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病理 (Pathology)

Properties2
tags皮膚科, melanoma, histopathology, breslow_thickness, immunohistochemistry, prame, gene_expression_profiling, fish, comparative_genomic_hybridization
aliases黑色素瘤病理, Breslow depth, Melanoma pathology

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病理 (Pathology)

總論

  • 組織病理仍是黑色素瘤診斷的黃金標準；但研究顯示從中度分化不良痣到原位與薄型 (T1) 黑色素瘤，黑色素細胞新生物診斷標準的應用有顯著的觀察者間變異。
  • 多數黑色素瘤依標準判準即可與黑色素細胞痣區分；但部分黑色素細胞病灶即使納入免疫組化與各種分子技術，診斷仍具挑戰性。

生長期概念 (Growth phases)

  • 有人提出黑色素瘤經兩個階段進展：
    1. 放射狀（水平）生長期 (radial growth phase, RGP)：新生黑色素細胞在表皮內離心擴散，並以單細胞或小巢浸潤乳頭真皮。
    2. 垂直生長期 (vertical growth phase, VGP)：真皮內出現異型黑色素細胞的巢／結節，比其表皮內對應者更大和／或細胞學上不同。
  • 進一步推測 RGP 即使有真皮侵犯也缺乏轉移潛能，而 VGP 與轉移能力相關。
  • 前述主要組織學型別在 RGP 的存在與形態上有所不同。
  • 但因 RGP vs VGP 在評估預後上的價值未被較大型研究確認，「生長期」並非現行分類架構的一部分。

典型組織學特徵

  • 皮膚黑色素瘤典型呈不對稱、邊界不清，特徵為表皮內黑色素細胞巢：
    • 彼此間距不等
    • 大小與形狀不一
    • 局部變得融合
  • 表皮內單獨黑色素細胞常多於巢。
  • 部分單獨黑色素細胞與黑色素細胞巢出現在遠高於真皮表皮交界處，有時延伸入表皮上層甚至角質層 → 「佩吉特樣 (pagetoid)」散布。
  • 上述發現定義原位黑色素瘤；若這些特徵加上真皮內異型黑色素細胞，即構成侵犯性黑色素瘤。
  • 黑色素瘤組織學不對稱的一個要素是表皮內腫瘤細胞延伸得遠離侵犯性真皮內成分；毛囊皮脂腺單位與小汗腺導管的附屬器上皮內可見類似發現。
  • 真皮內：黑色素細胞核在腫瘤較深部分不會變小（缺乏成熟現象 absence of maturation）；同樣地，黑色素細胞巢亦不會隨深度增加而變小。

各亞型的組織學

SSM

  • 放射狀生長期在組織學上占主導：異型黑色素細胞巢與單細胞在表皮與淺層真皮內廣泛水平延伸。
  • 因這類腫瘤常代表低 CSD 黑色素瘤，真皮內日光性彈性纖維變性 (solar elastosis) 通常極少。

結節型黑色素瘤

  • 腫瘤在真皮內垂直延伸，上方表皮的侵犯相對有限。
  • 整體腫瘤可呈結節狀、息肉狀或有柄的構築。

LMM（高 CSD 黑色素瘤）

  • 與原型黑色素瘤的差異：
    • 存在明顯的日光性彈性纖維變性（慢性日曬損傷的徵象）
    • 表皮內傾向少有佩吉特樣擴散
  • 腫瘤細胞呈黑子樣擴散 (lentiginous spread)，即表皮基底層的單獨腫瘤細胞多於表皮內的腫瘤細胞巢。
  • 異型黑色素細胞常出現在附屬器結構的上皮內，特別是沿毛囊外根鞘。
  • 侵犯性成分較常由紡錘細胞組成，但任何形態皆可能。
  • 反映高 CSD 在此亞型致病中的角色：除上部真皮的日光性彈性纖維變性外，表皮萎縮亦常見。

