1、HER二基因扩增FISH典型特殊案例分享声明 本幻灯片仅以学术交流为目的。处方请参考国家食品药品监督管理总局批准的药品说明书。专业资料,仅供医药卫生专业人士参考 背 景u对来自同一中心的病例(病例数1700)进行研究,发现将近10%的原位杂交结果呈现异常信号形式1。u对其中最常见的形式进行了阐释,为诊断者提供了报告指南,并对未来的研究提出了建议。u“典型的特殊情况”一致性管理,使最终可以得到分子及生物化学证据的支持。1.Am J Clin Pathol 2012;137:595-605HER2 检测标准流程流程图FISH 评判标准ASCO/CAP于2013年10月联合发布了新版乳腺癌HER2检
2、测指南1,2中华病理学杂志于2014年4月发布了新版中国乳腺癌HER2检测指南31.Journal of Clinical Oncology.2013 Oct 7.Epub ahead of print2.Arch Pathol Lab Med.2013 Oct 7.Epub ahead of print3.中华病理学杂志2014年4月第43卷第4期FISH 评判标准 中国乳腺癌HER2检测指南(2014版)1:1.中华病理学杂志2014年4月第43卷第4期FISH 评判标准 中国乳腺癌HER2检测指南(2014版)1:1.中华病理学杂志2014年4月第43卷第4期Note本幻灯收录的病例,均
3、发表于ASCO/CAP指南(2013)和中国指南(2014)发表之前原作者在讨论病例时,仍然使用了旧版指南中的FISH判读标准。但是新旧指南的变化并不影响作者的结论。为保证论述的完整性,本幻灯仍然保留原作者的讨论原文。读者在阅读时,应对新旧指南的变化予以注意。CASE 1异质性扩增11.Am J Clin Pathol 2012;137:595-605A,图中显示的是两组独立的肿瘤细胞群(由虚线隔开);一组明显无扩增现象,表明HER2基因的缺失(黄色箭头所示),另外一组的HER2/CEP17比率值2.2,表现为基因扩增(白色箭头所示)。病例1:简单的异质性扩增在该病例中,来自同一组织的肿瘤细胞
4、,于肿瘤组织切片内,肿瘤细胞可能会立即紧挨放置或在各自的肿瘤区域内。一组很明显无扩增现象,另一组的HER2/CEP17比值大于2.2,明显说明基因扩增。Solution至少计算每区域中的20个肿瘤细胞该肿瘤包含两个独立的乳腺肿瘤克隆体,其中一个呈现HER2基因扩增现象,另外一个无扩增现象。将该病例称为呈现“异质性扩增”的HER2扩增模式,在报告中分别列出两组的HER2/CEP17比值。SolutionCASE 2“混合”11.Am J Clin Pathol 2012;137:595-605B,HER2基因和CEP17拷贝数都有所增加,扩增(HER2/CEP17比率值2.2,白色箭头所示)和非
5、扩增细胞看起来混合在一起,分散在肿瘤区域。有些细胞的比率正常,有些扩增明显,但是不可能将两个分开的区域区分开来。病例2:复杂的异质性扩增“混合”的扩增和非扩增肿瘤细胞在该病例中,扩增和非扩增细胞看起来混合在一起,并分撒在肿瘤区域内。有些细胞看起来正常,一些明显扩增,但是无法区别两个不同的区域。Solution计数3个区域的60个细胞,并在一张报告单上分别记录扩增和非扩增细胞数目。该肿瘤包含混合的乳腺癌克隆体,一个呈现HER2基因扩增现象,另一个呈现非扩增现象。将该病例称为潜在的“混合异质性扩增模式”,并列出每个计数细胞的HER2/CEP17比值平均值(或在不区分扩增/非扩增的前提下列出每个区域
6、的R2/CEP17比值平均值)。然而,虽然现有的数据显示小百分比的扩增细胞并不足以说明HER2扩增的存在,也要列出混合肿瘤群体中扩增细胞(比值2.2)的百分比。根据当下的指南,对于这些病例,当所有计数细胞的HER2/CEP17比值平均值过2.2时,可以称之为有HER2扩增现象。SolutionCASE 3孤立扩增的癌细胞11.Am J Clin Pathol 2012;137:595-605C,在非扩增细胞占主导地位的背景下,我们可以看到一个孤立的扩增细胞(白色箭头所示),扩增水平较高(比率值3.0)。病例3:孤立扩增的癌细胞在该病例中,在非扩增细胞占肿瘤组织主导地位的大背景下,出现比率值明显
