胶质瘤的分子标志物

　　1.IDH突变：异柠檬酸脱氢酶（isocitrate dehydrogenase，IDH）是三羧酸循环中的一种关键性限速酶，催化异柠檬酸氧化脱羧生成α-酮戊二酸及CO2，为细胞新陈代谢提供能量和生物合成的前体物质。IDH基因家族有三种异构酶（IDH1，IDH2和IDH3）。IDH1和IDH2的突变在原发性GBM中发生率很低（5.0%），但是在继发性GBM（84.6%）和WHOII级、III级［胶质瘤星形细胞瘤（83.3%）、少突胶质细胞瘤（80.4%）、少突-星形细胞瘤（全切）、间变性星形细胞瘤（69.2%）、间变性少突-星形细胞瘤（86.1%）］中发生率很高。

　　IDH1/IDH2突变发生在胶质瘤形成的早期，随后根据星形细胞或少突胶质细胞的谱系分化不同可以分别伴随TP53基因突变或1p/19q杂合性缺失。在继发性GBM和低级别弥漫性胶质瘤中，IDH1/IDH2基因突变与TP53突变、染色体1p/19q杂合性缺失及O6-甲基鸟嘌呤-DNA-甲基转移酶（MGMT）启动子区甲基化状态呈正相关；在原发性GBM中，IDH1基因的突变与10号染色体缺失和EGFR扩增呈负相关。IDH1/IDH2突变与较长的无进展生存期有关，通常发生在年轻成年人和青少年弥漫性胶质瘤患者中。超过90%的IDH基因突变为IDH1突变（均为R132型），其余的为IDH2突变（均为R172型），至今未有IDH3突变的报道。

　　有IDH1/IDH2基因突变的高级别胶质瘤预后明显好于无IDH1/IDH2基因突变的同类型胶质瘤，包括各级别胶质瘤的多方位研究也证实了IDH1基因突变和较好预后之间的相关性，多因素分析也提示IDH1基因突变是一个独自的良好预后标志物。迄今为止，尚无证据表明IDH1突变类型（R132H型与非R132H型）影响患者的生存率。也有一些研究报告证实，胶质瘤中IDH1基因突变与化疗反应之间没有明显的相关性。

　　MGMT启动子甲基化：MGMT定位于10q26，编码一种修复DNAO6-甲基鸟嘌呤的酶。其启动子包括含97个CG二核苷酸（CpG位点）的CpG岛。在正常组织中，MGMT的CpG位点一般都处在非甲基化状态。MGMT的CpG位点甲基化会导致染色体结构改变，从而阻止转录因子结合、导致MGMT基因的沉默。MGMT主要分布于细胞质，DNA损伤后才转移到细胞核。

　　在细胞核中，MGMT可以使烷化剂作用下形成的O6-甲基鸟嘌呤去甲基化，合适地修复DNA损伤，同时自身不可逆失活为烷基化MGMT。MGMT一个分子只能修复一个烷基加合物，因此，MGMT被称为自杀酶。细胞的修复能力取决于MGMT在细胞内的含量和合成速率，而MGMT基因启动子甲基化可以导致基因沉默和控制蛋白合成，阻碍DNA的修复。MGMT启动子甲基化在少突胶质细胞瘤中发生率为60%～80%，在少突-星形细胞瘤发生率为60%～70%，在GBM发生率为20%～45%，在间变性星形细胞瘤发生率为40%～50%，在毛细胞型星形细胞瘤发生率为20%～30%。在继发性GBM和低级别弥漫性胶质瘤中，MGMT启动子甲基化状态与IDH基因突变和1p/19q缺失的状态呈正相关。复发胶质瘤样本中MGMT启动子甲基化水平较一开始手术样本多有明显的增加，但胶质瘤患者的中位生存期只受初治胶质瘤中MGMT启动子甲基化状态的影响。MGMT启动子甲基化与胶质瘤对于烷化剂化疗的敏感性之间有密切关系。Hegi等报道，接受放疗和替莫唑胺治疗的患者，MGMT启动子甲基化者具有更长的生存期。

　　MGMT状态可提供预后信息，并对治疗选择有指导意义。通过甲基化特异性聚合酶链反应（MSP）检测MGMT启动子甲基化，不仅应用于实验研究，而且被列为临床常规诊断项目。

　　3.染色体1p/19q缺失：1p/19q联合性缺失是指1号染色体短臂和19号染色体长臂同时缺失，较早发现于少突胶质细胞瘤。1p/19q联合性缺失在少突胶质细胞瘤的发生率为80%～90%，在间变性少突胶质细胞瘤的发生率为50%～70%，在弥漫性星形细胞瘤发生率为15%，而在GBM发生率仅为5.0%。具有1p/19q联合性缺失的少突胶质细胞瘤患者通常伴随IDH基因突变及MGMT启动子甲基化和G-CPG岛甲基化（G-CIMP），但与TP53突变相互独自发生。