ALM

  • 常在增厚的表皮基底層內有異型黑色素細胞增生，即單一黑色素瘤細胞的黑子樣擴散。
  • 這些發現在早期病灶或腫瘤周邊可能細微。
  • 在掌足 (volar) 與指甲下部位，此黑子樣成分可含顯著樹突狀的黑色素細胞，具染色過深、垂直延長的核與不規則樹突突起，可達中棘層。
  • 整個病灶內，異型黑色素細胞在表皮各層次單獨排列並形成不規則形狀的巢（「佩吉特樣散布」），以單細胞為主。
  • 角質層內有大量黑色素細胞與黑色素顆粒瀰漫散布。
  • 與「特殊部位異型 (special site atypia)」的關鍵區別：
    • 良性肢端痣與其他「特殊部位」（生殖器、milk line）痣可呈輕度細胞形態異型。
    • 肢端痣中若有佩吉特樣散布，典型局限於皮膚溝 (skin furrows)（「柱狀散布 columnar scatter」）；而黑色素瘤中則貫穿整個病灶，同時涉及脊與溝（「瀰漫散布 diffuse scatter」）。

顯微分期 (Microstaging)

  • 原發性皮膚黑色素瘤的組織學特徵中，Breslow depth（腫瘤厚度）是存活最強的預測因子。
  • 測量方式：以目鏡測微器 (ocular micrometer) 測量，從表皮顆粒細胞層頂端（或潰瘍底部）到腫瘤穿透最深點，單位為毫米 (mm)。
  • 除腫瘤厚度外，其他應記錄的組織學特徵包含潰瘍與邊界侵犯。
  • 腫瘤厚度與潰瘍是現行 AJCC-8/UICC 分期系統中 T 分期的主要決定因素。
    • 潰瘍的組織學定義：原發腫瘤主要部分上方缺乏完整表皮，加上相關的宿主反應（如纖維素性滲出液、急性發炎浸潤）。
  • 真皮分裂數 (dermal mitotic count)：依「hot spot」方法測量並以數目/mm 報告；目前不會使原發性黑色素瘤升期 (upstage)，但在前一版 AJCC 分期系統中被視為預後因子。
  • 黑色素瘤特徵的組織病理檢查與報告指引已由 International Collaboration on Cancer Reporting 與 College of American Pathologists 發表。
  • 然而許多有經驗的皮膚病理醫師只報告現行分期分類的必要判準：腫瘤厚度、潰瘍（若有）、衛星病灶（若有）、邊界評估。

免疫組織病理

  • 免疫組化研究可協助診斷困難的原發性黑色素瘤病例，以及來源未知的轉移性腫瘤的評估。
  • 但皮膚黑色素瘤的診斷是基於例行 H&E 染色 — 因為單憑免疫染色型態無法清楚區分良性與惡性病灶。

黑色素細胞分化抗原

  • PMEL17/gp100 (HMB45)、tyrosinase、MART-1/Melan-A、MITF，用途：
    1. 區分黑色素細胞譜系的細胞與其他腫瘤型別
    2. 視覺化原發性黑色素瘤腫瘤細胞的完整範圍
    3. 辨識哨兵淋巴結切片中的微小黑色素瘤病灶
  • HMB45（辨識黑色素體特異性醣蛋白 PMEL17/gp100）：對黑色素細胞與痣細胞特異性高，但其染色型態異質且敏感度有限，限制了效用。
  • 陷阱：黑色素體轉移至角質細胞也可導致角質細胞的 tyrosinase 與 PMEL17/gp100 (HMB45) 染色陽性。
  • MITF 是黑色素細胞的轉錄因子，不會染含黑色素體的角質細胞。
  • 重要陷阱：HMB45、tyrosinase、MART-1/Melan-A 與 MITF 在硬化性黑色素瘤 (desmoplastic melanoma) 都可能陰性。