7、较大(比值3.0)的孤立细胞。值得注意的是,扩增细胞中的信号显而易见,真实可靠,没有人为处理的痕迹。也许可以逼真地人为模仿一些信号,但多波长的荧光信号(即自荧光)则难以模仿。因此,对之评价前,应该确保这些信号在4,6-二脒-2-苯基吲哚示踪剂下或液体过滤器下不显绿色。如果这些信号是真的,就应该计数。Solution只有在细胞明显扩增的情况下才能记录孤立扩增癌细胞的存在。该类细胞的预后价值尚不明确,但是当下的证据表明,百分比较小(30%)的情况下,其对结果没有影响。列出所有计数细胞的HER2/CEP17比值平均值,并根据该值进行全面的诊断(扩增或非扩增)。例如,在该病例中,HER2基因为非扩增。
8、对区域内的扩增或非扩增细胞进行评分时,应该公正评价,不偏不倚。该肿瘤可能会包含HER2扩增的孤立细胞,其显著性目前尚未明了。然而,当下的证据表明其对预后影响有限。我们对之的完全意义尚不明确。研究建议人们认为,获取足够的证据来支撑该孤立癌细胞的预后影响是不大可能的。对该类细胞进行生物学的单细胞分析,可能会得到一些信息(运用激光捕获纤维切割),但仍无法阐明其对患者疾病进程的影响。SolutionCASE 4整条17号染色体的缺失11.Am J Clin Pathol 2012;137:595-605A和B,肿瘤细胞都只带有HER2和CEP17的信号,暗示整条17号染色体区域的完全缺失。病例4:整条
9、17号染色体的缺失在该病例中,在整个肿瘤细胞视野范围内仅可观察到HER2和染色体17CEP信号;实际上,看起来每个细胞都缺失一块整条17号染色体的区域。仔细检查发现,相毗邻的正常细胞仍有1到2个CEP17和HER2信号。17号染色体CEP的拷贝数目平均值为1.02(标准差,0.13),HER2基因的拷贝数目平均值为1.06(标准差,0.25);HER2/CEP 17比值为1.05.Solution根据英国相关指南进行评分。尽管该病例异常,很明显,这是一个非扩增肿瘤的例子。将该病例称之为HER2非扩增现象,并附上单倍体或17号染色体缺失的可能性。研究建议可以运用比较基因组杂交(CGH)检测缺失的
10、亚染色体区域,该区域的缺失可能会导致HER2和CEP17的缺失。SolutionCASE 5CEP17 信号缺失111.Am J Clin Pathol 2012;137:595-605C 和D,显示的是肿瘤细胞中,HER2拷贝数正常,而17号染色体CEP信号缺失的现象。结果为临界的HER2基因扩增。病例5在该病例中,肿瘤细胞缺失17号染色体CEP信号(又可看到毗邻的正常细胞呈现正常的信号模式)。HER2拷贝数正常,仅可观察到17号染色体CEP17信号的缺失。结果是,HER2基因扩增与否不大明确,HER2拷贝数目平均值为1.98(标准差,0.62),CEP17拷贝数的平均值为1.02(标准差,
11、0.13);HER2/CEP17 比值为1.95。计数的60个细胞中,该病例可称之为“临界但非扩增”现象,根据美国临床肿瘤学协会/美国病理学家研究院指南,该病例可称之为不确定。如果60个细胞中,有6个(10%)及以上细胞的HER2/CEP17比值为2.20,即使每个细胞中HER2拷贝数平均值小于2,根据美国病理学家研究院指南,也将之视为呈现异质性HER2基因扩增现象。然而,相关研究结果显示,HER2/CEP17比值为2.2及以上的细胞数高达30%时,对结果没有影响Solution从HER2/CEP17比值来看,该病例为非扩增肿瘤。HER2复制水平低下,是否出现如例4所示的整条17号染色体缺失,
12、尚不明确一条染色体上带有CEP17卫星的特定着丝粒区域缺失与否也有待查明。很可能这是染色体重排和失衡的结果。其它可能性(也可见于细胞遗传学中的其它实体瘤)包括1条17号染色体的缺失(17号染色体长臂上一个等臂染色体的形成)和不平衡置换(保留包含17q物质和HER2核心的衍生染色体)低水平“扩增”的小百分比(30%)细胞的存在,没有显著性差异,不予以报告。呈现17号单倍体的病例对曲妥珠单抗的反应性较差。因为其为低水平扩增事件,至少要计数60个细胞。Solution根据扩大细胞计数量,使之不少于60得到的结果,该病例可称为非扩增现象。可以在附录中注明CEP17正常的计数。比值2.2的小数量细胞的出
