具有原始神经元组分的胶质母细胞瘤有明显的甲基化和TP53、PTEN和RB1基因变异 - 脑医汇 - 神外资讯

胶质母细胞瘤是最常见的一类恶性脑肿瘤，胶质母细胞瘤经过手术切除辅助放化疗的标志治疗后，其生存期仅有15个月。与其他实体瘤相比，脑胶质瘤的转移较少，患者多死于神经系统并发症，其仅有少部分患者发生脑膜散发和脊椎转移。

根据病理特征胶质母细胞瘤可以分为多个亚型。在2009年有研究通过对53例恶性神经胶质瘤特征和原始神经外胚层肿瘤特征混合的脑肿瘤发现这种混合肿瘤特点是GFAP表达缺失、TP53表达、Ki-67值升高以及MYC/MYCN的扩增，同时这类肿瘤具有较差的预后以及较高的脑膜散发的可能。荧光原位杂交（FISH）分析表明，这一组肿瘤通常代表传统的神经胶质瘤，具有胚胎样组分的神经元免疫原型是后发的。这个亚型在2016年WHO中枢神经系统肿瘤分级和分类中被归于伴原始神经元成分的胶质母细胞瘤。

本文中定义了IDH 野生型的胶质母细胞瘤的一个新的甲基化亚组，与基于甲基化和基因拷贝数变异的分型不同且与具有原始神经元成分的胶质母细胞瘤的组织学变异相关。

原始神经元组分的胶质母细胞瘤具有独特的甲基化谱

利用t-SNE技术对包括肉瘤和脑肿瘤共75000个肿瘤样本进行分析发现有63个肿瘤样本组成的独立的甲基化亚组，这个亚组接近于IDH野生型的胶质母细胞瘤。对包括63个胶质母细胞瘤和已知的311个脑肿瘤样本进行进一步t-SNE技术分析，发现该亚组具有独特性，该亚组的肿瘤生长部位多位于颞叶，且发病人群多为老年人，55.7%的患者的MGMT启动子发生甲基化。

图1. 具有原始神经元成分的胶质母细胞瘤具有明显的甲基化特征

原始神经元组分的胶质母细胞瘤高频出现TP53、PTEN和RB1突变

通过对这个亚组进行拷贝数分析发现在90%以上的病例中出现10号染色体缺失，但只有一半的样本检测到7号染色体的增加。12例(19%)表现为纯合子磷酸酶和张力蛋白同源物(PTEN)缺失。在54.0%(34/63)的样本中检测到13号染色体缺失。7例(11.1%)存在RB1基因的缺失。50%的病例显示1号染色体的增加。MDM2和MDM4的病灶扩增率分别为6.3%(4/63)。14.3%(9/63)有MYCN扩增，2例(3.2%)有MYC扩增。15.9%(10/63)的患者发生CDKN)2A/B基因的缺失。

在对共20名患者进行测序分析发现有17个患者出现了TERT启动子突变。在一例没有TERT启动子突变的患者中出现了ATRX基因的移码插入。在80%的样本中(16/20)发现了至少一个TP53突变。4例未检测到TP53突变或缺失的患者均检出了CDKN2A/B位点纯合子缺失突变，另外2例患者出现MDM4明显扩增。7例显示PTEN基因的突变，其中5例伴有PTEN的杂合子染色体缺失。在5个样本中检测到RB1突变，其中4个病例显示RB1基因位点杂合缺失。

图2. 具有原始神经元成分的胶质母细胞瘤的TP53、PTEN、RB1变异

原始神经元组分的胶质母细胞瘤具有GFAP缺失和TTF1阳性免疫组化特征

对45例已知组织学特征的肿瘤（胶质母细胞瘤 n=28；幕上原始神经外胚层肿瘤 n=11;节细胞瘤n=1；原始神经元组分的胶质母细胞瘤 n=7；胶质肉瘤 n=5；神经内分泌瘤转移可能 n=3）进行分析，发现84% (21/25)的胚胎状的肿瘤是GFAP染色阴性，在对GFAP阴性的胚胎性肿瘤进行EP229抗体染色发现77.8%(14/18) 出现TTF1阳性。在对20名常见组织学胶质母细胞瘤进行EP229染色发现均为阴性。

