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脑胶质瘤分子标志物大盘点

归去来兮 2020-8-14 05:27 PM 2012人围观 技术


引言


很多人对脑胶质瘤谈虎色变,认为它就是恶性程度最高的“脑癌”,复旦大学附属华山医院的吴劲松教授却提出了一个大胆的新观念,低级别的脑胶质瘤应该称之为慢性的肿瘤性疾病。因此,脑胶质瘤的分类对我们清楚的认识这一疾病有非常重要的意义。传统脑胶质瘤根据肿瘤细胞的形态学、肿瘤细胞的恶性程度以及肿瘤所处的部位进行分类,按肿瘤细胞在病理学上的恶性程度分为:Ⅰ~Ⅳ级。低级别胶质瘤指的是二到三级的胶质瘤,组织病理学上称为lower grade。

随着分子生物学的发展,分子病理诊断的兴起,脑胶质瘤的分子分型越来越重要,最新2016版WHO中枢神经系统肿瘤指南中强调了这点。这时候再谈低级别胶质瘤有可能包含两层意思,一个是按组织病理学分类主要为二级的,部分为三级的胶质瘤,符合lower grade较低级别的胶质瘤;第二个就是分子病理预后指标是比较优越的,比如IDH突变,1p/19q共缺失的,ATRX突变等,这一类的病人预期寿命可以在10年以上。所以我们现在强调胶质瘤也要做分子诊断,不能满足于一个普通的组织病理学诊断,要结合分子诊断结果,比如荧光定量PCR、FISH、一代、二代测序,这些方法都已写进2016版WHO中枢神经系统肿瘤指南中。

脑胶质瘤中涉及的分子标志物


01


IDH突变

异柠檬酸脱氢酶(isocitrate dehydrogenase)IDH,有三种异构酶形式(IDH1/2/3),IDH1/2存在于体细胞突变,是肿瘤早期发生的现象。目前认为IDH突变是低级别胶质瘤(星形细胞瘤,少突胶质瘤)和继发性胶质母细胞瘤(GBM)的重要标记物。具有显著的预后价值:存在IDH基因突变的患者预后较好,无进展生存期和总生存期也较长。IDH野生型患者的预后则较差,无进展生存期和总生存期相对较短。IDH 突变状态可辅助诊断胶质瘤。
检测方法:sanger测序、R132H抗体IHC。

02


MGMT启动子甲基化

六氧-甲基鸟嘌呤-DNA-甲基转移酶(O6-methylguanine-DNA-methyltransferas,MGMT) 是一种重要的DNA修复酶,能够迅速修复由烷化剂药物引起的DNA烷基化损伤,从而使细胞对烷化剂产生耐受。MGMT基因启动子富含CpG岛,正常处于非甲基化状态,甲基化MGMT在脑胶质瘤组织中的表达与肿瘤的耐药性有关,MGMT 启动子甲基化提示胶质母细胞瘤(GBM)患者预后较好。
检测方法:高分辨率熔解曲线(High Resolution Melt,HRM) PCR法

03


染色体 lp/19q 共缺失

在胶质瘤中,1p和19q的缺失与肿瘤中的少枝胶质细胞成分有关,在低级别胶质瘤中,70%的少突胶质瘤和60%的间变性少突胶质瘤中可检测到二者的共缺失异常。共缺失患者对放疗和化疗效果好,提示着较长生存期,预后相对良好。
检测方法:荧光原位杂交(FISH)、基于杂合性缺失分析的聚合酶链式反应(PCR) 和阵列比较基因组杂交(CGH)。推荐采用FISH法。

04


TERT启动子突变

端粒酶逆转录酶(Telomerase reverse transcriptase,TERT)启动子区突变,是近年来发现的另1个胶质瘤分子标志物,突变主要集中在启动子区的C228T和C250T两个位点,总突变率在50%左右。在原发性胶质母细胞瘤中TERT突变可达58%以上,继发胶质母细胞瘤中占28%。
在IDH突变亚群中,TERT突变的患者预后更好,在IDH野生亚群中,TERT突变患者的预后反而更差
检测方法:对外显子区域进行PCR,Sanger测序

