见的表现是 1p、4 和 6q 缺失，以及 1q、3 和 20q 增加。虽然基于这些小样本量很难得出结论，但我们研究中唯一一例 i(12p) 纵隔 EGCT 患者是一例 11 岁患者。

克氏综合征患者的 EGCT 发病率较高。据报道，约 8% 的纵隔 EGCT 男性患者患有克氏综合征，而腹膜后 EGCT 患者表现出一系列染色体异常。在 Billmire 等人报告的 12 例腹膜后 EGCT 中，2 例患者患有唐氏综合征，1 例患有克氏综合征。在本研究中，1 例（3%）纵隔 EGCT 发生于克氏综合征患者。一些作者认为，如果年轻男性出现 EGCT，应进行克氏综合征临床/遗传学检查。

约 2-3% 的原发性纵隔非精原细胞瘤性 GCT 可出现血液系统恶性肿瘤。此类恶性肿瘤可与原发性纵隔非精原细胞瘤性 GCT 同时诊断，或在初始诊断后发生。最大的相关研究纳入了 16 例患者，从诊断纵隔生殖细胞肿瘤到出现血液系统疾病的中位时间为 6 个月。约三分之一的患者同时出现这两种疾病。与原发性纵隔非精原细胞瘤性生殖细胞肿瘤相关的最常见血液系统恶性肿瘤是急性巨核细胞白血病 (AML-M7)，其次是其他类型的急性髓细胞白血病、慢性髓细胞白血病、骨髓发育不良、恶性肥大细胞增多症和恶性组织细胞增多症。与原发性纵隔生殖细胞肿瘤相关的血液系统疾病必须与治疗相关的继发性白血病区分开来。与使用烷化剂相关的白血病通常在平均间隔 5-7 年后发生，最常表现为急性髓系白血病、法美英 (FAB) 亚型 M1 或 M2。与拓扑异构酶 II 抑制剂相关的继发性白血病通常在化疗后 2-3 年诊断出来，最常见表现为 FAB M4 或 M5 表型。后一种类型的白血病通常与 11 号染色体长臂 (11q23) 易位有关，而使用烷化剂治疗后的白血病中有很大比例的患者表现出 5 号或 7 号染色体异常。

相比之下，EGCT 患者的血液系统恶性细胞呈 i(12p) 阳性（据报道 47% 的原发性纵隔 GCT 相关血液系统恶性肿瘤为 i(12p) 阳性），且有其他 GCT 特异性突变，如 TP53、KRAS 和 PTEN，提示它们可能起源于共同的 GCT 祖细胞。除了血液系统恶性肿瘤外，体细胞型恶性肿瘤，如横纹肌肉瘤、原始神经外胚层肿瘤、腺癌和 Wilms 瘤也可与原发性纵隔 GCT 和睾丸非精原细胞瘤性 GCT 相关。肿瘤样本的基因检测显示，几乎所有与 GCT 相关的体细胞恶性肿瘤都存在染色体 12p 扩增、i(12p) 和相同的杂合性缺失模式，提示它们具有共同的起源。在我们的队列中，发现了 8 个体细胞型恶性肿瘤（占整个队列的 8%，占所有纵隔 EGCT 的 21%）。横纹肌肉瘤和恶性外周神经鞘瘤是最常见的恶性肿瘤。此外，1 例患者患有同时性具有巨核细胞分化的急性髓系白血病，1 例患者一年后患上骨髓增生异常综合征。我们在检测的体细胞型恶性肿瘤（未分化圆细胞肉瘤）中也发现了 i(12p) 异常。

据报道，EGCT 的预后与患者年龄、组织学类型和解剖位置有关，后者会影响预后，因为肿瘤会直接影响这些部位的重要器官。虽然大多数新生儿和先天性 ECT 都是良性的，但大约 10% 的先天性骶尾部畸胎瘤具有恶性行为。组织学上，成熟畸胎瘤具有良性行为，无论患者年龄如何；未成熟畸胎瘤在成人中表现为侵袭性肿瘤。Bokemeyer 等人报告，纵隔和腹膜后精原细胞瘤患者的无进展生存期和总生存期没有显著差异。EGCT 患者的 5 年生存率从纵隔非精原细胞瘤性 EGCT 患者的 45% 到纵隔或腹膜后精原细胞瘤性 EGCT 患者的 90% 不等。腹膜后非精原细胞瘤性 EGCT 患者的临床结局介于转移性性腺肿瘤患者和原发性纵隔肿瘤患者之间。在他们的研究中，患者的 5 年生存率为 60%。类似地，在本研究中，与纵隔非精原细胞瘤性 EGCT 相比，纵隔精原细胞瘤的总生存期显著更优。无法在其他解剖部位进行此类比较，因为缺乏统计学上显著的效力。此外，死于疾病的患者中有 38% 患有体细胞型恶性肿瘤。另外，在我们的队列中，转移总体上很少见，主要见于骶尾部肿瘤。

本研究有局限性，包括由于可用于基因组研究的肿瘤组织的可及性，仅可报告部分病例的分子数据。本研究的优势包括对一系列连续的相对罕见的 EGCT 亚群进行全面的临床病理学和分子特征分析。

本研究表明，与性腺 GCT 相比，EGCT 具有相似的组织学特征，但临床结局和遗传特征多样。总体而言，男性更常患 EGCT；骶尾部 EGCT 更常见于女性。在 19 例检测的肿瘤中，有 5 例（26%）具有 12 p 等臂染色体。在 6 例患者中发现了 8 个体细胞型恶性肿瘤。结局因解剖位置、组织学亚型和体细胞型恶性肿瘤的存在而异。在纵隔肿瘤中，与非精原细胞瘤性生殖细胞肿瘤相比，精原细胞瘤的总生存期显著更优。此外，患有体细胞型恶性肿瘤的患者总生存率显著更差。我们的数据证实，在纵隔 GCT 中经常遇到体细胞型恶性肿瘤，并且它们的存在预示着较差的预后。

参考文献：

Abdulfatah E, Brown NA, Davenport MS, Reichert ZR, Camelo-Piragua S, Heider A, Huang T, Vaishampayan UN, Skala SL, Montgomery JS, Chinnaiyan AM, Kaffenberger SD, Bawa P, Shao L, Mehra R. Extragonadal germ cell tumors: A clinicopathologic study with emphasis on molecular features, clinical outcomes and associated secondary malignancies. Hum Pathol. 2024 Jun;148:41-50. doi: 10.1016/j.humpath.2024.04.015. Epub 2024 Apr 30. PMID: 38697270.