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谈胶质瘤整合诊断实践与热点问题

tiantanbingyou 2020-7-15 14:16

在世界卫生组织(WHO)公布的中枢神经系统肿瘤分类第四版修订版(以下简称2016版WHO分类)中,首次引入以分子遗传学标志为依据的分子分型,打破百余年来完全基于组织形态学分类分型的传统,建立了 以组织学分型和分子分型相结合的诊断模式,将神经肿瘤的病理诊断带入“整合诊断(integrated diagnosis)”时代。

整合诊断因其更精准的预后评价优势而受到临床诊断与治疗的青睐,但推行3年来,限于经济和技术因素,许多病理诊断中心尚无实施各种相关分子检测的完善条件,即便完善相关分子检测, 也仍有部分病例诊断未能完全归入2016版WHO分类,临床实践遭遇困惑和挑战。上述问题引发了神经病理学界的热烈讨论,鉴于此,中枢神经系统肿瘤分子信息与分类实践联盟-非WHO官方组织(cIMPACT-NOW)多次针对2016版WHO分类的热点问题提出完善意见。本文拟围绕 cIMPACT-NOW更新内容,并结合自身临床体会,对部分热点话题进行阐述,以期对临床诊断有所助益。

1.弥漫性星形细胞瘤与少突胶质细胞瘤整合诊断实践与热点

2016版WHO分类的重大变化是对弥漫性星形细胞和少突胶质细胞起源肿瘤引入IDH基因信息进行分类和分子分型,前者可以分为IDH突变型和IDH野生型Ⅱ~Ⅳ级星形细胞起源肿瘤,IDH突变并1p/19q共缺失是诊断Ⅱ级和Ⅲ级少突胶质细胞起源肿瘤的必要条件。这种分类分型方法与经典的组织学分类分型相比,能够为临床提供更精确的参考信息。2016版WHO分类提出,对于弥漫性星形细胞和少突胶质细胞起源肿瘤的诊断,检测IDH基因和1p/19q染色体是必须的。

以下3种情况建议采用组织学分类加“非特指(NOS)”作为后缀修饰:(1)未行IDH基因和1p/19q染色体检测。(2)行IDH基因和1p/19q染色体检测,但检测失败。(3)行IDH基因和1p/19q染色体检测并获得可靠的检测结果,但该结果未能归入2016版WHO分类特定分型中。然而,囿于经济条件和技术水平的差异,许多病理诊断中心难以适应这种诊断标准,并在临床实践中遇到诸多诊断困惑。

为了解答临床病理工作者在实践中的困惑,cIMPACT-NOW更新1和2补充以下意见:(1)弥漫性星形细胞和少突胶质细胞起源肿瘤的“NOS”后缀仅用于“未行必要的分子检测或必要的分子检测失败”这两种情况。(2)在“行IDH基因和1p/19q染色体检测并获得可靠检测结果,但该结果未能归入2016版WHO分类特定分型”中,建议采用“未定类(NEC)”作为后缀修饰。(3)肯定部分情况可以通过免疫组织化学检测获得可靠的分子分型,无需行分子检测,如①免疫组织化学染色IDH1R132H突变蛋白呈阳性代表IDH突变型,无需行IDH1/2检测。②组织学表现为经典的星形细胞瘤,免疫组织化学检测IDH1R132H突变蛋白呈阳性且ATRX表达缺失伴p53过表达,无需行少突胶质细胞起源肿瘤的1p/19q染色体检测即可诊断为弥漫性星形细胞瘤(WHOⅡ级)或间变性星形细胞瘤(WHOⅢ级),IDH突变型。③年龄≥55岁的胶质母细胞瘤患者,若免疫组织化学染色IDH1R132H突变蛋白呈阴性,则诊断为IDH野生型胶质母细胞瘤。

IDHR132H突变占IDH基因突变的90%~95%,故免疫组织化学染色IDH1R132H突变蛋白呈阴性不能完全代表IDH野生型,年龄<55岁的胶质母细胞瘤患者仍需进一步行IDH1/2基因检测以明确诊断。值得注意的是,约有91%存在IDH2基因突变的弥漫性胶质瘤伴1p/19q共缺失,属于少突胶质细胞瘤或间变性少突胶质细胞瘤,且多为间变性少突胶质细胞瘤。笔者的临床经验是,对于组织学呈典型少突胶质细胞瘤区域的患者,若免疫组织化学染色IDH1R132H突变蛋白表达阴性,无论是否年龄≥54岁、组织学级别、其他免疫组织化学标志物表达情况,均建议进一步行IDH基因和1p/19q染色体检测,以排除少突胶质细胞起源肿瘤。

2.H3基因突变型胶质瘤的整合诊断实践与困惑

2016版WHO分类将“弥漫性中线胶质瘤,H3K27M突变型”作为独立的肿瘤类型,只要是伴H3K27M突变的弥漫性胶质瘤,无论组织学分级均归为WHOⅣ级,这给传统病理诊断带来极大挑战,如毛细胞型星形细胞瘤、节细胞胶质瘤或室管膜瘤等非浸润性神经上皮肿瘤亦可伴H3K27M突变,但此类肿瘤的预后目前尚不完全清楚。