05


EGFR 扩增和 EGFRvⅢ重排

表皮生长因子受体( epidermal growth factorreceptor,EGFR)基因定位于染色体7p12,编码一种跨膜酪氨酸激酶受体( EGFR/Erb/Herl)。EGFR基因变异普遍发生肿瘤细胞中,在脑胶质瘤中也有很高的发生率。
间变性星形细胞瘤中EGFR扩增的发生率为17%,GBM中的发生率为50%- 60%,由于小细胞GBM中EGFR扩增很普遍,据此能鉴别诊断小细胞GBM与高级别的少突胶质细胞瘤。在临床上,60岁的CBM患者伴随EGFR扩增提示预后不良。
存在ECFR扩增的肿瘤可以伴发其他EGFR基因的改变,最常见的是外显子2-7框内缺失形成的EGFRvⅢ重排,EGFRvⅢ重排在GBM患者的发生率为20% - 30%。EGFR的扩增会导致EGFRvⅢ成为截断体蛋白,从而不能绑定配体的短胞外区。EGFRvⅢ重排能够激活下游信号转导通路。EGFRvⅢ重排是否与预后相关还存在着争议,但是长期来看,有EGFRvⅢ重排的患者预后有差的趋势。
检测方法:EGFR扩增:FISH法;EGFRvⅢ重排:实时定量PCR,IHC,多重探针依赖式扩增技术。推荐FISH检测EGFR重排。

06


PTEN 基因突变

磷酸酯酶与张力蛋白同源物( phosphatase andtensin homolog,PTEN),定位于染色体lOq23.3,PTEN是重要的抑癌基因,参与信号通路的转导,在细胞生长、分裂的速度过快或者分裂不受控制时,能够调控细胞分裂周期,使细胞停止分裂并诱导凋亡,这些功能可以阻止细胞的异常增殖进而限制肿瘤的形成。
PTEN基因是众多肿瘤预后的评价指标,PTEN参与了RTK/PI3K通路,86%的GBM患者会有包括PTEN基因缺失和突变的RTK/PI3K通路基因的改变。在原发性GBM中PTEN的点突变率为26% - 34%。间变性星形细胞瘤(18%)突变率明显少于GBM。有PTEN突变的间变性星形细胞瘤患者预后较差。
检测方法:对外显子区域进行 PCR,Sanger 测序。

07


TP53 基因突变

TP53为抑癌基因,定位于染色体17p13.1,编码蛋白称为p53蛋白。p53蛋白能调节细胞周期和避免细胞癌变发生。超过50%的人类肿瘤涉及TP53基因突变的发生。TP53基因突变在低级别星形细胞瘤中发生率为50% - 60%,在少突胶质细胞瘤中TP53基因突变发生率很低,混合性少突星形细胞瘤发生率为40%,继发性GBM发生率为70%,原发性GBM发生率为25% -37%。
 TP53 突变在低级别星形细胞瘤和继发 GBM 中发生率高。有 TP53 突变的低级别胶质瘤预后较差。但是对GBM而言并没有预测价值。
检测方法:对外显子区域进行PCR,Sanger测序检测TP53突变。

08


BRAF 融合和点突变

BRAF基因位于7q34,是RAF家族的成员之一,RAF家族还包括ARAF和RAFl( CRAF)基因,是RAS/RAF/MEK/ERK/MAPK通路重要的转导因子,参与调控细胞内多种生物学事件,如细胞生长、分化和凋亡等。
BRAF基因的串联重复导致了基因的融合,如KIAA1549-BRAF和FAM13IB-BRAF(少见)。KIAA1549-BRAF融合在毛细胞型星形细胞瘤中高发(50% - 70%),而在其他级别胶质瘤或其他肿瘤中极为少见。检测有KIAA1549-BRAF融合则高度提示为毛细胞型星形细胞瘤。可作为与CBM区分的重要的诊断标志物,
另外,各个级别的胶质瘤中,均检测到了BRAF V600E突变。多形性黄色瘤型星形细胞瘤中约有60% - 70%发生该突变,是突变最多的一种星形细胞瘤。在毛细胞型星形细胞瘤中发生率为10%,其他胶质瘤中少见。KIAA1549-BRAF 融合基因和 BRAF V600E 突变与毛细胞型星形细胞瘤密切相关,具有很强的诊断价值;是靶向治疗的标志物。
检测方法:KIAA1549-BRAF基因融合:FISH法,实时定量PCR;BRAF V600E突变:免疫组织化学,焦磷酸测序。

09


CDKN2A

CDKN2A基因位于9号染色体短壁上,9p21,是一个肿瘤抑癌基因。 CDKN2A基因纯合性缺失可见于11%Ⅱ级 ,47%Ⅲ级,和60%Ⅳ级胶质瘤,发生于18%原发性脑胶质瘤和43%的复发性脑胶质瘤中,与肿瘤进展相关,为预后胶质瘤预后不良因子,
检测方法:采用FISH法进行 CDKN2A/CEP 9检测

结语


近年来,胶质瘤的分子生物学分型越来越得到专家们的重视,相信会有越来越多的病人受益于此,当然这需要依赖技术与病理医生共同努力。

来源: 病理柳叶刀
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