S100 與 SOX10

  • S100（鈣結合蛋白）：對黑色素細胞與黑色素瘤敏感度高，包含硬化性或紡錘細胞型黑色素瘤。
    • 但也表現於 Langerhans 細胞、其他樹突細胞、小汗腺、Schwann 細胞、軟骨細胞與脂肪組織。
  • SOX10（轉錄因子）：因其核染色型態較易判讀，已成為 S100 與其他黑色素細胞標記的熱門替代。
    • 雖非完全黑色素細胞特異（亦表現於肌上皮細胞與其他 Schwann 譜系細胞），但可辨識出大多數硬化性黑色素瘤的紡錘成分。
    • SOX10 對真皮纖維組織細胞的背景染色比 S100 少，因此在區分殘餘硬化性黑色素瘤與疤痕時有用。
  • 總之，使用這些抗體的組合可改善敏感度與特異度，但診斷上仍不完美。

PRAME

  • PRAME (PReferentially expressed Antigen in MElanoma)：較近期引入的免疫組化染色。
  • 最初在皮膚黑色素瘤病人的腫瘤反應性 T 細胞中辨識出；PRAME 是少數能區分黑色素瘤與良性黑色素細胞新生物的 GEP 基因之一。
  • 陰性（一般）：良性痣、日光性黑子、日曬損傷皮膚的黑色素細胞增生，以及其他具中間型組織病理特徵的黑色素細胞病灶。
  • 陽性：大多數原發性皮膚黑色素瘤及其轉移呈瀰漫的核 PRAME 免疫染色，且此結果似與異常的細胞遺傳學檢驗結果高度一致。
  • 有用的應用場景：
    • 黑色素瘤手術邊界的評估（含 LM）
    • 區分哨兵淋巴結內的黑色素瘤微轉移與淋巴結痣 (nodal nevi)
    • 模糊黑色素細胞病灶的評估
  • 潛在例外：
    • 硬化性黑色素瘤：僅約 1/3 可能為 PRAME 陽性
    • spitzoid 新生物：PRAME 陽性與組織病理特徵的相關性可能較弱
  • 雖然目前看來是有前景的黑色素瘤免疫組化標記，但因少數黑色素細胞痣為 PRAME 陽性，與傳統組織病理特徵的對照對 PRAME 陽性與陰性病灶的正確分類都至關重要。

分子分析

  • 部分皮膚黑色素瘤診斷困難；依組織病理難以區分AST/Spitz melanocytoma vs spitzoid melanoma，或深穿透痣或異型藍色痣 vs 黑色素瘤。此類情況下 CGH 或 FISH，加上較新的分子技術（NGS、GEP）可能有幫助。

CGH（comparative genomic hybridization）

  • 全基因組層次評估腫瘤細胞 DNA 拷貝數變化的方法。
  • 螢光標記的腫瘤 DNA 與健康捐贈者的參考 DNA 雜交至中期染色體或寡核苷酸陣列 (array CGH)；由相對螢光拷貝數計算腫瘤內的增益或缺失。
  • 良性黑色素細胞痣的 CGH 分析典型上無株性擴增的染色體異常。
  • 絕大多數黑色素瘤可發現特定染色體片段或整條染色體的增益與缺失：
    • 增益：1q、6p、7p、7q、8q、17q、20q
    • 缺失：6q、8p、9p、10q
  • 例外：約 20% 的 Spitz 痣呈第 11p 染色體拷貝數增加（對應 HRAS 活化）或孤立的第 3 號染色體缺失（對應 BAP1 喪失） — 這些異常在皮膚黑色素瘤典型上不會出現。

FISH

  • 亦可協助區分良性與惡性黑色素細胞腫瘤；這類檢測常聚焦於黑色素瘤中常被拷貝數變化影響的染色體位點。
  • 研究顯示針對下列各種組合的 FISH 檢測可以高敏感度與特異度區分良性痣與黑色素瘤：
    • 6p25 (RREB1)
    • 6q23 (MYB)
    • 8q24 (cMYC)
    • 11q13 (CCND1)
    • CEP6（第 6 號染色體中心體）
    • 9p21/CEP9 (CDKN2A)
  • 缺點：只能偵測有限數目染色體的增益與缺失。
  • 優點（相較 CGH）：通常更快、更便宜、所需腫瘤組織較少。

