「文獻導讀」海德堡大學發現一種新的IDH野生型膠質瘤分子類型:MC AAP
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快樂神經病理 專欄
第9期
具有毛細胞型星形細胞瘤(PA)的組織學特徵,但核分裂活性增加,同時還有高級別膠質瘤特徵(如微血管增生和假柵欄狀壞死)的腫瘤通常被認為是間變性毛細胞型星形細胞瘤。
但是,尚未證實這些腫瘤是否為一個獨立的實體瘤,且其分子特徵也未得到充分的分析。
因此,以德國海德堡大學學者為主的多國研究人員對102例組織學符合間變性毛細胞型星形細胞瘤的病例進行了DNA甲基化檢測,發現其中83例具有共同的甲基化表現,並伴有相似的分子遺傳學改變,他們將其命名為「基於DNA甲基化分類的具毛細胞樣特徵的間變性星形細胞瘤(DNA methylation class anaplastic astrocytoma with piloid
features,MC AAP)」這一新的膠質瘤類型。
圖1 甲基化450k晶片對102例組織學符合間變性毛細胞型星形細胞瘤的病例(黑色)檢測結果。
通過t-SNE(可視化降維非監督聚類)分析,並將158例已行甲基化分類檢測明確類型的膠質瘤作為對照(參考)病例(其它顏色,不同顏色代表不同的腫瘤)。
發現102例中有83例構成一組,其中僅混有少量參考病例,作者將這一組病例命名為MC
AAP。
其餘19例依據甲基化分類檢測結果歸為其它類型的膠質瘤。
參考病例腫瘤類型有:GBM G34(IDH野生型-H3G34突變型膠質母細胞瘤),DMG K27(H3K27M突變型瀰漫性中線膠質瘤); GBM MID(IDH野生型-中線部位膠質母細胞瘤), GBM MES(IDH野生型-間葉型膠質母細胞瘤),GBM RTK I(IDH野生型-RTK I型膠質母細胞瘤),GBM RTK
II(IDH野生型-RTK II型膠質母細胞瘤), PXA((間變性)多形性黃色星形細胞瘤),DLGNT(瀰漫型軟腦膜播散型膠質神經元腫瘤),PA SUP(大腦半球狀毛細胞型星形細胞瘤/節細胞膠質瘤),PA MID(中線部位毛細胞型星形細胞瘤),PAPF(後顱窩毛細胞型星形細胞瘤),DNET(胚胎髮育不良性神經上皮瘤)。
圖2 MC AAP的臨床特點:AAP最常發生在後顱窩(74%),其次為大腦半球(17%)和脊髓(7%);患者的中位年齡為41.5歲;63%為原發病例,4%前驅有高級別病變,12%前驅為低級別病變,21%前驅病變級別未知。
圖3 AAP的組織學特點,納入的參數有:形態(morphology),包括以毛細胞樣成分為主(mainly piloid)、含膠質母細胞瘤樣成分(at least focally GBM like)、含多形性黃色星形細胞瘤樣(at least focally PXA like);細胞密度(cellularity);核多形性(nuclear
pleomporphism);核分裂像數(mitoses);壞死(necrosis),並是否為柵欄狀(palisading);血管改變(vascular changes),包括肥大/多層(hypertrophy/multilayering)或腎小球樣(glomeruloid endothelia);嗜酸性顆粒小體或Rosenthal纖維(eosinophilic granular bodies
or Rosenthal fibers);生長方式(infiltration pattern),包括瀰漫性(diffuse)、局限性(obvious demarcation)或無法判斷(not evaluable)。
