这篇近期发表在《Journal of Neuropathology & Experimental Neurology》的研究,由日本鹿儿岛大学、九州大学等多中心联合完成,系统探讨了异柠檬酸脱氢酶(IDH)突变型星形细胞瘤的分子与临床预后因素,为生物标志物驱动的风险分层提供了重要的循证医学证据。
研究背景与设计
WHO 2021中枢神经系统肿瘤分类带来了胶质瘤诊断的范式转变,将分子特征提升到与组织学同等重要的地位。其中最具标志性的变革是:CDKN2A/B纯合缺失可直接定义IDH突变型星形细胞瘤为WHO 4级,即使组织学未见坏死或微血管增殖。这一分类革新的临床价值亟待真实世界数据验证。
本研究纳入了日本3家医疗中心2002-2024年间的106例初治成人IDH突变型星形细胞瘤,排除了1p/19q共缺失的少突胶质细胞瘤。采用定制化DNA/RNA二代测序panel进行分子分型,按WHO 2021标准重新分类后,队列包含21例2级、40例3级、45例4级肿瘤。研究的核心目标是在验证CDKN2A/B预后价值的基础上,发掘更多具有独立预后意义的分子标志物。
核心发现一:WHO 2021分类的临床影响
重新分类的结果直接体现了分子诊断的临床价值:在68例按WHO 2016标准诊断为2级或3级的病例中,有7例(10.3%)因携带CDKN2A/B纯合缺失被升级为4级,其中包括1例原2级和6例原3级肿瘤。这意味着超过十分之一的患者因分子检测结果改变了危险度分层,进而可能影响治疗策略的选择。
生存分析验证了WHO 2021分级系统的预后效能:2级、3级、4级肿瘤的总生存期呈阶梯式显著下降(P<0.001)。值得注意的亚组分析发现,在4级肿瘤内部,单纯CDKN2A/B状态不再具有显著预后区分度,但形态学4级同时携带CDKN2A/B缺失的患者预后最差,显著差于形态学4级无缺失或形态学3级伴缺失的病例,提示组织学恶性特征与分子异常存在协同效应。
研究还首次系统比较了CDKN2A/B不同拷贝数状态的预后梯度:纯合缺失(HD)<半合子缺失<中性状态,三者的无进展生存期(PFS)和总生存期(OS)均存在显著差异(P<0.001)。这一发现挑战了“非缺失即正常”的二元思维,提示半合子缺失也具有独立的不良预后意义,在风险评估中不应被忽视。
核心发现二:两个新的强力预后标志物
本研究最具突破性的发现是确立了MET融合/剪接变异(F/SVs)和PDGFRA变异作为独立于CDKN2A/B的强力不良预后因素。多变量校正临床风险评分后:
MET融合/剪接变异的风险比高达5.38(P=0.002),是本研究中效应最强的预后因素。
PDGFRA变异的风险比为3.66(P=0.009)。
CDKN2A/B纯合缺失的风险比为1.76(P=0.005)。
这意味着MET和PDGFRA异常的预后权重实际上超过了目前WHO分类中唯一的分子分级标准。分布分析显示,这两种改变高度富集于4级肿瘤:PDGFRA变异在4级中占28.9%,MET F/SVs占17.8%,而在2级肿瘤中几乎阙如。
从生物学机制看,PDGFRA作为调控神经胶质发生的关键受体酪氨酸激酶,其扩增和激活直接驱动细胞增殖和恶性转化;MET融合/剪接变异则通过持续激活HGF-MET信号通路促进侵袭和转移。这两种改变代表了与CDKN2A/B介导的细胞周期失控相平行的致癌通路,前者是癌基因激活,后者是抑癌基因失活,二者共同推动IDH突变型星形细胞瘤的恶性演进。
值得关注的是,ATM突变被发现是独立的良好预后因素(HR=0.28, P=0.006),这一DNA损伤应答基因的异常可能增加了肿瘤对放化疗的敏感性,为治疗选择提供了新的思路。
核心发现三:分子事件累积的风险分层模型
研究最具临床转化价值的成果是构建了基于3种分子事件的累积风险模型。106例患者中,72例(67.9%)无任何一种改变,25例(23.6%)携带单一改变(15例CDKN2A/B缺失、8例PDGFRA变异、2例MET变异),9例(8.5%)携带2种及以上改变。
生存曲线呈现出剂量效应关系:无改变组预后最佳,单一改变组次之,2种及以上改变组预后极差(P<0.001)。分子负荷还与临床表型高度相关:基因改变数目越多,患者KPS评分越低、Ki-67增殖指数越高。
