先天性肺气道畸形（CPAM）是最常见的先天性肺部疾病之一。其可能的表现为黏液细胞簇（MCCs）病灶，且这些病灶存在KRAS基因突变。目前结合形态学、免疫组织化学（IHC）和分子数据的研究较为匮乏。本研究通过常规组织形态学方法对46个CPAM病灶进行评估，采用IHC分析肺特异性标志物、转录因子及反映支气管树和肺泡系统结构组成的上皮标志物，并通过下一代测序（NGS）检测基因突变和融合情况。
结果显示，1型CPAM占50%，2型占22%，3型占6%，1型与2型的混合型占22%。所有样本的上皮衬里均呈CK7和TTF-1强阳性。napsin A、表面活性蛋白A、p40、CK5/6和CK20的表达在亚型内和亚型间存在差异。1型中p40和CK5/6的表达较2型更丰富。17%的病例存在MCCs；24%的病例检测到基因突变（9例为KRAS突变，2例为FGFR2突变）。除典型的KRAS突变（G12D、G12V）外，2例出现双突变模式（G12D/G12V；G12D/TP53）。在所有MCCs病例中，黏液区和非黏液区存在相同突变且等位基因频率相近，未检测到基因融合。
混合型CPAM的存在支持了“CPAM是肺分支形态发生的不同阶段出现的一系列发育异常”这一假说，而蛋白表达模式的差异进一步证实了该假说。本研究验证了近期的研究发现——黏液区和非黏液区存在相同的KRAS突变。此外，其他突变（包括潜在的共突变）的发现，突显了对分子层面定义的CPAM亚型进行深入研究的必要性。
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先天性肺气道畸形（CPAM），前称先天性囊性腺瘤样畸形（CCAM），是一种肺部囊性错构瘤性病变。其在活产儿中的预估发病率为1/7200至1/35000，是最常见的先天性肺部异常之一。Stocker分类法（0-4型）根据大体表现和组织病理学特征对CPAM进行分类。其中0型和4型被视为独立的病变，值得注意的是，4型被认为是胸膜肺母细胞瘤的囊性变异型。1-3型被认为起源于肺分支形态发生不同阶段（尤其是假腺期，即妊娠第5至17周）的发育异常，但确切发病机制仍不明确。
黏液细胞簇（MCCs）在1型CPAM中的检出率高达83%，而在其他亚型中较少见。这些细胞簇常存在KRAS基因突变，因此其作为恶性肿瘤前体的潜在作用引发关注。已有多篇病例报告记载了黏液细胞簇进展为黏液腺癌的过程。在部分病例中，癌症诊断主要依据KRAS突变的存在，这引发了一个问题：邻近的非黏液性囊性上皮是否也存在类似的基因变异？近期分子研究对比了黏液细胞簇与邻近非黏液性囊性上皮，Fakler等人发现非黏液细胞簇区域不存在KRAS突变，但Koopman等人的病例报告以及Hermelijn等人和Nelson等人的大型分析则显示，黏液区和非黏液区存在相同的KRAS突变。这些发现凸显了CPAM分子特征相关的争议。此外，目前针对CPAM的综合免疫组织化学分析（包括肺特异性标志物、转录因子及反映支气管树和肺泡系统组成的上皮标志物的对比）较为缺乏。为填补这些研究空白，本研究从形态学、免疫组织化学和分子水平对46例CPAM病例进行了对比分析。
研究方法
CPAM 的 1 型、2 型、3 型分类基于 Stocker 最初描述的组织病理学标准，并结合最新文献进行了优化 。1 型称为 “波浪型”，2 型称为 “打孔型”，3 型称为 “微囊型”。关于这些类型的详细组织形态学描述和定义（也可作为常规诊断的依据），请参考基于最新文献制定的表 1。对所有 46 个不同类型的 CPAM 分别进行 DNA 和 RNA 水平的 NGS 分析。对 46 个无MCCs的 CPAM 囊肿，以及所有 8 个存在 MCCs 的 CPAM 病例均进行了宏观解剖，最终获得54 个独立处理的样本，用于后续 DNA 和 RNA 水平的 NGS 分析。
表1
研究结果
常规形态学检查：
在所有样本中，50%（23/46）被归类为Stocker 1型（呈“波浪型”模式），22%（10/46）为2型（呈“打孔型”模式），6%（3/46）为3型（呈“微囊型”模式）；22%（10/46）表现出1型和2型混合的组织学特征，同一病灶中可见假复层纤毛细胞衬里的囊肿，以及类似扩张细支气管的结构（图1）。
图1
43%（20/46）的样本囊肿大小≤2cm，52%（24/46）＞2cm；2个样本未记录大小。所有3型病灶均可见海绵状囊性区域（直径：4.5cm、5.5cm和11.0cm），其中仅含直径数毫米的微小囊肿（表2）。以2cm为临界值，CPAM各类型（1型、2型、混合型）在囊肿大小上无统计学显著差异（p=0.16；q=0.24）。
