「匯總」腦膠質瘤分子標誌物大盤點

2020-11-02

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引言

很多人對腦膠質瘤談虎色變，認為它就是惡性程度最高的「腦癌」，復旦大學附屬華山醫院的吳勁松教授卻提出了一個大膽的新觀念，低級別的腦膠質瘤應該稱之為慢性的腫瘤性疾病。

因此，腦膠質瘤的分類對我們清楚的認識這一疾病有非常重要的意義。

傳統腦膠質瘤根據腫瘤細胞的形態學、腫瘤細胞的惡性程度以及腫瘤所處的部位進行分類，按腫瘤細胞在病理學上的惡性程度分為：Ⅰ～Ⅳ級。

低級別膠質瘤指的是二到三級的膠質瘤，組織病理學上稱為lower grade。

（詳見：[專訪]華山醫院吳勁松: 低級別膠質瘤經合理治療 10年存活率可超70%）

隨著分子生物學的發展，分子病理診斷的興起，腦膠質瘤的分子分型越來越重要，最新2016版WHO中樞神經系統腫瘤指南中強調了這點。

這時候再談低級別膠質瘤有可能包含兩層意思，一個是按組織病理學分類主要為二級的，部分為三級的膠質瘤，符合lower grade較低級別的膠質瘤；第二個就是分子病理預後指標是比較優越的，比如IDH突變，1p/19q共缺失的，ATRX突變等，這一類的病人預期壽命可以在10年以上。

所以我們現在強調膠質瘤也要做分子診斷，不能滿足於一個普通的組織病理學診斷，要結合分子診斷結果，比如螢光定量PCR、FISH、一代、二代測序，這些方法都已寫進2016版WHO中樞神經系統腫瘤指南中。

腦膠質瘤中涉及的分子標誌物

(一)IDH突變

異檸檬酸脫氫酶（isocitrate dehydrogenase）IDH，有三種異構酶形式（IDH1/2/3），IDH1/2存在於體細胞突變，是腫瘤早期發生的現象。

目前認為IDH突變是低級別膠質瘤(星形細胞瘤，少突膠質瘤)和繼發性膠質母細胞瘤（GBM）的重要標記物。

具有顯著的預後價值：存在IDH基因突變的患者預後較好，無進展生存期和總生存期也較長。

IDH野生型患者的預後則較差，無進展生存期和總生存期相對較短。

IDH 突變狀態可輔助診斷膠質瘤。

檢測方法：sanger測序、R132H抗體IHC。

(二)MGMT 啟動子甲基化

六氧-甲基鳥嘌呤-DNA-甲基轉移酶(O6-methylguanine-DNA-methyltransferas,MGMT) 是一種重要的DNA修復酶，能夠迅速修復由烷化劑藥物引起的DNA烷基化損傷,從而使細胞對烷化劑產生耐受。

MGMT基因啟動子富含CpG島，正常處於非甲基化狀態，甲基化MGMT在腦膠質瘤組織中的表達與腫瘤的耐藥性有關，MGMT 啟動子甲基化提示膠質母細胞瘤（GBM）患者預後較好。

檢測方法：高解析度熔解曲線(High Resolution Melt,HRM) PCR法

(三)染色體 lp/19q 共缺失

在膠質瘤中，1p和19q的缺失與腫瘤中的少枝膠質細胞成分有關，在低級別膠質瘤中，70％的少突膠質瘤和60％的間變性少突膠質瘤中可檢測到二者的共缺失異常。

共缺失患者對放療和化療效果好，提示著較長生存期，預後相對良好。

檢測方法：螢光原位雜交（FISH）、基於雜合性缺失分析的聚合酶鏈式反應(PCR) 和陣列比較基因組雜交(CGH)。

推薦採用FISH法。

(四)TERT啟動子突變

端粒酶逆轉錄酶(Telomerase reverse transcriptase,TERT)啟動子區突變，是近年來發現的另1個膠質瘤分子標誌物，突變主要集中在啟動子區的C228T和C250T兩個位點，總突變率在50%左右。

在原發性膠質母細胞瘤中TERT突變可達58%以上，繼髮膠質母細胞瘤中占28%。

在IDH突變亞群中，TERT突變的患者預後更好，在IDH野生亞群中，TERT突變患者的預後反而更差。

檢測方法：對外顯子區域進行PCR，Sanger測序。

(五)EGFR 擴增和 EGFRvⅢ重排

表皮生長因子受體( epidermal growth factorreceptor，EGFR)基因定位於染色體7p12，編碼一種跨膜酪氨酸激酶受體( EGFR/Erb/Herl)。

EGFR基因變異普遍發生腫瘤細胞中，在腦膠質瘤中也有很高的發生率。

間變性星形細胞瘤中EGFR擴增的發生率為17%，GBM中的發生率為50%- 60%，由於小細胞GBM中EGFR擴增很普遍，據此能鑑別診斷小細胞GBM與高級別的少突膠質細胞瘤。

