胶质瘤分子诊断指标（脑胶质瘤分子标志物大盘点）

【引言】

很多人对脑胶质瘤谈虎色变，认为它就是恶性程度最高的“脑癌”，复旦大学附属华山医院的吴劲松教授却提出了一个大胆的新观念，低级别的脑胶质瘤应该称之为慢性的肿瘤性疾病。因此，脑胶质瘤的分类对我们清楚的认识这一疾病有非常重要的意义。传统脑胶质瘤根据肿瘤细胞的形态学、肿瘤细胞的恶性程度以及肿瘤所处的部位进行分类，按肿瘤细胞在病理学上的恶性程度分为：Ⅰ～Ⅳ级。低级别胶质瘤指的是二到三级的胶质瘤，组织病理学上称为lower grade。

随着分子生物学的发展，分子病理诊断的兴起，脑胶质瘤的分子分型越来越重要，最新2016版WHO中枢神经系统肿瘤指南中强调了这点。这时候再谈低级别胶质瘤有可能包含两层意思，一个是按组织病理学分类主要为二级的，部分为三级的胶质瘤，符合lower grade较低级别的胶质瘤；第二个就是分子病理预后指标是比较优越的，比如IDH突变，1p/19q共缺失的，ATRX突变等，这一类的病人预期寿命可以在10年以上。所以我们现在强调胶质瘤也要做分子诊断，不能满足于一个普通的组织病理学诊断，要结合分子诊断结果，比如荧光定量PCR、FISH、一代、二代测序，这些方法都已写进2016版WHO中枢神经系统肿瘤指南中。

【脑胶质瘤中涉及的分子标志物】

(一)IDH突变

异柠檬酸脱氢酶（isocitrate dehydrogenase）IDH，有三种异构酶形式（IDH1/2/3），IDH1/2存在于体细胞突变，是肿瘤早期发生的现象。目前认为IDH突变是低级别胶质瘤(星形细胞瘤，少突胶质瘤)和继发性胶质母细胞瘤（GBM）的重要标记物。具有显著的预后价值：存在IDH基因突变的患者预后较好，无进展生存期和总生存期也较长。IDH野生型患者的预后则较差，无进展生存期和总生存期相对较短。IDH 突变状态可辅助诊断胶质瘤。

检测方法：sanger测序、R132H抗体IHC。

(二)MGMT 启动子甲基化

六氧-甲基鸟嘌呤-DNA-甲基转移酶(O6-methylguanine-DNA-methyltransferas,MGMT) 是一种重要的DNA修复酶，能够迅速修复由烷化剂药物引起的DNA烷基化损伤,从而使细胞对烷化剂产生耐受。MGMT基因启动子富含CpG岛，正常处于非甲基化状态，甲基化MGMT在脑胶质瘤组织中的表达与肿瘤的耐药性有关，MGMT 启动子甲基化提示胶质母细胞瘤（GBM）患者预后较好。

检测方法：高分辨率熔解曲线(High Resolution Melt,HRM)　PCR法

(三)染色体 lp/19q 共缺失

在胶质瘤中，1p和19q的缺失与肿瘤中的少枝胶质细胞成分有关，在低级别胶质瘤中，70％的少突胶质瘤和60％的间变性少突胶质瘤中可检测到二者的共缺失异常。共缺失患者对放疗和化疗效果好，提示着较长生存期，预后相对良好。

检测方法：荧光原位杂交（FISH）、基于杂合性缺失分析的聚合酶链式反应(PCR) 和阵列比较基因组杂交(CGH)。推荐采用FISH法。

(四)TERT启动子突变

端粒酶逆转录酶(Telomerase reverse transcriptase,TERT)启动子区突变，是近年来发现的另1个胶质瘤分子标志物，突变主要集中在启动子区的C228T和C250T两个位点，总突变率在50%左右。在原发性胶质母细胞瘤中TERT突变可达58%以上，继发胶质母细胞瘤中占28%。

在IDH突变亚群中，TERT突变的患者预后更好，在IDH野生亚群中，TERT突变患者的预后反而更差

检测方法：对外显子区域进行PCR，Sanger测序

(五)EGFR 扩增和 EGFRvⅢ重排

表皮生长因子受体( epidermal growth factorreceptor，EGFR)基因定位于染色体7p12，编码一种跨膜酪氨酸激酶受体( EGFR/Erb/Herl)。EGFR基因变异普遍发生肿瘤细胞中，在脑胶质瘤中也有很高的发生率。