鉴于此,cIMPACT-NOW更新2对“弥漫性中线胶质瘤,H3K27M突变型”的定义进行解释并提出严格的诊断条件:(1)弥漫性(即浸润性)。(2)中线部位(如丘脑、脑干、脊髓等)。(3)H3K27M突变的胶质瘤。同时指出,H3K27M突变发生于呈局限性生长的神经上皮肿瘤(如毛细胞型星形细胞瘤、节细胞胶质瘤)时,预后有待进一步观察和评价。迄今对于“弥漫性中线胶质瘤,H3K27M突变”的定义和组织学分级仍存较大争议。

尽管Hochart等报告伴H3K27M突变的毛细胞型星形细胞瘤患者可长期生存,但根据李智团队既往研究,以及Kleinschmidt-Demasters等和Pratt等均发现“纯的”毛细胞型星形细胞瘤或节细胞胶质瘤伴H3K27M突变临床并非罕见,且认为对于WHOⅠ级的局限性神经上皮肿瘤,H3K27M突变是预后较差的预测因子。上述研究结果给临床诊断带来一定困扰。Rodriguez等发现,伴间变特征的毛细胞型星形细胞瘤患者预后较差与ATRX缺失有关,而与H3K27M突变无明显关联性。

vonBueren等也发现,对于儿童脑干内生性弥漫性胶质瘤患者,无论组织学分级如何,均预后不良,与H3K27M突变无关联性。根据上述研究结果推测,H3K27M突变是胶质瘤患者预后不良的预测因子,但并非独立因子,其对肿瘤预后的精准判定尚待进一步研究。笔者的临床经验是,应结合影像学、组织学、免疫组织化学、基因检测结果综合判断,对于中线部位弥漫性胶质瘤(WHOⅡ~Ⅳ级)伴H3K27M突变即诊断为弥漫性中线胶质瘤,H3K27M突变型,WHOⅣ级;而对于中线部位局限性神经上皮肿瘤伴H3K27M突变的诊断需持保守谨慎态度,若影像学提示病灶明显强化伴瘤周水肿等类似高级别胶质瘤的表现,尤其是同时伴ATRX缺失和p53突变,倾向诊断高级别病变,至少应提示肿瘤有迅速进展的可能,建议密切随访。

H3基因突变的胶质瘤主要包括H3K27M突变和H3.3G34R/V突变,均好发于儿童或青年,其中,H3K27M突变发生于H3F3A(H3.3)基因或HIST1H3B/C(H3.1)基因,病变几乎均发生在中线部位。值得注意的是,H3.1K27M突变病变均发生在脑桥,H3.3K27M突变病变主要发生在脑干、丘脑、脊髓等中线部位;H3.3G34R/V突变是发生在儿童大脑半球的高级别胶质瘤,具有独特的临床病理学特征,几乎所有的儿童型高级别胶质瘤伴H3.3G34突变患者均存在TP53突变和ATRX缺失,后者不仅与H3K27M突变和H3.3G34R/V突变相关,也与替代性端粒延长相关。

Korshunov等的研究亦证实上述分子事件在致病性基因中的重要作用。研究显示,存在H3.3G34R/V突变的胶质瘤Olig1/2基因座处于高甲基化状态,故Olig1/2表达量较低。对于H3G34突变的弥漫性胶质瘤,无论其组织学分级,均呈现高级别胶质瘤的侵袭性生物学行为,但较IDH野生型胶质母细胞瘤的总生存期略长。

3.IDH野生型/H3K27M野生型星形细胞肿瘤的整合诊断实践

2016版WHO分类的整合诊断包括组织学分型、分子分型和WHO分级三要素。在该分类中,弥漫性星形细胞肿瘤分为IDH突变型、IDH野生型和H3K27M突变型(弥漫中线胶质瘤),但临床实践中有部分IDH野生型、H3野生型弥漫性星形细胞瘤或间变性星形细胞瘤具有与胶质母细胞瘤相似的生物学行为,与其WHO分级不符,不利于临床对此类患者的分层管理。

cIMPACT-NOW更新3回顾总结大量研究后指出,具备以下分子特征之一的IDH野生型弥漫性星形细胞瘤或间变性星形细胞瘤,其生物学行为与胶质母细胞瘤相似:(1)EGFR扩增。(2)第7号染色体整体获得并第10号染色体整体缺失(+7/-10)。(3)TERT启动子区突变。为了更完整地反映肿瘤的组织学特征、分子分型,更好地指导临床对患者的分层管理,建议将此类肿瘤整合诊断为弥漫性星形细胞胶质瘤,IDH野生型,伴胶质母细胞瘤分子病理学特征,WHOⅣ级。临床治疗方面应予以与胶质母细胞瘤相同的放射治疗联合同步化疗方案。

