2023年01月27日发布 | 906阅读
肿瘤

WHO分类的成人神经胶质瘤亚型的代谢特征

马辰凯

墨尔本大学

花玮

复旦大学附属华山医院

王知秋

复旦大学附属华山医院

达人收藏




































































































































瑞典Umeå大学化学系的Benny Björkblom等对224例胶质瘤进行跨平台的全代谢组分析,探讨可用于区分胶质瘤亚型的关键代谢特征,相关结果发表在2022年2月的《Neuro-Oncology》在线。


——摘自文章章节


Ref: Björkblom B, et al. Neuro Oncol. 2022 Sep 1;24(9):1454-1468. doi: 10.1093/neuonc/noac042.


研究背景




胶质瘤有多种遗传和代谢途径异常,因此具有侵袭性表型。代谢重编程(metabolic reprogramming)是肿瘤的特征之一,胶质瘤的进展和恶变可以从代谢分析的角度来解释。有研究发现,胶质瘤的代谢改变早于出现临床症状,代谢重编程是胶质瘤发生的早期事件。瑞典Umeå大学化学系的Benny Björkblom等对224例胶质瘤进行跨平台的全代谢组分析,探讨可用于区分胶质瘤亚型的关键代谢特征,相关结果发表在2022年2月的《Neuro-Oncology》在线。

研究方法



作者收集224例患者的胶质瘤样本进行跨平台全代谢组学研究,并结合临床、遗传和病理学分析。其中,31例少突胶质细胞瘤、31例星形细胞瘤和162例胶质母细胞瘤。作者根据WHO分类、IDH突变、1p/19q共缺失和MGMT启动子甲基化情况评估其代谢表型特征。


研究结果



根据WHO胶质瘤分子分类,作者将该队列分为6种主要的分子亚型,胶质母细胞瘤,IDH野生型;胶质母细胞瘤,IDH突变型;星形细胞瘤,IDH野生型;星形细胞瘤,IDH突变型;少突胶质细胞瘤、IDH突变体及1p/19q共缺失和少突胶质细胞瘤,NEC、IDH野生型和1p/19q共缺失。作者发现不同的代谢表型可以将所有六种神经胶质瘤亚型分开。表达2-羟基戊二酸的IDH突变亚型明显有别于IDH野生型亚型;除了IDH代谢途径之外,IDH突变型的其它代谢途径也具有异质性。其中最显著的特征,包括甘油磷酸盐、肌醇、单糖和糖醇的高表达,而鞘氨醇和溶血甘油磷脂(lysoglycerophospholipids)低水平。


在IDH突变型中,作者观察到4级胶质瘤的氨基酸高水平,尤其是甘氨酸和2-氨基己二酸;在低级别星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤中,观察到N-乙酰天冬氨酸高水平;IDH-野生型和突变型少突胶质细胞瘤和胶质母细胞瘤均以酰基肉碱高水平为特征,这可能是各亚型胶质瘤具有细胞快速生长和缺氧特征所造成。


研究发现,组织学分类的弥漫性和间变性星形细胞瘤、IDH突变型、弥漫性和间变性星形细胞瘤、IDH野生型或弥漫性和间变性少突胶质细胞瘤、IDH突变型和 1p/19q共缺失等亚型之间的代谢表型差异。此外,研究分析MGMT启动子甲基化状态,在任何亚型中均未检测到明显的代谢模式差别。然而,作者观察在IDH突变型肿瘤中,具有更强的MGMT启动子甲基化,这可能是在IDH突变型细胞中,存在全局CpG岛超甲基化表型的结果。


研究结论



综上所述,成人神经胶质瘤各亚型可以通过它们的代谢特征区分。由代谢重编程定义胶质瘤亚型,为研究不依赖于单一遗传肿瘤事件的、代谢相关机制的治疗方法开创新方向。此外,许多代谢物可以通过非侵入性成像技术检测,从而在手术前能区分神经胶质瘤亚型,为无创检测提供基础。


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