13、现无明显差异,不应该对其进行报告。研究建议进行大批比较基因组杂交/多重连接探针扩增(CGH/MLPA)来测定17号染色体的拷贝数和HER2基因扩增的地位。SolutionCASE 6CEP17信号的缺失211.Am J Clin Pathol 2012;137:595-605 A 和 B,肿瘤细胞中仅有一个CEP17的拷贝体,然而,HER2拷贝数增加,导致扩增比值。病例6在该病例中,CEP17的出现与例5具有可比性,暗示肿瘤细胞中1个CEP17信号的缺失(再次与呈现正常信号模式的正常细胞毗邻)。信号缺失或减少仅涉及CEP17信号;然而,该病例中也呈现出HER2拷贝数目的增加。结果为,HER2基
14、因扩增,HER2的拷贝数目平均值为5.75(标准差,0.9),CEP17拷贝数为1(标准差,0.0);HER2/CEP17比值为5.75。Solution从HER2/CEP17比值看,很显然,其为扩增细胞。是否出现如例5所示的整条染色体缺失(HER2在剩下的染色体上扩增),或是否有特定的着丝粒区域缺失(在一条染色体包含CEP17卫星),尚不清楚。如果后者正确,该类型的病例中不包括真正扩增。然而,我们当今的观点是,这代表了带有HER2基因扩增的17号染色体单倍体数目的减少由于染色体组型高度复杂,17号染色体长臂多次拷贝,HER2扩增可出现在保留的染色体上或增加拷贝的HER2基因。没有证据表明计数
15、多余的细胞会改变诊断结果,根据指南计数至少20个细胞。Solution该病例为HER2基因扩增,并列出HER2/CEP17比值,应在附录注上异常CEP17出现的计数。研究建议可以进行一系列的CGH/MLPA 来决定17号染色体数目的拷贝数和HER2基因扩增的地位。应视方案的不同,对CGH进行区别。SolutionCASE 7CEP17信号完全缺失11.Am J Clin Pathol 2012;137:595-605C 和D,CEP17信号在肿瘤细胞中看不到,然而,在正常细胞中可见(箭头所示),在该病例中,HER2扩增地位仅由HER2拷贝数决定。病例7在该病例中,肿瘤细胞中,所有的CEP17信
16、号完全缺失;注意一个重要的对照是正常细胞中含CEP17。只有当正常细胞中出现CEP17信号的时候才可以明确的做出CEP17缺失的诊断。如果正常细胞中没有CEP17信号,则是原位杂家评价的技术失误。因为没有CEP17,则无法得到HER2/CEP17比值,这无疑带来了些许挑战。HER2的平均拷贝数为6.8/细胞(标准差,1.78)。Solution推荐所有病例使用CEP17,而不推荐使用单一的拷贝荧光原位杂交 FISH。曲妥珠单抗大型期试验的报告结果都不是以拷贝数目来记录的,相关研究也说明拷贝数目在HER2基因扩增指导中作用不大。然而,在极少数情况下,当染色体的着丝粒区域缺失时,建议以大于等于6的
17、拷贝数来记录缺失CEP17区域的HER2扩增现象。这并不是最佳的记录方法,而且不能根据以往的证据,延伸到非缺失CEP17的病例。然而,在这些特殊的病例中,当下并不推荐分析CEP17计数肿瘤细胞中的HER2基因拷贝数。证据表明诊断结果与计数细胞多少无关。根据指南计数细胞的最小值为20。Solution报告建议仅根据HER2基因拷贝数(仅当HER2基因数目6/细胞时),将该病例为扩增。并做个注释以说明和所有细胞中的CEP17信号缺失。研究建议进行大批的CGH/MLPA 可以阐明基因损伤导致的CEP17信号缺失,并决定HER2基因扩增地位的有无。使用替代17号染色体的探针(端粒探针)进行荧光原位杂交
18、FISH分析也具有一定的价值。SolutionCASE 8信号重叠共存11.Am J Clin Pathol 2012;137:595-605HER2和 CEP17拷贝数目很高。A和B,HER2和CEP17 的拷贝数目非常高,信号重叠共存,呈现出黄色融合信号。病例 8该病例中,细胞内呈大量的HER2和CEP17共存的信号模式,用三带通滤波器观察时,红绿融合的信号呈黄色。在高强度下,可以观察到红绿信号重叠。使用单带通滤波器,可以确认信号的重叠共存 并排除人为因素(荧光通过所有的带宽)。对该病例进行诠释有些困难,因为其HER2/CEP17 比值为1.04,HER2和CEP17信号的计数平均值分别为