　　目前认为1p/19q联合性缺失是少突胶质细胞瘤的分子特征，是其诊断性分子标志物。通常对疑似少突胶质细胞瘤或少突-星形细胞瘤者均应进行1p/19q联合性缺失的检测，从而协助组织学诊断，且1p/19q缺失也有助于区分少突-星形细胞瘤更倾向于少突胶质细胞瘤还是星形细胞瘤，这对于治疗选择有的意义。1998年有学者一次报道，在间变性少突胶质细胞瘤中，有1p/19q联合性缺失的患者化疗效果更好，生存期更长。用替莫唑胺或单纯放疗治疗1p/19q联合缺失的少突胶质细胞瘤患者会延长其无进展生存期，有1p缺失的患者进行单一治疗无进展生存期也会延长。

　　4.EGFR扩增和EGFRvIII突变：表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）基因定位于染色体7p12，编码一种跨膜酪氨酸激酶受体。EGFR扩增在胶质瘤中发生率很高，并常伴随编码蛋白的过表达。间变性星形细胞瘤EGFR扩增的发生率为17%，GBM的发生率为50%～60%。FISH技术可以检测EGFR扩增，所以可作为判定肿瘤级别的备选指标。

　　在临床上，60岁以上的GBM患者伴随EGFR扩增提示预后不良。存在EGFR扩增的胶质瘤可以伴发其他EGFR基因的改变，较常见的是外显子2～7范围内缺失形成的EGFRvIII突变，GBM的EGFRvIII突变发生率为20%～30%，EGFRvIII编码缺少细胞外结构域的截短型EGFR蛋白。虽然截短型EGFR不能与其配体结合，但可通过自激活及进而激活下游信号转导通路发挥促肿瘤作用。EGFRvIII突变是否与预后相关还存在着争议，但长期随访资料显示EGFRvIII突变患者有预后差的趋势。然而，EGFRvIII突变为我们提供了一个分子靶向治疗的靶标，多项二期临床试验已发现针对EGFRvIII突变的疫苗能够好转患者的预后。有报道显示有望通过监测外周血EGFRvIII突变来观察EGFRvIII突变GBM患者对治疗的反应及监测其是否复发。

　　5.BRAF基因融合和点突变：BRAF原癌基因位于7q34，编码一种丝/苏氨酸特异性激酶，参与调控细胞内多种生物学过程，如细胞生长、分化和凋亡等。BRAF基因的串联重复导致了基因的融合，如KIAA1549-BRAF和FAM131B-BRAR（少见）。KIAA1549－BRAF融合在毛细胞型星形细胞瘤（PA；50%～70%）及多形性黄色瘤型星形细胞瘤（PXA；55.6%）中高发，而在其他胶质瘤或其他肿瘤中较为少见。KIAA1549－BRAF融合是一个重要的诊断标志物，由于PA也存在微血管增生，PXA在组织学上有时难以与GBM区分，如果检测有KIAA1549－BRAF融合则有助于PA和PXA与GBM的鉴别。

　　在各个级别的胶质瘤中，均检测到了BRAF发生在Val600Glu位点的错义突变（V600E）。通过针对该种突变的特异性抗体的免疫组织化学检测发现，多形性黄色瘤型星形细胞瘤中约有60%～70%发生该突变，是BRAFV600E突变较多的一种星形细胞瘤。在上皮样型胶质母细胞瘤和毛细胞型星形细胞瘤的发生率分别为53.8%和10%，其他胶质瘤中少见。针对BRAFV600E突变的药物，如威罗菲尼，为BRAFV600E突变型胶质瘤治疗提供了新的治疗方式。

　　6.Ki-67：Ki-67是一个395kD的抗原，其表达同细胞周期密切联系：Ki-67在G0和G1早期不表达，从G1期开始表达，在G2和S期表达量增加，至M期的表达量迅速下降。因此，Ki-67表达状况可反映肿瘤细胞的增殖活性和细胞周期的进行状况，是肿瘤细胞增殖的特异标志物。现在多使用免疫组织化学技术检测Ki-67蛋白，在病理诊断中已获得普遍认可。Ki-67表达于细胞核，其阳性表达率能客观反映肿瘤细胞的增殖活性及良恶性程度。在胶质瘤细胞中，其表达水平与肿瘤级别呈良好的正相关，可以作为胶质瘤病理分级及预后评估的重要参考指标。研究表明，Ki-67表达水平与胶质瘤患者的生存期及预后呈性负相关，Ki-67阳性表达率越高，肿瘤越容易复发，患者的生存时间越短。