表2
17%（8/46）的样本存在MCCs，其中1型中发生率为30%（7/23），3型中为33%（1/3）（图1）。MCCs大小为0.5-1.6mm（平均0.9mm）。所有8例均表现为病灶内分布，其中7例为多灶性，1例为单灶性。该单灶性簇（大小0.5mm）最初在H&E切片中未显影，在更深层切片经PAS染色后才显现。6例多灶性MCCs同时存在囊内和囊外分布（以囊外为主）；1例仅呈囊内分布。在周围正常肺组织中未发现病灶外MCCs。
免疫组织化学检查：
所有CPAM的囊肿上皮均呈CK7和TTF-1强阳性。Napsin A、表面活性蛋白A、p40、CK5/6、CK20的部分阳性或强阳性率分别为61%（28/46）、57%（26/46）、100%（46/46）、83%（38/46）和46%（21/46）。表达强度在亚型内和亚型间存在差异。所有MCCs仅同时表达CK7和CK20。所有样本CDX2和SATB2均为阴性。IHC结果的详细描述见表3和图1。
表3
为进一步统计分析CPAM各类型（1型、2型、混合型）的差异，采用Kruskal-Wallis检验发现，p40表达存在显著差异（p=0.005；q=0.03）。Dunn事后检验显示，1型与2型之间差异显著（p=7.18e-5；q=0.0002），1型与混合型、2型与混合型之间无显著差异（分别为p=0.081；q=0.081；p=0.059；q=0.081）。各类型CPAM在CK5/6表达上呈差异趋势（p=0.017；q=0.051），但经多重检验校正后无统计学意义。后续成对Dunn检验显示，1型CPAM的CK5/6表达频率高于2型（p=0.0003；q=0.0009）；1型与混合型、2型与混合型之间的CK5/6表达无显著差异（分别为p=0.051；q=0.076；p=0.16；q=0.16）。此外，Napsin A（p=0.37；q=0.37）、表面活性蛋白A（p=0.095；q=0.19）、CK20（p=0.29；q=0.35）在各类型间均无统计学显著差异。
下一代测序（NGS）：
由于17%（8/46）的样本存在MCCs，因此对黏液性和非黏液性两个区域进行对比测序，共对54个不同区域进行NGS分析。24%（11/46）的样本检测到突变，其中1型中突变率为35%（8/23），混合型、2型中均为0%（0/10、0/10），3型中为100%（3/3）。突变涉及的基因包括：KRAS（第2外显子）、TP53（第4外显子）、FGFR2（第9外显子）。除典型的KRAS G12D（1型：n=5）和KRAS G12V突变（1型：n=2）外，还发现1例1型存在KRAS G12D+V双突变，1例3型存在TP53/KRAS G12D共突变。其余2例3型病灶均携带相同的FGFR2 C382R突变。所有突变在黏液性和非黏液性区域的等位基因频率相近。3例突变病例（1例KRAS突变，2例FGFR2突变）即使经多次切片，仍未发现MCCs。所有11例突变病例均在出生后10个月内接受手术切除。更多细节见表4。基于RNA的NGS未检测到致病性基因融合。
表4
RAS突变型CPAM在常规形态学、免疫组织化学及分子数据的对比：
在9例KRAS突变病例中，56%（5/9）的囊肿大小＞2cm，34%（3/9）≤2cm；其余2例（3型）表现为海绵状囊性结构，直径最大达4.5cm。所有9例的囊肿上皮均表达napsin A、TTF-1、CK7和p40；89%（8/9）表达CK5/6，44%（4/9）表达CK20，33%（3/9）表达表面活性蛋白A。采用Mann-Whitney U检验对比KRAS突变型与KRAS野生型CPAM的差异，结果显示KRAS突变型样本的napsin A阳性率显著高于野生型（p=0.0005；q=0.003）；在表面活性蛋白A（p=0.085；q=0.22）、CK20（p=0.11；q=0.22）、p40（p=0.42；q=0.5）、CK5/6（p=0.51；q=0.51）及囊肿大小（p=0.2；q=0.3）上，两者无统计学显著差异。
讨 论
据研究者所知，本研究是迄今为止对1-3型CPAM最全面的分析，整合了形态学、免疫组织化学和分子数据。本研究的免疫组织化学分析旨在描绘不同肺区域（中央vs. 外周）的蛋白表达谱，同时通过NGS识别潜在的分子驱动因素。值得注意的是，本研究试图验证既往研究发现——KRAS突变不仅局限于MCCs，还可能存在于周围非黏液性上皮中。
常规形态学与免疫组织化学：