这一模型的临床意义在于,它超越了目前WHO分类的二元分级体系,实现了更精细的风险分层。即使在组织学分级相同的患者中,分子特征仍能进一步区分预后异质性。对于携带2种及以上高危分子改变的患者,即使组织学为2/3级,其生物学行为已等同于甚至超过典型4级肿瘤,应考虑更积极的治疗策略。
总结与展望
该研究也存在若干局限性。其回顾性设计跨越了二十余年,期间治疗策略和支持手段不断演变,可能引入时间偏倚;尽管样本量在同类研究中已属较大,但携带多种分子事件的亚组仅有9例,统计把握度有限,某些亚组分析的结果仍需谨慎解读;此外,研究未纳入表观遗传学分析如MGMT启动子甲基化状态,也未在外部独立队列中验证其分层模型,这些均是需要后续前瞻性研究加以补充的方向。
总体而言,这篇论文在WHO 2021分子分类的基础上迈出了重要一步,它不仅证实了CDKN2A/B纯合缺失的预后价值,更首次系统性地论证了MET融合或剪接变异和PDGFRA变异作为独立且强效的不良预后标志物的地位,并创新性地提出“风险事件累积”的多层分层策略。作者明确建议在临床常规诊断中扩展分子检测范围,将PDGFRA和MET状态纳入标准评估,从而实现对IDH突变型星形细胞瘤患者更为精准的风险划分和个体化治疗指导。这一框架为神经肿瘤学从“分级”走向“分层”的范式转变提供了坚实的证据支撑,也为后续靶向药物在该类肿瘤中的临床应用指明了方向。
点评
该研究基于2021版WHO分类,系统验证了CDKN2A/B纯合缺失、MET融合/剪接变异及PDGFRA变异是IDH突变型星形细胞瘤的独立不良预后因素,并首次提出三种分子事件的累积负荷可精准指导患者风险分层,具有重要临床意义。2023年江涛教授团队提出,MET基因融合和剪切变异(MET F/SVs)与IDH突变型星形细胞瘤患者不良预后的相关性,且独立于目前的WHO中枢神经系统肿瘤分级诊断标准,建议将携带MET F/SVs的较低级别星形细胞瘤升级诊断为CNS WHO 4级。既往多中心研究已证实,4级IDH突变型星形细胞瘤伴CDKN2A/B纯合缺失患者中位总生存期仅5.0年,较无缺失者(10.1年)缩短一半。此外,cIMPACT-NOW最新更新指出,PDGFRA扩增是儿童弥漫性高级别胶质瘤(甲基化亚型RTK1)的关键分子标志物,进一步凸显其预后价值。
未来仍需思考:(1)本研究中拷贝数扩增阈值设为>5,该标准是否适用于颅内肿瘤的异质性基因组背景值得进一步探索;(2)如何将MET、PDGFRA等可靶向变异整合入临床试验设计,实现分子驱动的精准治疗,是下一阶段的重要方向。
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指导专家
江涛 院士
中国工程院院士
首都医科大学附属北京天坛医院神经外科中心主任,北京市神经外科研究所所长
曾担任中国医师协会脑胶质瘤专业委员会主任委员,中国抗癌协会脑胶质瘤专委会主任委员,中国脑胶质瘤协作组首任组长等
作为首席专家主持国家科技部“十一五”支撑计划重点项目、国家科技部“863”重大科技专项项目、国家重大研发计划精准医学专项、国家自然科学基金委重点项目等
中国脑胶质瘤基因组图谱计划(CGGA)与亚洲脑胶质瘤基因组图谱计划(AGGA)的发起人和创建者
以通讯作者在Cell、Cancer Discovery、Genome Research、PNAS、Clinical Cancer Research、Neuro-Oncology等SCI期刊发表论文400余篇;连续多次入选Elsevier高被引学者榜
以第一完成人获得国家科技进步二等奖1项、省部级一等奖2项;获评北京学者,中国工程院光华工程科技奖等;研究成果获评2018年“中国生命科学十大进展”、2021年“中国生物信息学十大进展”
主持制定国家卫健委《脑胶质瘤诊疗规范(2018年版)》、《脑胶质瘤诊疗指南(2022年版)》等多部临床诊疗指南
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