「文獻導讀」上皮樣膠質母細胞瘤新的三種分子亞型分類|快樂神經病理專欄

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快樂神經病理 專欄

第8期

摘要

上皮樣膠質母細胞瘤(eGBM)是WHO2016分類中新定義的罕見GBM變體

BRAF V600E突變在該腫瘤中過表達,並且與間變性上皮樣PXA(ePXA)存在一定的形態學重疊。

為了進一步闡明該診斷類別,本研究對64例最初診斷為「eGBM」的兒童和成人病例進行了分子鑑定。

採用基於陣列的甲基化和BRAF、TERT基因的直接測序分析腫瘤。

本研究結果證明了eGBM隊列中存在相當大的分子和臨床異質性。

甲基化模式,拷貝數改變和突變分析數據,結合臨床發現,揭示了三種不同的已確立的腫瘤亞型:(i)具有良好預後的PXA樣腫瘤,主要發生於兒童和年輕人;(ii) IDHwt GBM樣腫瘤,主要發生於老年人,儘管BRAF突變頻率較高,但預後較差;(iii)RTK1小兒GBM樣腫瘤,發生於兒童和青少年,預後中等,伴有染色體碎裂和PDGFRA擴增。

本研究結論:組織病理學定義的eGBM不代表單一的診斷實體,而是代表至少三種分子和生物學上不同的類別。

因此,建議通過全基因組分子譜分析進行分子檢測,以進一步對這些罕見病例進行分類。

結果

1.臨床病理學數據

64例組織學診斷的eGBM的中位年齡為25歲(範圍3-67歲)。

包含33名兒科患者(年齡小於18歲)。

男性45例(70%),女性19例(30%)。

62例腫瘤位於大腦半球,只有2例腫瘤位於小腦。

47名患者有隨訪數據。

所有患者均接受手術治療(全切除和次全切除),術後接受放療和替莫唑胺(TMZ)化療。

其中37例(79%)患者出現腫瘤復發(中位無進展生存期(PFS)11個月;範圍3-38個月)。

在隨訪期間,28例(60%)患者死亡(中位總生存[OS]為23個月;範圍5-72個月)。

局部再生長是29例患者復發的主要模式;然而,8名患者發展為廣泛的腦脊髓播散。

分子分析顯示:36例(56%)病例存在BRAF V600E突變。

此外,24例(38%)腫瘤顯示pTERT突變(主要是C228T突變 - 23例腫瘤)。

在15例(23%)樣本中發現了BRAF/TERT聯合突變。

有和沒有局灶性PXA樣成分的eGBM和BRAF突變沒有相關性(分別為51%和61%,P =0.12)。

然而,pTERT突變在「純」eGBM中更常見(42%),具有PXA樣組分的eGBM為26%(P <0.01)。

未檢測到IDH1/ 2或組蛋白3變體基因(H3F3A,HIST1H3A,HIST1H3B,HIST1H3C,HIST2H3C)的突變。

2. eGBM中的表觀遺傳和細胞遺傳學改變

非監督聚類顯示:具有「上皮樣」組織學特點的64例GBM不形成單獨的簇,但分子特徵與比較組的腫瘤分離。

然而,eGBM與來自比較組的三個腫瘤組明顯分組(圖1A):38例與「典型」PXA聚集,17例與IDHwt GBM聚集,9例與具有RTK1特徵的小兒GBM聚集。

這些結果也通過t-SNE分析得到證實(圖 1B)。

A. eGBM樣本的非監督層次聚類分析(基於5000個最可變的甲基化探針)以及不同中樞神經系統腫瘤的表觀遺傳圖譜。

eGBM(黑點)沒有形成任何單獨的簇,但它們聚集在PXAII級和III級(黃點),IDHwtGBM(藍色和綠色點)或小兒RTK1GBM(紅點)。

B.根據t-SNE對腫瘤甲基化譜進行分組證實了在PXA,成人IDHwtGBM或小兒RTK1GBM中eGBM的分布。

在與PXA聚集的38例腫瘤中,只有13例(34%)含有PXA樣病灶。

儘管pTERT突變很常見,但這些與PXA相關的「eGBM」沒有顯示致癌基因擴增以及低頻率10q缺失,而CDKN2A純合缺失發生在23/38(61%)和BRAF V600E突變發生在30/38(79%)(圖2A,B;表1)。