19、24.3和23.43,根据传统标准应为非扩增。然而,HER2/CEP1的高拷贝值却意味着该病例高度异常。Solution用单色过滤器对HER2和CEP17信号进行评分,注意区域内细胞的匹配,以确保红绿信号的精确计数。根据指南计数至少20个细胞;计数多余的细胞不可能改变诊断结果。其为异常病例,因为即使HER2/CEP17比值表现为非扩增模式,HER2和CEP17都有很高的拷贝数。鉴于有证据表明HER2/CEP17扩增子的程度不同,11我们认为,这些病例可能代表了HER2扩增子扩展到CEP17着丝粒外围区域。我们认为这些罕见的病例解释为扩增现象。信号模式可解释为HER2扩增子延伸到着丝粒,并整合了
20、着丝粒周边区域,导致了CEP17信号与HER2信号的重叠共存。已有初步证据证明,带有扩展HER2扩增子的患者可能会对曲妥珠单抗12的反应敏感性降低;然而,该假设还未得到进一步证实。Solution该病例应称之为基于HER2拷贝数的着丝点和相关平衡的CEP17拷贝数的共扩增,并在报告中注明HER2 和CEP17信号的重叠共存现象。研究建议要对一系列此类病例进行CGH/MLPA,以验证CEP17和HER2重叠共存的设想。SolutionCASE 9信号分离11.Am J Clin Pathol 2012;137:595-605C和D,HER2和CEP17的拷贝数都增加了,但信号分离。病例 9在该病
21、例中,HER2 和CEP17的拷贝数很高,但呈现的是非重叠的分离信号。从HER2/CEP17比值看,为非扩增模式(1.12);然而,此图却显示,HER2 和 CEP17的拷贝数目皆有升高,分别为7.45和6.65。Solution因为HER2/CEP17 比值显示为非扩增,该病例解释起来可能看似简单直接;然而;HER2和 CEP17 信号却显示较高的拷贝数。HER2 拷贝数目6(较为多见,但不大整齐一致),则提示HER2扩增现象,通过单一拷贝计数法分析,则将之称为扩增现象。从遗传学角度看,HER2和CEP17拷贝数目增加到该水平,明显而平衡,其根本机制尚不清楚,但也不可能反映出17号染色体的多
22、个完整无缺的复制。而因为这些病例的真正的分子机制不确定性,在解读FISH结果时,仍有做出错误诊断的巨大空间。在缺失明确证据(如HER2/CEP17信号共存)证明HER2/CEP17信号共扩增时,很难认定其为真正的HER2扩增现象。事实上,这些病例可能代表了带有亚染色体复制病例的混合,而且,其中一小部分病例可能为真正扩增。然而,目前,仍没有足够的证据表明这些病例可以从治疗中获益。对HER2和CEP17信号进行评分,根据相关指南,计数细胞至少为20个。Solution研究建议应对大量此类病例进行一系列的CGH/MLPA分析,测定该类病例的根本遗传机制,并判断其是否代表了HER2的扩增。另外还可以看
23、一下HER2 mRNA的定量聚合酶链式反应来确定基因的扩增状况。根据现行指南,该病例该记录为非扩增。报告中应对HER2 和CEP17 的高拷贝数进行评价。SolutionCASE 10黄色融合信号11.Am J Clin Pathol 2012;137:595-605A:HER2和CEP17信号共存导致的黄色融合信号。当捕获HER2(B)CEP17(C)信号,并将之作为独立的图像而进行比较时,在核的同一个区域信号呈明显的共存现象。HER2 和CEP17的共扩增HER2/CEP17共扩增虽然很少见,在当今诊断界仍是人们讨论的重点话题。在本次研究中,1787例病例中仅有2例(0.1%)呈CEP17和HER2“共存”现象。HER2和CEP17的FISH标记重叠,呈现出黄色的“合并”信号,即为CEP17和HER2 的“共存”现象。然而,更多的病例,22 例(1.2%),呈现出高HER2拷贝数(6/细胞)和CEP17复制信号,以至于整体的HER2/CEP17比值不超过2.2。由于证据不足,难以支撑诊断结果,所以阐明这些病例仍有难度。Question1-图片中的问题所在?A 信号分离 B 多倍体2-此案例是否扩增?A 扩增 B 非扩增We Innovate Healthcare