胶质瘤的分类和病理诊断
“胶质瘤”这个术语指的是具有与“正常胶质细胞”(即星形胶质细胞、少突胶质细胞和室管膜细胞)相似的“组织学特征”的肿瘤,尽管这些肿瘤的起源尚不清楚。
“胶质瘤”占“脑实质内原发性肿瘤”的绝大多数。
对于每一种类型的“胶质瘤”,都包含着好几种“生物侵袭性跨度很大”的肿瘤。
组织学上,生长较慢的病变,对应于世界卫生组织(WHO)的Ⅰ级和Ⅱ级,通常被称之为“低级别胶质瘤”,而进展较快的肿瘤被称为“高级别胶质瘤”。
WHO的分类建议避免使用“低级别胶质瘤”这一术语,因为它将一大组异质性很大的肿瘤聚集在了一起,其中的许多肿瘤具有显著不同的生物学特性、预后和治疗方法。
例如,在“Ⅰ级和Ⅱ级胶质瘤”中,目前的分类倾向于将“弥漫性胶质瘤”(例如,Ⅱ级“弥漫性星形细胞瘤”和“少突胶质瘤”)和更加局限性星形细胞瘤(例如,Ⅰ级毛细胞星形细胞瘤)区分开来。
具备诊断功能的关键的分子诊断检查
① IDH1/IDH2突变
与“IDH野生型肿瘤”相比,存在“异柠檬酸脱氢酶1型(IDH1)和2型(IDH2)突变”是大多数WHO Ⅱ和Ⅲ级“弥漫性星形胶质细胞肿瘤”和“少突胶质细胞瘤”的明确的特征,预示着显著改善的预后。
所有“弥漫性胶质瘤”的标本均应进行“IDH1-R132”这个最常见突变的免疫组化染色,从而便于诊断。这个检查也有助于区分“组织标本”中“浸润性星形细胞瘤细胞”与“反应性胶质增生成分”。
“IDH1中不常见的突变”和“所有IDH2的突变”都不能用这种抗体进行识别,但可以用“DNA测序的方法”进行检测。上述这个两种突变称之为“非经典的IDH突变”。
这些“非经典的IDH突变”在“Ⅱ级和Ⅲ型弥漫性星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤”中约占10%~20%。如同“IDH1 R132突变”一样,这些“非经典的IDH突变”主要发现于年龄小于55岁的患者。“非经典的IDH突变”可更常见于“少突胶质瘤”和“成人脑干胶质瘤”中,
如果“突变型IDH1 R132H”的免疫组化检查的结果为阴性,那么在Ⅱ级和Ⅲ级“弥漫性胶质瘤”患者以及年轻的(55岁以下)胶质母细胞瘤患者中,“IDH1(密码子132)和IDH2(密码子172)的序列测定”应优先考虑!这是因为对“IDH突变型”和“IDH野生型”进行区分是综合诊断的核心环节。
当不能进行此类检查时,必须冠以“未另行规定(NOS)”的诊断。
“IDH中的基因突变”会导致“R-2-羟基戊二酸(2HG)”的累积,磁共振波谱(MRS)能检测到这一点;这种“R-2HG”的累积可能在“胶质瘤形成”和“表观遗传失调”中起关键作用。
② 1p/19q共缺失
由于“1号和19号染色体”之间的“不平衡易位”而导致的“1p和19q的整臂缺失”是“少突胶质细胞肿瘤”的一个明确的特征,这种“共缺失的存在”也是“弥漫性胶质瘤”患者具有“良好治疗反应和生存期”的有力预测因素。
“1p/19q共缺失”的检测应在所有存在“少突胶质细胞分化”的肿瘤上进行,但在具有“明显的TP53或ATRX突变”证据的、同时具有更多“星形胶质细胞IDH突变”的肿瘤中并不需要。
大多数负责诊断的实验室目前使用“荧光原位杂交(FISH)技术”来评估1p/19q的状态,因为这项技术能提供有关“染色体丢失”、“多聚体和肿瘤内变异”的信息。但是,“FISH技术”可能在“只存在部分1p和/或19q丢失的场合”里出现假阳性的结果。
“1p和19q全臂的共缺失”必然与“IDH突变”相关。因此,在“缺乏IDH突变”的情况下检测到“1p/19q共缺失”应当引起人们对“肿瘤标本”存在“部分或不完全缺失”的怀疑,后者与“IDH野生型高级星形细胞瘤”的一些亚群和更具侵袭性的临床过程相关联。
实际中,假如探测到“IDH1 R132”的免疫组织化学检查结果为阴性,则需要通过对“IDH1(密码子132)和IDH2(密码子172)”的进行序列测定。
③ ATRX突变
α-地中海贫血/精神发育迟滞综合征X连锁(ATRX)基因突变是一种“染色质调节基因的突变”,经常见于“弥漫性星形胶质细胞瘤”。“ATRX突变”与“IDH1/2突变”和“TP53基因突变”密切相关,但同时还与“1p/19q共缺失”相互排斥,即存在“ATRX突变”的肿瘤不会存在“1p/19q共缺失”。
