2016年的WHO腦腫瘤分類已經對多個腦腫瘤引入了分子應用，而腦膜瘤卻還未出現預後分子標記物。

雖然現有的分類和分級方法具有預測價值，但存在一些不足，如亞型參數不確定和分級標準有時過於武斷，觀察者主觀性較強。

在臨床實際工作中，有的腦膜瘤屬良性，但術後很快復發；有的腦膜瘤屬惡性，卻可以長期保持無進展狀態。

基於這種情形，現有的分級體系和臨床治療選擇的相關性正受到爭議。

研究初衷

德國海德堡Ruprecht-Karls大學病理學研究所神經病理科Felix Sahm等人參考之前的工作，認識到甲基化特徵可以精確地定義腫瘤實體。

而且DNA甲基化譜還能夠在組織形態不可識別的情況下，確定腫瘤的生物學與臨床相關亞組。

基於以上理念，Felix Sahm等人在該研究中旨在全面描述腦膜瘤的整個分子遺傳學景觀，用以確定生物學和臨床相關的亞組。

研究過程及結果

該研究第一批共搜集了來自497例腦膜瘤患者的腫瘤標本，並額外納入了309例和腦膜瘤形態相似的神經鞘瘤等其他顱外腫瘤。

在Illumina 450k Human Bead Chip平台進行甲基化分析和拷貝數變異分析。

獲得的甲基化譜數據採用Euclidiandistance 和Ward’s linkage method對這些腫瘤進行自動亞組定位分析。

初步分析結果顯示，DNA甲基化分析能夠明確區分腦膜瘤和其他腫瘤。

自動化聚類分析同時將腦膜瘤分為兩個主要的表觀遺傳組別group A和group B，並且group A組進一步分為4個小亞組，group B進一步分為2個小亞組。

這六個亞組被定義為甲基化類別。

基於進一步的分子和臨床特徵，A組的可分為甲基化類別良性1-3（MC ben-1, MC ben-2, MC ben-3）和甲基化類別中間型A（MC int-A） 4個小亞組。

B組的可分為甲基化類別中間型B（MC int-B）和甲基化類別惡性（MC mal）（見下圖）。

關於甲基化分類和WHO分級的對應關係，WHOⅠ級的腦膜瘤富集在MC ben-1, MC ben-2和MC ben-3，WHOⅢ級的腦膜瘤則富集在MC mal, 而WHOⅡ級腦膜瘤則分布在所有的甲基化類別中（見上圖）。

關於甲基化類別的熱點突變，497例中有303例樣本符合檢測要求，進行了之前報導的腦膜瘤相關52基因突變檢測。

已知的高頻突變基因（NF2, TRAF7和AKT1）主要集中在幾個甲基化類別。

A組中，約有63%的MC ben-1病例含有NF2突變，MC ben-2病例含有的5個突變基因分別是：AKT1,SMO, KLF4, TRAF7和PIK3CA。

MC ben-3和MC int-A主要含有NF2突變，比例分別為32%和53%。

B組中，NF2突變在MC-int-B和MC mal中的機率分別為35%和31%；SUFU突變僅限於B組，在MC-int-B和MC mal中的機率分別為5%和6%；而TERT啟動子突變80%集中於甲基化類別B組中（見上圖）。

基於甲基化分析的腦膜瘤樣本拷貝數變異，顯示甲基化類別和細胞遺傳學相關。

其中，A組中95%的MC ben-1含有22q的雜合性缺失，無其他拷貝數變異。

MC ben-2幾乎沒有高頻的拷貝數變異。

MC ben-3含有多種染色體獲得，最多的是涉及5號染色體。

MC int-A常見1p（70%）和22q（70%）缺失。

B組中MC int-B常見變異同樣為1p（79%）和22q（84%）缺失。

MC mal中變異與MC int-B相似，但該亞組的CDKN2A缺失同樣多見。

甲基化類別與組織亞型分布方面，主要呈現為兩種模式，一種模式是一個甲基化類別與一小組或單個組織亞型強烈相關，另一種模式是某個甲基化類別或者亞類與大部分組織亞型相關。

如MC ben-1含有最多的纖維型腦膜瘤病例，也富含砂粒體型腦膜瘤，MC ben-3含有多種組織學亞型，但尤其富含WHOⅠ級的血管瘤型腦膜瘤，67%的血管瘤型腦膜瘤都集中在該類型（見下圖）。

但甲基化類別與WHO分級出現了不一致的情況。

如兩個中間型甲基化類別MC int-A和MC int-B主要由非典型腦膜瘤構成，但許多非典型腦膜瘤也可見於良性類別MC ben-1。

間變性腦膜瘤（WHOⅢ級）主要與MC mal相匹配，但是也有一部分歸於MC int-B和MC int-A。

引人注目的是，6個處於WHOⅢ級的橫紋肌樣型腦膜瘤和乳頭型腦膜瘤均歸於良性和中間型甲基化類別中（見上圖）。

關於甲基化類別和預後生存分析，研究發現原發性和繼發性腦膜瘤甲基化類別A組和B組都非常穩定，說明該類別可以用於腦膜瘤的診斷和預後評估。

該研究共對discovery cohort 中的228例樣本進行了生存分析，並與WHO分級相對比，評估甲基化類別的結果預測作用（上圖）。

該研究還對組織學分級與甲級化類別不相符的病例進行了生存分析，發現患者的實際生存期與甲基化類別生存預測更加一致。

說明甲基化類別生存分析具有更高的預測價值，優於WHO分級（上圖）。

研究意義

該研究結果表明，DNA甲基化特徵可用於腦膜瘤的精準診斷，甲基化類別生存預後分析模式可提供更多的預後信息，是傳統腦膜瘤類別的重要補充，為精準判斷不同亞型腦膜瘤的臨床預後特徵和設計個體化治療方案提供重要依據。

參考資料：

SahmF, Schrimpf D, Stichel D et al (2017) DNA methylationbased classification andgrading system for meningioma: a multicentre, retrospective analysis. LancetOncol 18:682–694.

快樂神經病理專欄

[文獻導讀]重現膠質瘤分子生物史從啟動到臨床表現的五階段 -Acta Neuropathologica雜誌

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