2024年04月07日发布 | 7329阅读

【中国声音】北京天坛医院联合上海儿童医学中心,在国际上首次提出颅内生殖细胞肿瘤分子分型

邱晓光

首都医科大学附属北京天坛医院

赵爽

上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心

刘宇

上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心

周刊收录

2024年3月,神经肿瘤学顶刊Neuro-Oncology》(IF:15.9/Q1 TOP)发表了首都医科大学附属北京天坛医院上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心的共同研究成果:“Novel molecular subtypes of intracranial germ cell tumours expand therapeutic opportunities”,在国际上首次提出了颅内生殖细胞肿瘤的分子分型,该研究成果对于深入理解本病的发病机制,拓展临床治疗思路,具有极其深远的意义。国际著名儿童肿瘤专家、国际儿童肿瘤研究组(SIOP)主席,Eric Bouffet教授对研究给予了极高的评价,称之为“What a fantastic contribution to science!”。北京天坛医院的李博邱晓光分别为本文的第一和通讯作者,上海儿童医学中心的赵爽刘宇为共同第一和共同通讯作者。



颅内生殖细胞肿瘤是一类原发于儿童中枢神经系统的罕见肿瘤,发病率仅为百万分之1-3,东亚人更多见。由于本病罕见且诊疗极其复杂和诡异,基础和临床研究进展均极为缓慢。目前本病的诊断和治疗还停留在40多年前建立的形态学基础上:以甲胎蛋白、绒毛膜促性腺激素与影像学结合诊断生殖细胞肿瘤亚型,导致了许多患者的误诊;手术联合放化疗的综合治疗让部分患者长期生存甚至治愈成为可能,但是还有相当一部分患者因误诊生殖细胞肿瘤亚型而治疗不足或过度治疗,导致肿瘤早期复发或产生严重治疗副作用,严重影响患者的生存时间或生存质量。临床亟需新方法鉴别生殖细胞肿瘤亚型,并以此为基础分层治疗,最终提高患者的生存时间和生存质量。


北京天坛医院放疗科邱晓光、李博团队与神经外科李春德等密切合作,从2017年开始启动本研究项目,历时6年完善了100多例肿瘤样本多组学测序,建立了生殖细胞肿瘤迄今为止全球最大的测序研究队列,并邀请上海儿童医学中心刘宇团队鼎力相助,共同对数据进行分析,发现颅内生殖细胞肿瘤根据分子遗传特征可以分为三个亚型:免疫亚型、MYC/E2F亚型和SHH亚型。免疫亚型和MYC/E2F亚型主要见于病理为生殖细胞瘤的患者(~90%),而SHH亚型则绝大部分为非生殖细胞瘤性生殖细胞肿瘤(NGGCTs)(70%)。免疫亚型以肿瘤微环境中具有大量免疫细胞浸润为特征,遗传学上则以MAPK信号通路的突变/拷贝数变异为主,整体上基因组稳定,患者的发病年龄最大(中位16岁);MYC/E2F亚型具有与免疫亚型类似的突变/拷贝数变异特征,但是基因组不稳定,全基因组加倍(Whole-genome doubling,WGD)现象普遍,发病年龄小(中位12岁);而SHH亚型主要以SHH信号通路活化为特征,而极少发生涉及MAPK信号通路的遗传变异,中位发病年龄11.5岁。


图1. 颅内生殖细胞肿瘤分子遗传特征全景图


这一研究结果不仅打破了既往学界认为生殖细胞瘤是一个均一病理亚型群体的观念,更重要的是开启了本病通往精准靶向个体化治疗时代的大门。例如,对于免疫亚型患者,由于肿瘤高表达免疫抑制分子,且伴有MAPK信号通路的突变/扩增,因此可能是免疫检测点抑制剂、亦或是MAPK信号通路抑制剂的潜在获益人群。而这一可能性,已经部分得到了该研究团队的确认;MYC/E2F亚型也存在MAPK信号通路的突变/扩增,但更特征性的表现为细胞周期调控异常,因此既有可能是MAPK信号通路抑制剂的获益者,也可能是细胞周期调控蛋白抑制剂的获益者;从目前研究结果看,SHH亚型缺乏特征性的遗传变异,且该亚型大部分为NGGCTs,常规放化疗依旧是目前主要的治疗选择。


图2. 颅内生殖细胞肿瘤分子亚型遗传与临床特征概览


除此之外,研究团队还获得多个研究发现。如首次在本病中发现大约8%的患者存在USP28基因的体细胞突变。功能验证显示,该突变导致USP28蛋白功能丧失,并促进MAPK信号通路活化,而针对MAPK信号通路的靶向药物对该突变有效;首次发现部分肿瘤存在涉及KRASCRKL基因的高拷贝数变异(CN>10),通过FISH验证与数据分析,提示为染色体外DNA结构(ecDNA)。ecDNA是近几年发现的与肿瘤发生有关的重要新机制。该发现对于深刻理解本病的发生发展过程,指导临床转化研究具有重要意义。


据悉,该团队在上述研究发现的基础上,正在开展一系列的临床转化研究,结果值得期待。


第一作者

李博 副主任医师

首都医科大学附属北京天坛医院

  • 博士,博士后,放疗科副主任医师

  • 擅长中枢神经系统肿瘤放化疗。2008年毕业于协和医科大学肿瘤医院,获得肿瘤学博士学位。2014年于首都医科大学附属北京天坛医院博士后流动工作站工作。2019年于美国Connecticut Children's Medical Center和The Jackson Laboratory For Genomic Medicine留学1年

  • 近5年发表生殖细胞肿瘤方向SCI论文8篇


共同第一作者

赵爽 博士后

上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心

主要研究方向:肿瘤基因组与计算生物学。2021年毕业于北京协和医学院肿瘤医院,获得肿瘤学博士学位。2021年-至今于上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心博士后流动工作站工作。


共同通讯作者

刘宇 研究员

上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心

研究员,博士生导师

入选国家海外高层次人才引进计划青年项目,上海市东方学者岗位计划

课题组致力于儿童肿瘤基因组学研究,结合新一代的测序技术,开发计算生物学分析方法,整合分析多组学高通量测序数据研究儿童肿瘤基因组中的致病变异,并探索基因组学在临床诊疗中的转化应用

主要研究成果以第一/通讯作者(含共同)在Nature(2018)、Nature Genetics(2020,2017)、Cancer Discovery(2018)、Nature Communications(2023,2022,2016)、European Urology(2022)等国际权威期刊发表


通讯作者

邱晓光 主任医师

首都医科大学附属北京天坛医院

天坛医院放疗科主任,主任医师,教授,博士生导师,首都医科大学脑胶质瘤临床诊疗与研究中心副主任,长期致力于神经肿瘤放化疗

国医师协会脑胶质瘤专业委员会副主任委员兼生殖细胞肿瘤学组组长、药物与生物治疗学组副组长

中国医师协会放射治疗专业委员会神经肿瘤学组副组长

中国胶质瘤协作组候任组长

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