1型CPAM被公认为最常见的亚型，占比60%-70%，其次是2型（15%-20%）和3型（5%-10%）。本研究结果（1型占50%、2型占22%、3型占6%）与这一分布相符，但已有研究报道了不同结果，部分研究显示2型为最常见亚型。这种差异可能与产前无症状病灶检出率提高有关。
Stocker于1977年提出的原始分类在2002年扩展为5个亚型，主要依据囊肿大小和形态。传统上，1型病灶以＞2cm的囊肿为特征，2型为较小囊肿（≤2cm），3型则表现为海绵状微囊区域。然而，新证据表明，在高达18%的病例中，仅通过囊肿大小无法可靠预测组织学亚型，本研究不仅证实了这一点，甚至显示出更高的比例（表2）。部分原因可能是本研究队列中36%的囊肿大小接近2cm阈值。既往研究强调，囊肿大小可能受充气、感染等因素影响，因此有学者提议制定标准化组织病理学评估方案。
除典型CPAM亚型外，混合型病灶（CPAM合并隔离肺）和CPAM混合型日益被认可。后者偶尔可见1+3型甚至1+4型的重叠特征，但最常见的是1+2型（在本研究队列中占22%，为最常见类型）。这提示CPAM病灶可能代表一种发育连续体，反映肺形态发生不同阶段的异常，本研究的蛋白表达模式进一步支持了这一观点。
免疫组织化学分析显示，所有CPAM亚型均呈TTF-1和CK7强阳性，这与两者在肺上皮分化中的核心作用一致。TTF-1在胚胎及胎儿肺发育中至关重要，在妊娠后期仍在2型肺泡细胞中表达。1-3型CPAM中观察到的TTF-1强阳性（本研究及文献均有报道），与胎儿肺假腺期的典型表达模式相似，提示潜在损伤可能发生在妊娠5-17周之间。同时，基底上皮细胞标志物CK5/6在妊娠14周左右开始出现。本研究首次报道了CPAM中p40和CK5/6的表达。1型中p40和CK5/6的表达显著高于2型，这提示较早的发育异常可能更易影响肺中央结构（类比p63，这些标志物通常在中央气道富集，而在周围肺泡区域表达减弱）。Napsin A是一种天冬酰胺蛋白酶，常与TTF-1联合用于肺癌及转移灶的诊断。其在胎儿肺腺体结构中的表达始于妊娠12周左右，约在30周时降至成人水平。迄今为止，仅有2例病例报告记载了CPAM中Napsin A的表达：Hasegawa等描述了1例80岁患者的1型CPAM合并腺癌中Napsin A与TTF-1共阳性；Koopman等报道了1例6周婴儿的1型病灶中Napsin A阳性的乳头状上皮细胞。已知1-3型CPAM中表面活性蛋白A的部分表达始于妊娠12周，在本研究队列中，约60%的病例显示Napsin A和表面活性蛋白A的部分、不连续表达。与CK5/6和p40类似，这些多样化的表达模式可能反映肺发育不同阶段的细胞组成差异。
MCCs作为潜在恶性前体的作用一直存在争议。MCCs最常与1型CPAM相关，报道发生率为32%-83%。Nelson等人在近期大样本研究中指出：“在典型2型病例中从未观察到黏液细胞”。但也有研究在2型、3型及混合型中发现MCCs。在本研究队列中，2型和混合型CPAM均未检测到MCCs或分子变异。由于1型和2型成分可能共存于同一病灶，既往报道的2型CPAM中的MCCs可能是混合型形态病例的取样误差。这一观察可能进一步支持“连续体模型”假说——即CPAM并非严格区分的亚型，而是存在形态学乃至分子水平的谱系。一项包含671个MCCs的大样本研究指出，82%的MCCs呈多灶性分布，最常见囊外生长，其次为囊内外混合生长，单纯囊内生长最少见。与既往研究一致，本研究中17%的样本存在MCCs（1型中占30%，3型中占33%），其中75%呈多灶性分布，囊内外均有定位（以囊外为主），仅1例为单灶性单纯囊内MCCs。由于这类小簇在单纯H&E染色中可能被遗漏，因此建议在常规检查中增加PAS染色。
下一代测序（NGS）：
KRAS作为信号转导中的分子开关，在细胞生长和分化调控中起关键作用。KRAS突变是人类癌症中最常见的变异之一，在MCCs中也已被充分证实。
这些突变被认为是恶性转化（包括进展为转移性黏液腺癌）的潜在驱动因素。值得注意的是，部分研究仅基于MCCs中KRAS突变的检测做出癌诊断，这引发了一个问题：邻近的非黏液性CPAM组织是否也存在此类突变？Fakler等报道邻近区域无KRAS突变，但本研究结果与近期研究一致——周围非黏液性上皮中存在相同突变（等位基因频率相近）。这提示不能仅依据突变检测诊断恶性肿瘤，类似案例包括黑色素细胞痣中的BRAF突变和胰腺癌前体病变中的KRAS突变。此外，正如本研究中1例样本所示，无MCCs的CPAM中也可检出KRAS突变。