间变性星形细胞瘤中EGFR扩增的发生率为17%，GBM中的发生率为50%- 60%，由于小细胞GBM中EGFR扩增很普遍，据此能鉴别诊断小细胞GBM与高级别的少突胶质细胞瘤。在临床上，60岁的CBM患者伴随EGFR扩增提示预后不良。

存在ECFR扩增的肿瘤可以伴发其他EGFR基因的改变，最常见的是外显子2-7框内缺失形成的EGFRvⅢ重排，EGFRvⅢ重排在GBM患者的发生率为20% - 30%。EGFR的扩增会导致EGFRvⅢ成为截断体蛋白，从而不能绑定配体的短胞外区。EGFRvⅢ重排能够激活下游信号转导通路。EGFRvⅢ重排是否与预后相关还存在着争议，但是长期来看，有EGFRvⅢ重排的患者预后有差的趋势。

检测方法：EGFR扩增：FISH法； EGFRv Ⅲ重排：实时定量PCR，IHC，多重探针依赖式扩增技术。推荐FISH检测EGFR重排。

(六)PTEN 基因突变

磷酸酯酶与张力蛋白同源物( phosphatase andtensin homolog，PTEN)，定位于染色体lOq23.3，PTEN是重要的抑癌基因，参与信号通路的转导，在细胞生长、分裂的速度过快或者分裂不受控制时，能够调控细胞分裂周期，使细胞停止分裂并诱导凋亡，这些功能可以阻止细胞的异常增殖进而限制肿瘤的形成。

PTEN基因是众多肿瘤预后的评价指标，PTEN参与了RTK/PI3K通路，86%的GBM患者会有包括PTEN基因缺失和突变的RTK/PI3K通路基因的改变。在原发性GBM中PTEN的点突变率为26% - 34%。间变性星形细胞瘤(18%)突变率明显少于GBM。有PTEN突变的间变性星形细胞瘤患者预后较差。

检测方法：对外显子区域进行 PCR，Sanger 测序。

(七)TP53 基因突变

TP53为抑癌基因，定位于染色体17p13.1，编码蛋白称为p53蛋白。p53蛋白能调节细胞周期和避免细胞癌变发生。超过50%的人类肿瘤涉及TP53基因突变的发生。TP53基因突变在低级别星形细胞瘤中发生率为50% - 60%，在少突胶质细胞瘤中TP53基因突变发生率很低，混合性少突星形细胞瘤发生率为40%，继发性GBM发生率为70%，原发性GBM发生率为25% -37%。

TP53 突变在低级别星形细胞瘤和继发 GBM 中发生率高。有 TP53 突变的低级别胶质瘤预后较差。但是对GBM而言并没有预测价值。

检测方法：对外显子区域进行PCR，Sanger测序检测TP53突变。

(八)BRAF 融合和点突变

BRAF基因位于7q34，是RAF家族的成员之一，RAF家族还包括ARAF和RAFl( CRAF)基因，是RAS/RAF/MEK/ERK/MAPK通路重要的转导因子，参与调控细胞内多种生物学事件，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FAM13IB-BRAF（少见）。KIAA1549-BRAF融合在毛细胞型星形细胞瘤中高发（50% - 70%），而在其他级别胶质瘤或其他肿瘤中极为少见。检测有KIAA1549-BRAF融合则高度提示为毛细胞型星形细胞瘤。可作为与CBM区分的重要的诊断标志物，

另外，各个级别的胶质瘤中，均检测到了BRAF V600E突变。多形性黄色瘤型星形细胞瘤中约有60% - 70%发生该突变，是突变最多的一种星形细胞瘤。在毛细胞型星形细胞瘤中发生率为10%，其他胶质瘤中少见。KIAA1549-BRAF 融合基因和 BRAF V600E 突变与毛细胞型星形细胞瘤密切相关，具有很强的诊断价值;是靶向治疗的标志物。

检测方法：KIAA1549-BRAF基因融合：FISH法，实时定量PCR； BRAF V600E 突变：免疫组织化学，焦磷酸测序。

(九)CDKN2A

CDKN2A基因位于9号染色体短壁上，9p21，是一个肿瘤抑癌基因。 CDKN2A基因纯合性缺失可见于11%Ⅱ级 ，47%Ⅲ级，和60%Ⅳ级胶质瘤，发生于18%原发性脑胶质瘤和43%的复发性脑胶质瘤中，与肿瘤进展相关，为预后胶质瘤预后不良因子,

检测方法：采用FISH法进行 CDKN2A/CEP 9检测

【结语】

近年来，胶质瘤的分子生物学分型越来越得到专家们的重视，相信会有越来越多的病人受益于此，当然这需要依赖技术与病理医生共同努力。