图3. 具有原始神经元成分的胶质母细胞瘤的组织学特征

原始神经元组分的胶质母细胞瘤脑膜播散频繁且生存差

该研究对24原始神经元组分的胶质母细胞瘤患者的生存数据进行分析发现中位总生存期仅为12个月。其中MGMT启动子阳性和阴性患者人群没有生存期上的差异。23例患者获得无进展生存期，中位无进展生存期仅为8个月。有趣的是，其中10例患者具有可用临床数据，4例（4/10）患者发现有脊髓转移的软脑膜播散。

图4. 具有原始神经元成分的胶质母细胞瘤的总生存率

该研究通过对胶质母细胞瘤分子和临床预后进行分析提出了一种新的胶质母细胞瘤分子类型，它与IDH野生型胶质母细胞瘤的组织学模式具有一定相关性。肿瘤表现为高度未分化的形态，常有软脑膜播散，GFAP表达缺失、Ki67增殖指数高、p53和TTF1阳性的低分化表型，常导致组织学分类认为癌转移或原始神经外胚层肿瘤。临床预后非常差，与其他IDH 野生型的胶质母细胞瘤一致。暂时将其命名为具有原始神经元成分的胶质母细胞瘤。

作者简介

邓钢

武汉大学人民医院神经外科副主任医师，医学博士，美国耶鲁大学医学院博士后。毕业于武汉大学临床医学八年制专业，师从陈谦学教授。主要学术和社会任职：湖北省微循环学会神经外科专委会委员兼秘书，《江苏大学学报(医学版)》青年编委，武汉大学杰出医学生专项基金常务理事。擅长脑胶质瘤的显微手术切除及综合治疗、脑血管病的血管内介入及显微手术治疗。主要研究方向为新型纳米材料在脑胶质瘤及脑血管疾病诊疗中的应用，以第一作者/共同第一作者在国际知名期刊ACS Nano（IF 14.588）、Advanced Functional Materials（IF 16.836）、Theranostics（IF 8.579）、Clinical and Translational Medicine（IF 7.068）等SCI杂志发表学术论文8篇。主持国家自然科学基金青年项目1项、湖北省自然科学基金青年项目1项和武汉大学青年教师自主科研项目1项，作为骨干成员参与国家自然科学基金面上项目5项。

阔然精准诊疗脑肿瘤系列产品CaptioX-G是一款以NGS技术为基础的检测产品。CaptioX-G产品的开发主要以2016年WHO中枢神经系统肿瘤分类、胶质瘤诊疗规范（2018年版）、NCCN指南和cIMPACT-NOW update 1-7为依据，其涉及脑胶质瘤的分子分型（IDH、1p/19q、ATRX、TERTp）、化疗药物(MGMT)和潜在靶向药物相关的基因(MET、FGFR、NTRK、BRAF等)。CaptioX-G产品还利用低覆盖度全基因组测序技术检测胶质瘤患者的7、10、5p、14q和18q染色体拷贝数变异，辅助IDH野生型的较低级别星型胶质细胞瘤和IDH突变型的星形胶质细胞瘤的再分类。

“阔然生物医药科技（上海）有限公司（Shanghai KR Pharmtech, Inc. , Ltd.）”简称“阔然基因”，是一家专注于医学研究与转化的企业，专注于脑肿瘤的分子诊断与个体化治疗业务，现已有两家（上海、徐州）国家卫生健康委员会认证的医学检验实验室，在基因检测领域有自主知识产权，拥有完善的全国医疗市场的销售渠道，战略合作的神经外科医生的媒体“神外资讯”，目标成为脑肿瘤分子诊断与个体化治疗领域中国第一品牌。阔然基因重视自有技术开发，目前已建高通量测序平台、单细胞测序平台、多标荧光免疫组化平台，阔然基因在硬件与试剂盒产品端发力，布局术中、术后诊断领域，打造自有技术和行业壁垒，成为并巩固在脑肿瘤领域的领跑者地位。目前阔然基因已布局了术后分子诊断、ddPCR脑脊液检测技术和应用，以及术中实时诊断系统。

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