應特別注意的是,具有不同惡性程度的PXA不形成單獨的簇,並且所有「eGBM」樣本均勻地分布在II級和III級PXA中。

17例「eGBM」(其中4例含有PXA樣病灶)與IDHwtGBM聚集,這組上皮樣膠質瘤僅包含成人患者。

細胞遺傳學揭示了MDM2 / MDM4致癌基因的頻繁擴增(4/17;25%)以及IDHwtGBM的其他細胞遺傳學/分子模式(例如,CDKN2A / B純合缺失,10q缺失,7號染色的獲得,pTERT的頻繁突變)(圖2C,D;表1)。

然而,這些IDHwtGBM中相當大一部分也發現了BRAF V600E突變(6/17;35%)。

9例「eGBM」聚集到所謂的「RTK1型小兒GBM」:7例具有「純」eGBM組織學,2例具有PXA樣病灶。

該組由主要由兒童和青少年中診斷的腫瘤組成。

這些eGBM的細胞遺傳學特徵幾乎均顯示PDGFRA擴增(8/9; 88%),有時與合併MYCN擴增,而CDKN2A純合缺失不太常見(圖2E,F;表1)。

在所有這些腫瘤中檢測到具有各種染色體頻繁參與的染色體碎裂模式(許多染色體間和染色體內DNA斷裂點)。

相反,不存在pTERT和BRAF突變(表1)。

圖2.eGBM的組織病理學(A,C,E)和細胞遺傳學(B,D,F)模式。

所有腫瘤都顯示出相似的組織病理學「上皮樣」模式- 大的黑色素瘤樣腫瘤細胞聚集,具有豐富的細胞質、核偏位。

然而,這些腫瘤揭示了不同的細胞遺傳學和表觀遺傳學特徵。

A、B:來自「PXA簇」的eGBM顯示無擴增,大量染色體增加和CDKN2A純合缺失(箭頭)。

C、D:來自「成人IDHwt簇」的eGBM檢測到CDK4 / MDM2的擴增(箭頭),7號染色體的獲得以及10號單倍體。

E、F:來自「小兒GBMRTK1簇」的eGBM,具有PDGFRA的擴增(箭頭)和染色體碎裂模式。

表1:eGBM中的臨床和分子變量對應於各種相關的CNS腫瘤簇

3. 生存分析

臨床和/或分子參數與47例eGBM患者存活率存在一些顯著的相關性(表2)。

臨床和分子參數的單變量OS分析顯示:年齡較大,存在任何致癌基因擴增,10q缺失,以及來自RTK1小兒GBM或成人IDHwtGBM簇的腫瘤與低生存率顯著相關。

相比之下,具有BRAF V600E突變的腫瘤或與典型PXA聚集的腫瘤預後較好(圖3)。

然而,單獨存在組織學定義的局灶性PXA樣成分對預後影響不顯著。

多變量分析(包括所有測試的變量或僅具有預後意義的變量)未確定任何重要的預後參數。

這可能是由於可用病例數量較少。

表2.eGBM患者單因素生存分析結果(粗體字是有統計學意義的變量)

圖3.eGBM分子亞型的總存活率分為3個獨立的組群。

紅線-eGBM與小兒RTK1GBM聚類,藍線-eGBM與成人IDHwGBM聚類,黃線腫瘤與典型PXA聚類。

所有組間差異均具有統計學意義(時序檢驗P<0.0001)。

討論

該研究表明,通過全球DNA甲基化和CNV分析檢測到的eGBM種類中存在相當大的分子和臨床異質性。

「上皮樣」GBM表型可能代表組織學模式,而不是定義特徵的變體或實體。

因此,這些病例的分子亞型可能潛在地將這些形態學相似的病例轉化為以下診斷,例如「具有上皮樣特徵的間變性PXA」,「具有上皮樣特徵的IDHwt GBM」,「具有上皮樣特徵的RTK1小兒GBM類型」等。

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

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