日本秋田大学附属医院的Hayato Suzuki等发现IDHwt弥漫性胶质瘤除PI3K/MAPK通路基因突变外缺乏胶质母细胞瘤的分子特征;结果发表在2022年7月的《J Neurooncol》在线。
——摘自文章章节
【Ref: Suzuki H, et al. J Neurooncol. 2022 Jul 2. doi: 10.1007/s11060-022-04074-9. [Epub ahead of print]】
研究背景
弥漫性胶质瘤约占成人原发性恶性脑肿瘤的80%,分为异柠檬酸脱氢酶(IDH)野生型(IDHwt)或突变型(IDHmut);前者目前认为是胶质母细胞瘤(GBM)。GBM典型的放射学特征是在MRI成像上呈快速增长的环状强化病变,倍增时间约为3周。临床上常见的IDHwt胶质瘤有时表现为长时间缓慢生长后再开始增大。近年来,IDHmut胶质瘤的特征、进展机制和治疗策略已逐渐明确,但对于术前病程较长而且惰性生长的IDHwt胶质瘤研究较少。日本秋田大学附属医院的Hayato Suzuki等发现IDHwt弥漫性胶质瘤除PI3K/MAPK通路基因突变外缺乏胶质母细胞瘤的分子特征;结果发表在2022年7月的《J Neurooncol》在线。
研究方法
胶质瘤“惰性生长”目前尚无确切定义。作者将其定义为术前发现一个小的强化病灶,稳定期超过1个月。该研究对象的纳入标准:①2011年1月至2020年12月间秋田医院收治的18岁以上成人弥漫性胶质瘤患者;②根据活检或手术标本诊断;③有术前和术后MRI成像数据,包括T2加权图像和T1加权钆增强图像;④病灶主要位于单侧大脑半球或小脑半球,增强病灶的体积小于T2高信号病灶体积的15%;⑤根据神经肿瘤学的治疗反应评价标准,T2高信号病灶和增强病灶的大小在术前1个月内保持稳定;⑥基因检测显示IDH1/2野生型。
研究者从医院数据库中提取患者数据,包括年龄、性别、病灶切除范围、放疗和化疗方案以及总体生存率。标本病理切片采用4μm厚度进行免疫组织化学染色。对于Ki67分析,使用扫描仪对标记最高的肿瘤区域进行成像,然后计算标记指数。使用Sanger测序评估IDH1/2状态。从福尔马林固定的包埋组织切片中提取DNA,并使用MiSeq仪器进行下一代测序(next generation sequencing,NGS)。重新提取基因组DNA(1μg)并用亚硫酸氢钠进行修饰,通过PyroMarker Q24进行焦磷酸测序评估O6-甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶(O6-methylguanine DNA methyltransferase,MGMT)启动子甲基化。参考队列数据来自癌症基因组图谱发布的GBM和IDHwt低级别胶质瘤合并队列。提取参考队列中所需数据,包括患者年龄、性别、组织学分级、基因突变状态、拷贝数变化和MGMT启动子状态、TERT启动子突变、EGFR扩增和7号染色体增加/10号染色体缺失,并比较该组病例和参考队列中与GBM相关的代表性调控通路基因突变情况,如PI3K/MAPK、TP53和RB通路。最后根据组织学诊断和分子诊断进行生存分析。
2011年1月至2020年12月秋田大学附属医院共收治180例18岁以上的弥漫性胶质瘤患者。根据纳入标准进行排除,最后9例纳入研究,在性别、年龄和肿瘤位置方面没有显著的临床特征。从第一次就诊到开始治疗的中位时间为3.7个月,手术时的中位肿瘤大小为57.0mm。全部和部分切除各2例,活检5例。8例患者接受局部放疗或全脑放疗,同时接受替莫唑胺治疗,然后接受替莫唑胺维持治疗。另一例患者组织学诊断为少突胶质细胞瘤,最初接受替莫唑胺维持治疗,然后在复发时接受放射治疗。大多数肿瘤具有星形细胞瘤的组织学特征,而在2例中观察到少突胶质瘤特征。免疫组化染色结果如下:IDH1 R132H:0%;ATRX:77.8%;TP53:33.3%;GFAP:77.9%和Olig2:88.9%。Ki67指数中位数为16.0%(范围3.4–53.9),与组织学分级显著相关(Spearman相关系数:r=0.77;p=0.016)。
研究结果
NGS和MGMT启动子甲基化评估结果显示,PI3K/MAPK通路基因突变的频率很高(8例,88.9%),其中PI3K3CA突变的频率最高(5例,55.6%)。TP53和RB通路基因突变分别在4例(44.4%)和1例(11.1%)中检测到。肿瘤突变负荷的中位数为8.7(范围0-17.4)。7例检测到拷贝数变异,但未发现染色体的增加和丢失。与PI3K/MAPK通路相关的拷贝数变异发生率高(7例,77.8%);TP53和RB通路突变分别在2例(22.2%)和1例(11.1%)中检测到,均未检测到pTERT突变。该组病例中有2例EGFR扩增,拷贝数为5和6,略高于阈值,没有检测到7号染色体增加或10号染色体缺失。总之,根据目前的诊断标准,9例患者中只有2例表现出GBM的分子特征。MGMT启动子甲基化评估显示,5例甲基化状态为阳性。该组病例与参考队列相比,该组病例的WHO组织病理学分级显著低于参考队列。参考队列的426例中,412例具有GBM的一个或多个分子特征,显著高于该组病例。MGMT启动子甲基化状态没有显著差异。
生存分析结果显示,该组病例中位随访期为26.1个月(范围为13.6-55.6个月)。4例患者在随访期间死亡,中位生存时间为37.5个月,显著高于参考队列的13.9个月。Kaplan-Meier生存曲线显示,该组病例与参考队列之间总生存期存在显著差异。此外,与典型GBM(组织学诊断和分子诊断都是GBM)组和分子GBM(组织学提示低级别但分子诊断为GBM)组相比,该组病例的预后更好,而该组病例的临床进展与非GBM(组织学诊断和分子诊断都不是GBM)组相似。
研究结论
该研究调查IDHwt弥漫性胶质瘤的临床、组织学和分子特征,结果表明IDHwt弥漫性胶质瘤主要由低级别胶质瘤组成,大多数病例发现PI3K/MAPK通路基因变异,但未发现GBM的其它分子特征,可能尚未进展到GBM,这也解释为什么该组病例预后相比参考序列更好。