在臨床上，60歲的CBM患者伴隨EGFR擴增提示預後不良。

存在ECFR擴增的腫瘤可以伴發其他EGFR基因的改變，最常見的是外顯子2-7框內缺失形成的EGFRvⅢ重排，EGFRvⅢ重排在GBM患者的發生率為20% - 30%。

EGFR的擴增會導致EGFRvⅢ成為截斷體蛋白，從而不能綁定配體的短胞外區。

EGFRvⅢ重排能夠激活下游信號轉導通路。

EGFRvⅢ重排是否與預後相關還存在著爭議，但是長期來看，有EGFRvⅢ重排的患者預後有差的趨勢。

檢測方法：EGFR擴增：FISH法；EGFRvⅢ重排：實時定量PCR，IHC，多重探針依賴式擴增技術。

推薦FISH檢測EGFR重排。

(六)PTEN 基因突變

磷酸酯酶與張力蛋白同源物( phosphatase andtensin homolog，PTEN)，定位於染色體lOq23.3，PTEN是重要的抑癌基因，參與信號通路的轉導，在細胞生長、分裂的速度過快或者分裂不受控制時，能夠調控細胞分裂周期，使細胞停止分裂並誘導凋亡，這些功能可以阻止細胞的異常增殖進而限制腫瘤的形成。

PTEN基因是眾多腫瘤預後的評價指標，PTEN參與了RTK/PI3K通路，86%的GBM患者會有包括PTEN基因缺失和突變的RTK/PI3K通路基因的改變。

在原發性GBM中PTEN的點突變率為26% - 34%。

間變性星形細胞瘤(18%)突變率明顯少於GBM。

有PTEN突變的間變性星形細胞瘤患者預後較差。

檢測方法：對外顯子區域進行 PCR，Sanger 測序。

(七)TP53 基因突變

TP53為抑癌基因，定位於染色體17p13.1，編碼蛋白稱為p53蛋白。

p53蛋白能調節細胞周期和避免細胞癌變發生。

超過50%的人類腫瘤涉及TP53基因突變的發生。

TP53基因突變在低級別星形細胞瘤中發生率為50% - 60%，在少突膠質細胞瘤中TP53基因突變發生率很低，混合性少突星形細胞瘤發生率為40%，繼發性GBM發生率為70%，原發性GBM發生率為25% -37%。

TP53 突變在低級別星形細胞瘤和繼發 GBM 中發生率高。

有 TP53 突變的低級別膠質瘤預後較差。

但是對GBM而言並沒有預測價值。

檢測方法：對外顯子區域進行PCR，Sanger測序檢測TP53突變。

(八)BRAF 融合和點突變

BRAF基因位於7q34，是RAF家族的成員之一，RAF家族還包括ARAF和RAFl( CRAF)基因，是RAS/RAF/MEK/ERK/MAPK通路重要的轉導因子，參與調控細胞內多種生物學事件，如細胞生長、分化和凋亡等。

BRAF基因的串聯重複導致了基因的融合，如KIAA1549-BRAF和FAM13IB-BRAF（少見）。

KIAA1549-BRAF融合在毛細胞型星形細胞瘤中高發（50% - 70%），而在其他級別膠質瘤或其他腫瘤中極為少見。

檢測有KIAA1549-BRAF融合則高度提示為毛細胞型星形細胞瘤。

可作為與CBM區分的重要的診斷標誌物。

另外，各個級別的膠質瘤中，均檢測到了BRAF V600E突變。

多形性黃色瘤型星形細胞瘤中約有60% - 70%發生該突變，是突變最多的一種星形細胞瘤。

在毛細胞型星形細胞瘤中發生率為10%，其他膠質瘤中少見。

KIAA1549-BRAF 融合基因和 BRAF V600E 突變與毛細胞型星形細胞瘤密切相關，具有很強的診斷價值;是靶向治療的標誌物。

檢測方法：KIAA1549-BRAF基因融合：FISH法，實時定量PCR；BRAF V600E突變：免疫組織化學，焦磷酸測序。

(九)CDKN2A

CDKN2A基因位於9號染色體短壁上，9p21，是一個腫瘤抑癌基因。

CDKN2A基因純合性缺失可見於11%Ⅱ級，47%Ⅲ級，和60%Ⅳ級膠質瘤，發生於18%原發性腦膠質瘤和43%的復發性腦膠質瘤中，與腫瘤進展相關，為預後膠質瘤預後不良因子。

檢測方法：採用FISH法進行 CDKN2A/CEP 9檢測。

（相關報導請見：[專訪]北大醫學部常青: 率先發現髓母細胞瘤分子標誌物Mir-449a 有助於獲得精確診斷和精準治療機會）