上述提示肿瘤预后不良的分子特征均基于组织学和相关分子检测为IDH野生型弥漫性星形细胞瘤或间变性星形细胞瘤,应注意以下几点:(1)EGFR基因高拷贝数扩增是预测胶质瘤侵袭性强的特异性指标,罕见于其他生物学行为惰性的胶质瘤;此外,EGFR基因低拷贝数扩增不等同于EGFR基因扩增,EGFR免疫组织化学检测不能充分并特异性地反映EGFR基因扩增,因此不能用于指导临床诊断与治疗。(2)第7号染色体整体获得并第10号染色体缺失(+7/-10)亦是胶质瘤侵袭性强的重要指标,但需排除多形性黄色星形细胞瘤,后者也可见+7/-10染色体变异。(3)TERT启动子区突变常见于IDH野生型胶质母细胞瘤及具有明显侵袭性行为的IDH野生型弥漫性星形细胞瘤和间变性星形细胞瘤,可以作为预后较差的独立预测因子。

但应该强调的是,大部分少突胶质细胞瘤伴TERT启动子区突变,亦有部分其他IDH野生型神经上皮肿瘤也伴TERT启动子区突变,例如多形性黄色星形细胞瘤、室管膜瘤和伴毛细胞特征的间变性胶质瘤等。因此,TERT启动子区突变作为高侵袭性胶质瘤的预测因子,须基于组织学诊断为弥漫性星形细胞瘤或间变性星形细胞瘤且相关分子检测证实IDH野生型和无1p/19q共缺失的基础之上。

4.儿童型胶质瘤的整合诊断实践

在2016版WHO分类公布前,儿童与成人胶质瘤的组织学诊断原则是一致的,但在临床实践中二者在生物学行为和预后等存在较大差异,与二者截然不同的分子遗传学变异有关:儿童低级别胶质瘤主要与MYB和BRAF等丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)信号转导通路相关基因突变有关;儿童高级别胶质瘤主要与H3基因突变有关,而与IDH基因、p53基因和ATRX基因突变等成人常见的分子遗传学变异无关。

IDH基因预测肿瘤侵袭性行为并不适用于大多数儿童弥漫性胶质瘤,IDH野生型儿童低级别胶质瘤通常呈现良性、缓慢生长,极少出现恶性转化,预后明显优于成年胶质瘤患者。此种情况下,WHOⅡ级或低级别胶质瘤的诊断术语并不能体现肿瘤的异质性,不利于临床对这两类完全不同的肿瘤分类管理。鉴于此,cIMPACT-NOW更新4建议,通过以下基因改变对IDH野生型和H3野生型儿童弥漫性胶质瘤进行分层,从而更好地指导临床管理:(1)弥漫性胶质瘤,伴MYB基因改变。(2)弥漫性胶质瘤,伴MYBL1基因改变。(3)弥漫性胶质瘤,伴FGFR1TKD重复扩增。(4)弥漫性胶质瘤,伴FRFR1基因改变。(5)弥漫性胶质瘤,伴BRAFV600E突变(需排除CDKN2A/B基因纯合性缺失)。(6)弥漫性胶质瘤,伴其他确切异常激活MAPK信号转导通路的基因改变。上述分子遗传学改变主要发生于儿童胶质瘤,偶见于成人胶质瘤,大部分患者伴有癫发作。

此类肿瘤虽然组织学特征为WHOⅡ级,IDH野生型/H3野生型,但均呈现较惰性的生物学行为,尤其是伴MYB或MYBL1基因变异的患者,生物学行为类似WHOⅠ级。cIMPACT-NOW建议,在出现更多数据前,暂缓对此类肿瘤进行恶性级别定级,采用“待定(TBD)”后缀修饰。

同时建议采纳2014年ISN-Haarlem指南整合诊断的报告格式:(1)基于组织所有信息特征的整合诊断。(2)组织学分类。(3)WHO分级。(4)分子特征。如1例伴MYB基因变异的儿童弥漫性胶质瘤的诊断格式:(1)整合诊断为弥漫性胶质瘤。(2)组织学分类,弥漫性胶质瘤。(3)WHO分级,TBD。(4)分子遗传学信息,IDH野生型,H3野生型,MYB-PCDHFA1基因融合。

儿童胶质瘤与成人胶质瘤目前尚无明确的鉴别标准,年龄和分子特征等均是诊断依据。cIMPACT-NOW认为,对于儿童低级别弥漫性胶质瘤在未进行上述分子检测的情况下,可诊断为弥漫性星形细胞瘤,NOS或少突胶质细胞瘤,NOS。

5.小结

将组织学特征与分子遗传学特征相结合的整合诊断对临床诊断与治疗及预后评价有指导意义,无疑较单纯组织学诊断具有更明显的优势。临床实践中遇到组织学分型与分子分型相冲突时应如何处理?组织学分型与分子分型重叠时如何对肿瘤进行分型和描述?cIMPACT-NOW进行了大量工作并予以系列回答,为临床实践中处理相关问题的方式作出指引。这也对临床神经病理工作提出了更高的要求,因此,病理工作者应熟悉相关诊断术语,根据自身实际情况有层次、分步骤地逐步开展相关分子检测,准确描述胶质瘤的临床病理学特征和遗传学信息,从而为临床诊断与治疗以及预后评价提供精准信息。
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