NGS

  • 用於進一步描繪多種腫瘤（含黑色素瘤與各種 spitzoid 腫瘤）的基因體樣貌。
  • 此方法允許在單一研究中分析數百個基因，可能指出新的預後標記或治療標的。
  • NGS 促成了多種融合激酶的發現，這些融合激酶是部分黑色素細胞新生物（含 spitzoid 新生物）致病的基礎。
  • 限制：因需龐大的資料基礎設施與生物資訊專業，目前僅少數商業實驗室與學術研究中心提供。

AST vs spitzoid melanoma 的實務應用

  • 可運用一種或多種方法，因各檢測提供互補資訊。
  • FISH：納入 9p21/CEP9 探針可顯著增加對 spitzoid melanoma 的敏感度，因此位點的同型合子缺失 (homozygous loss) 與進行性局部區域疾病或死亡相關。
    • 8q24 與 11q13 的增益亦與侵略性臨床病程相關，但風險低於同型合子 9p21 缺失。
  • CGH：FISH 結果模糊或陰性時，可提供其他支持黑色素瘤的拷貝數改變的額外資訊。
  • NGS：辨識出 TERT promoter 突變亦提示較侵略性的臨床行為 — 一項研究顯示與淋巴結外轉移與死亡有顯著關聯。
  • 在評估 AST 時，NGS 辨識出潛在的 BRAF 或 NRAS 突變可能傾向支持具 spitzoid 特徵的傳統黑色素瘤而非 AST。
  • 不論使用何種技術，AST 的確定分類仍是重大挑戰。

基因表現譜 (Gene Expression Profiling, GEP)

概念

  • GEP 已成為黑色素瘤領域中潛在有用的分子技術，並已開發診斷用與預後用檢測。
  • 診斷型 GEP：把未診斷的黑色素細胞病灶分類為良性、中間型或惡性。
  • 預後型 GEP：在 AJCC 分期與其他臨床病理因子之外提供進一步的臨床風險分層。
  • 方法：典型使用定量反轉錄酶 PCR (qRT-PCR) 測量有限基因套組的 mRNA 表現量；這些基因已與預先指定的結果（良性、轉移傾向、SLNB 風險預測）相關聯。
  • 理想上，預後型 GEP 檢測的開發應分析完整註記的檔存黑色素瘤組織樣本世代，隨後在另外的黑色素瘤世代中進行前瞻性驗證，並與所有已知臨床病理因子及 AJCC 分期比較，以判定預後準確度與臨床效用。

診斷用 GEP

  • 開發基礎：數項 DNA 微陣列研究顯示良性黑色素細胞病灶與黑色素瘤比較時有不同的基因表現型態。
  • 目前有兩種商業化診斷型 GEP 檢測：
    1. 3 基因檢測（DermTech Smart Stickers™）：原為 2 基因檢測。使用切片前的黏膠帶剝離 (adhesive tape stripping)，依黑色素瘤相關基因 —— LINC、PRAME，以及較近期加入的 TERT —— 判定黑色素細胞新生物的惡性可能性（與切片需求）。
      • 原始 2 基因檢測在可疑黑色素細胞病灶分類上敏感度 91%、特異度 69%；後續真實世界研究顯示特異度更高 (91%) 且陰性預測值高 (99%)，同時未降低對黑色素瘤的敏感度。
      • 一項 103 個臨床可疑黑色素瘤色素性皮膚病灶的研究報告，加入 TERT 的 3 基因檢測使診斷敏感度提升至 97%。
    2. 23 基因表現簽章 (23-GES) 檢測（myPath® Melanoma）：使用診斷性切片的福馬林固定石蠟包埋組織樣本，用於組織病理分析對黑色素瘤判定不明確時。
      • 部分研究顯示在區分黑色素瘤與良性痣上敏感度 93%、特異度 96%，並有臨床證實的結果。
      • 但其他研究注意到其在較模糊的黑色素細胞病灶（含 spitzoid 腫瘤）的限制。
  • 鑑於診斷型 GEP 檢測的新穎性與臨床情境經驗有限，美國皮膚科與皮膚病理學會現行發表的適當使用標準認為 qRT-PCR 為基礎的檢測在黑色素瘤診斷中的角色仍不確定。