Nelson等人评估了MCCs的恶性潜能，并与成人腺癌进行对比。由于核特征和大小的相似性，两者的组织学区分存在挑战；此外，MCCs及周围上皮的增殖指数显著高于腺癌。有趣的是，健康婴儿肺组织的平均增殖率约为成人肺组织的2.5倍。这些发现提示，在此类情况下诊断癌需格外谨慎。部分学者提出，尽管KRAS突变型MCCs在形态和分子上与黏液腺癌相似，但通常表现为良性行为。关于恶性潜能（包括远处转移和致命结局）的报道，多与手术切除不彻底或干预延迟相关；而完全手术切除后尚未见复发或转移报道。由于缺乏无症状、未切除CPAM的长期数据，未治疗病灶的恶性转化风险尚不明确。相反，Nelson等发现，婴儿CPAM中的MCCs虽在组织学上与成人黏液腺癌相似，但完全切除后无不良结局。在这些病例中，术后第一年的随访影像未显示复发或转移迹象——与KRAS突变状态无关。迄今为止，关于术后监测方案尚无共识或官方指南。未来研究应聚焦于系统性随访数据的收集（尤其是突变驱动型CPAM），以加深对其临床行为和潜在风险的理解。
类比成人癌症，可能需要KRAS以外的额外突变才能引发肿瘤发生。尽管大多数CPAM相关腺癌研究仅发现单一KRAS突变，但近期证据显示存在KRAS/GNAS共突变。本研究中发现1例KRAS双突变（G12D/G12V）和1例KRAS-TP53共突变。据研究者所知，这在CPAM中尚未见报道，尤其是KRAS双突变在癌症中总体极为罕见。相比之下，KRAS-TP53共突变更为常见，且常与癌症不良预后相关。TP53变异的共存符合经典肺癌生物学特征，提示此类病例可能具有更高的恶性转化风险。然而，本研究中早期手术干预及后续随访未发现恶性进展，因此这一推测仍需验证。值得注意的是，本研究的统计分析显示，KRAS突变型样本的Napsin A阳性率显著高于野生型样本。研究者认为这可能是偶然现象，但仍需进一步研究以从细胞水平阐释其机制。
此外，研究者在3例3型CPAM中的2例中检出FGFR2突变。迄今为止，仅有个案报道在1+3混合型CPAM中发现该突变。此外，已有研究在1-3型CPAM的囊性上皮、MCCs及正常肺组织中观察到FGFR2强表达。FGFR2作为酪氨酸激酶受体，在早期肺发育中起关键作用，其异常可能导致呼吸系统异常和肿瘤发生。由于本研究中24%的样本存在突变，一个问题随之产生：这些病灶是否代表一种独特亚型？需进一步研究（如单细胞测序）明确起源（干）细胞，并阐明发病机制的初始步骤。
本研究存在若干局限性。由于是回顾性设计，无法排除数据收集和记录中的潜在偏倚。尽管对于这种罕见疾病而言，样本量（n=46）已相对较大且为多中心研究，但总病例数仍有限。此外，缺乏长期临床随访数据，限制了对KRAS和/或FGFR2突变预后意义的结论。2例因组织病理学记录不完整而无法评估囊肿大小，影响了形态学分类。小样本量也降低了亚组分析的统计效力——尤其是3型CPAM因病例数少而无法单独评估。2型和混合型病灶中未发现MCCs，也可能与样本量小（n=10）有关。值得注意的是，所有11例突变病例均在出生后10个月内接受手术切除。但研究者认为这并非系统性年龄相关偏倚，因为绝大多数患者（97.8%，45/46）在9岁或以下接受手术，且76.1%（35/46）在出生后1年内手术。
部分样本的CPAM分类可能存在困难，因为同一病灶中可能同时出现倾向于1型和/或2型的特征。但混合型的存在支持了“CPAM是肺发育不同阶段（进而在支气管肺泡树不同部位）发生的一系列发育异常”这一假说，囊性上皮中多样化的蛋白表达模式进一步证实了这一点。本研究证实，MCCs和邻近非黏液性CPAM组织中可存在相同的KRAS突变，这提示不能仅通过突变分析诊断癌。随着平行测序技术的进步，更多突变（如FGFR2突变或双突变）可能被发现。鉴于本研究中四分之一的样本存在分子变异，突变驱动型CPAM亚型（尤其是1型和3型中）值得进一步研究。
参考文献：
Schweitzer S, Stiller M, Lacher M, et al. Comprehensive morphological, immunohistochemical, and molecular characterization of congenital pulmonary airway malformation (CPAM). Virchows Arch. Published online June 6, 2025. doi:10.1007/s00428-025-04131-4
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