圖4 舉例示MC AAP的組織學與免疫組織化學特點(不同病例):a HE切示瘤細胞中等密度,中度多形性,核分裂象可見(白色箭頭),並見嗜酸性顆粒小體(黑色箭頭)與Rosenthal纖維(白色星號);b 示腎小球樣血管增生;c 具有大量毛樣瘤細胞的AAP,伴有斑片狀壞死(左下方);d ATRX瘤細胞核表達缺失,而血管內皮細胞和炎症細胞則保留;e H3K27M瘤細胞核陽性表達; f IDH1
R132H瘤細胞陰性表達。
圖5 甲基化檢測結果獲得的DNA拷貝數圖譜。
a 為1例發生於後顱窩的PA的DNA拷貝數情況,藍色箭頭示該例發生了KIAA1549-BRAF基因融合,而幾乎沒有其它的拷貝數異常;b 為1例MC AAP,藍色箭頭示發生了KIAA1549-BRAF基因融合與CDKN2A/B缺失,同時還發現了大量的基因擴增或缺失現象;c
為45例PA的DNA拷貝數情況,圖譜示較高比例的病例發生了KIAA1549-BRAF基因融合(藍色箭頭),而獲得整條染色體的情況及包括缺失在內的其它染色體異常罕見;d 為83例MC
AAP的DNA拷貝數情況,圖譜示小部分病例發生了KIAA1549-BRAF基因融合(藍色箭頭),大部分病例發生了CDKN2A/B缺失(藍色箭頭),同時觀察到大量染色體獲得或缺失情況,特別是12q與17q的獲得,1p、8p和19q的缺失或獲得,9p的缺失或其它複雜的改變。
圖6 MC
AAP的分子遺傳學變化特點。
H3F3A,BRAF,IDH1,IDH2和TERT啟動子突變情況由Sanger法測序提供;NF1,BRAF,FGFR1,KRAS,NRAS,HRAS,NTRK2和PTPN11等MAPK通路相關基因變化情況由高通量基因測序檢測提供。
由圖可知:80%的病例有CDKN2A/B的缺失;75%的病例存在MAPK通路的基因改變,多為KIAA1549-BRAF融合(20%)、NF1突變(30%)或FGFR1突變(19%);45%的病例ATRX缺失。
此外,近半數的病例存在MGMT的啟動子甲基化(閾值8%)。
圖7 中圓點病例與圖1相同,藍色圓為102例組織學符合間變型毛細胞型星形細胞瘤(APA)的病例,其它顏色圓為158例參考病例;黑色三角為來自26位患者的29例毛細胞樣低級別膠質瘤的TCGA病例。
t-SNE分析示TCGA病例中有10例(來自7名患者)分布在MC AAP中,14例分布在低級別膠質瘤中,餘5例分布在膠質母細胞瘤中。
(備註:圖中病例的腫瘤分類基於甲基化檢測結果)。
圖8 示MC AAP的預後情況。
a 生存分析顯示MC AAP的預後與IDH突變型膠質母細胞瘤相近;b 示存在MAPK通路基因異常的MC AAP預後更好;c 示MGMT啟動子甲基化與預後沒有明顯關係;d 示ATRX缺失也與預後無明顯關係。
圖9 AAP的病理診斷與鑑別診斷。
對於具有間變特徵和毛細胞樣特徵的膠質瘤、幕下的膠質母細胞瘤、大於30歲的PA和復發的PA,需考慮到有無AAP的可能。
但是,AAP需通過免疫組化與分子檢測鑑別PA、多形性黃色星形細胞瘤、膠質母細胞瘤、K27M突變型瀰漫型中線間質瘤與IDH突變型膠質瘤。
小結:本文通過甲基化檢測行腫瘤分類,提出了一種新的膠質瘤類型,即MC AAP。
MC AAP好原發於中青年人的後顱窩,也可繼發於低級別膠質瘤。
其組織學表現伴有間變特徵的毛細胞型星形細胞瘤,具有共同表觀遺傳學改變,常有MGMT啟動子區的超甲基化,分子遺傳學常有NF1,BRAF或FGFR1等MAPK通路異常及CDKN2A/B
與ATRX缺失。
田素芳摘譯之作,解釋權歸原文所持,如有異解,歡迎指正!
(原文連結 https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00401-018-1837-8)
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