預後用 GEP

  • 現行 AJCC-8 黑色素瘤分期與國際指引使用原發腫瘤組織學因子（Breslow 厚度、潰瘍）與區域淋巴結的病理狀態（經 SLNB）來估計病人預後。
  • 預後型 GEP 旨在藉由分類轉移風險與預測疾病復發來改進 AJCC 分期，潛在辨識出會受益於監測影像和／或輔助治療的病人。
  • 目前有三種商業化預後型 GEP 檢測：
    1. 31-gene DecisionDx®-Melanoma（美國）
    2. 11-gene MelaGenix（歐洲）
      • 這兩種採用轉移風險的二分類指派（class 1 vs class 2，或低風險 vs 高風險），而非如 AJCC 分期與其他風險預測 nomogram 那樣計算估計的 MSS。
    3. Merlin Test：結合 8 基因 GEP 檢測與 Breslow 厚度及病人年齡，預測 SLNB 陽性或陰性，潛在目標是減少低陽性風險病人不必要的 SLNB；前瞻性驗證研究進行中。
  • 11-GEP MelaGenix 在歐洲的研究中，於 291 個 stage I–III 黑色素瘤腫瘤裡與腫瘤厚度及年齡並列為 MSS 的獨立預後因子，提示此檢測在輔助治療臨床決策上可能有角色。
  • 美國目前多數預後型 GEP 檢測以 31 基因套組進行。多數開立此檢測的臨床醫師報告，對被指派為 class 2 疾病的病人增加臨床或影像監測頻率，不論 AJCC 分期。
  • 但預後型 GEP 檢測的臨床效用及其對病人結果的影響仍不確定，現行美國國家指引 (NCCN 與 AAD) 不建議例行進行預後型 GEP 檢測。

對現行 GEP 的主要批評

  • 主要批評：在 stage I 黑色素瘤（尤其薄型 T1 腫瘤）的正預測值相對低。
  • 一項以 31-GEP 檢測黑色素瘤的統合分析：
    • stage I 黑色素瘤：真陽性率 1% (6/623)、偽陽性率 10% (61/623)。
      • 意即：需檢測 100 個 stage I 黑色素瘤才能辨識出 1 個會轉移者，同時有 10 人會被錯誤辨識為高風險黑色素瘤。
    • stage II 黑色素瘤：預後表現較好 — 真陽性率 28% (59/212)、偽陽性率 37% (78/212)，提示 GEP 檢測最終可能在此病人亞群引導輔助治療使用和／或監測影像上更有用。
      • 但 stage II 黑色素瘤病人因疾病復發機會較高，本來就通常比 stage I 病人被更密集追蹤。
  • 薄型黑色素瘤中 GEP 檢測正預測值較低的可能原因：
    • 用於訓練與驗證模型的 stage I 黑色素瘤世代中轉移數目少（分別為 9% 與 3%）。
    • 或者，依 mRNA 表現預測轉移潛能對較早期黑色素瘤可能是生物學障礙 — 即賦予轉移潛能的小比例細胞無法被現有技術平台偵測。
  • 另一批評：把連續變項（如無病存活期）指派為二分類值（如 class 1 vs class 2），導致對異質族群指派相同的風險。
  • 支持對薄型黑色素瘤進行 31-GEP 的主要論點是高陰性預測值 (87%)，可提供病人額外的安心。
  • 但 GEP 檢測在 AJCC-8 分期與其他已知臨床病理因子（原發腫瘤分裂率、淋巴血管侵犯、病人年齡、生理性別）之外的貢獻仍不清楚。
  • 此外，偽陽性結果的意涵應與病人討論，最好在多專科照護情境下進行。

SLN 陽性風險預測

  • 為減少不必要的 SLNB 執行數，對 SLN 陽性的風險預測極受關注。已研究兩種商業化 GEP 檢測：
    1. 8 基因 Merlin Test（結合 Breslow 厚度與病人年齡）
    2. 修改版 i-31-GEP DecisionDx®：使用人工智慧整合連續型 GEP 分數與臨床病理因子（年齡、生理性別、解剖位置、Breslow 厚度、分裂率、潰瘍、亞型、腫瘤浸潤淋巴球、深部邊界切斷）
  • 已進行三個美國與歐洲驗證世代研究（208、210、421 名病人）：
    • 最大的研究報告 T1–T2 黑色素瘤病人（經低風險分數）的 SLNB 減少率 35%（95% CI, 29.4–41.8），陰性預測值 96.5%（95% CI: 90.0–99.3）。
  • 在來自 25 個外科與 5 個皮膚科中心的 1,674 個 T1–T4 黑色素瘤驗證世代中，i-31-GEP 模型（與單獨 T 分期相比）額外辨識出 19% 的腫瘤其 SLNB 風險 <5%，這些腫瘤不建議施行該手術。
  • 近期一項決策分析研究提示 i-31-GEP 模型可協助對 T1b 黑色素瘤病人做風險分層，辨識出 23% 可安全免除 SLNB 者（使用 5% 風險門檻）；但其在 T1a 與 T2 黑色素瘤病人的角色需進一步研究。
  • 全球已開發多種納入相關臨床病理因子（Breslow 厚度、潰瘍、年齡、黑色素瘤亞型、淋巴血管侵犯）的 SLNB 風險計算器，可提供更容易預測 SLN 陽性的額外手段。

現況總結

  • 現有資料不足以支持使用現有預後／預測型 GEP 檢測來決定 SLNB、監測影像和／或輔助治療的需求，但此領域快速演進中。
  • 有共識認為現有與新穎 GEP 檢測在被例行納入臨床實務前應進一步研究並符合特定標準。
  • 最新 NCCN 指引指出，鑑於前述 stage I 黑色素瘤的限制，需要對未經選擇病人的大型資料集持續研究，以判定 GEP 檢測與臨床病理變項的組合是否提供臨床上可據以行動的資訊。
  • 隨著 GEP 檢測進一步精進與較新技術（如循環腫瘤 DNA, circulating tumor DNA）演進，臨床決策由分子腫瘤分類引導大有前景。


圖 113-22：原位黑色素瘤的組織病理特徵。具異型核的黑色素細胞數目增加，不僅在基底層，亦見於表皮各層次；注意單獨細胞多於巢。


圖 113-24：惡性黑子（日曬損傷皮膚的原位黑色素瘤）的組織病理特徵。表皮內異型黑色素細胞增生，單獨細胞多於巢；注意異型黑色素細胞延伸入毛囊上皮，以及真皮的日光性彈性纖維變性。


圖 113-26：皮膚黑色素瘤的顯微分期：Breslow 腫瘤厚度。Breslow 方法：從表皮的顆粒層測量至腫瘤最深處。


表 113-9：黑色素瘤組織病理診斷的判準。CSD 累積日曬損傷。


表 113-10：黑色素瘤的鑑別診斷 — 可運用的分子診斷。這些檢驗曾用於協助診斷模糊和／或有爭議的黑色素細胞腫瘤以及預後判定（後者主要為黑色素瘤的 GEP）。次世代定序見正文。FFPE 福馬林固定石蠟包埋。