探测ATRX表达的免疫组化染色对判断肿瘤是否是“弥漫性星形细胞肿瘤”具有诊断价值:即“ATRX的核染色的丢失”表明存在“ATRX突变”。
④ TP53突变
“TP53基因”的“错义突变”存在于绝大多数“IDH突变型”星形细胞瘤中,“突变型p53”的强烈的核染色常在这些肿瘤中被观察到。“突变型p53”的免疫阳性对是否“存在TP53突变”并不是完全敏感或特异的,然而,“ATRX表达的缺失”可能是存在“星形细胞分化”的一个更可靠的标志。
⑤ H3 K27M突变
包含在“H3F3A基因”(两个编码组蛋白H3.3变异体的基因之一)或“HIST1H3B/C基因”(编码组蛋白H3.1变异体)中的“H3 K27M突变”存在于“脑桥和其他中线位置”(如丘脑、脊髓)的大多数“弥漫性胶质瘤”中,最常见于儿童患者。
“H3F3A K27 M突变”可通过对“突变特异性抗体”进行免疫组化染色进行检测,这种方法可用于对“儿童和成人的脊髓、脑干和丘脑”处的“弥漫性胶质瘤”的诊断检查。“H3F3A突变”的频率约为“HIST1H3B/C突变”的3倍,可以通过测序来检测。这些突变也存在于一些“儿童胶质母细胞瘤”中,并预示着更糟糕的预后。
⑥ BRAF改变
存在“BRAF改变”是“胶质瘤特异性亚群”的特征:
→KIAA1549-BRAF融合
在60%~80%的散发的“毛细胞星形细胞瘤”中观察到“7q34染色体”的串联复制,这种复制导致了“BRAF和KIAA1549基因融合”。许多研究中心使用“FISH探针”来证明“7q34的重复性”,并以此作为存在“KIAA1549-BRAF融合”的证据。
逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)或免疫组化也可以用于检测,但由于“这种复制”中存在着大量的“KIAA1549和BRAF外显子的不同组合”而使得检测变得更为困难。
→BRAF V600 E突变
“BRAF基因的V600 E点突变”存在于各种各样的“胶质瘤亚群”中,包括约2/3的多形性黄色星形细胞瘤,20%的“神经节胶质瘤”,10%的“毛细胞性星形细胞瘤”。
偶尔,“弥漫性胶质瘤”也可能存在“BRAF V600E突变”,借助于特异性抗体,可用免疫组化法来检测“BRAF V600E突变”,也可通过“测序”来检测。
在“儿童低级别胶质瘤”中,“BRAF V600E突变”的存在预示着标准治疗后“复发风险”会增高,特别是当与“CDKN2A缺失”同时存在时。
⑦ RELA 融合
位于“C11orf95基因”和“RELA基因”之间的融合定义了大约70%的“儿童幕上室管膜瘤”,并且依据2016 WHO分类系统,“RELA融合阳性的室管膜瘤”是一个清晰独立的实体类别。
检测“C11orf95-RELA融合基因”的最常用的方法是使用带有分离探针的“间期FISH技术”。通过免疫组化技术检测到的“L1CAM的表达”也与“幕上室管膜瘤”中出现“RELA融合”密切相关。
总结
●“胶质瘤”的分类不仅要基于“肿瘤的组织病理学”表现,而且还基于已建立的“分子参数特征”。“分子特征的并入”显著影响了“星形胶质细胞肿瘤”和“少树突胶质细胞肿瘤”的分类,依据生长模式、生物行为和共有的异柠檬酸脱氢酶(IDH)遗传状态,这些肿瘤现在被归类为“弥漫性胶质瘤”。
●“星形细胞肿瘤”是弥漫性的、浸润性的病变,可分为Ⅱ级、Ⅲ级(间变性)和Ⅳ级(胶质母细胞瘤)。典型的分子异常(“IDH1/2突变”和“ATRX突变”)常见于“Ⅱ级和Ⅲ级星形细胞肿瘤”,与“IDH野生型星形细胞肿瘤”相比,“Ⅱ级和Ⅲ级星形细胞肿瘤”的生存率较高。
在“IDH检测”时代,“弥漫性星形细胞瘤”需要“更新的分级方法”。
●“少突胶质细胞肿瘤”在光镜下有一个特征性的外观,尽管这些特征也常见于“星形细胞瘤”中。“特征性的分子异常”(例如,IDH1/2突变,1p和19q共缺失)定义了“少突胶质瘤”。“少突胶质细胞肿瘤”比分化程度相当的“星形胶质细胞肿瘤”的预后要好很多。
●“室管膜瘤”通常源自脑室系统的“室管膜细胞内或其附近”。“室管膜瘤”在成人“脊髓肿瘤”中通常被认为是“低级别肿瘤”,但当在其儿童后颅窝出现时通常预示着“一个侵袭性的过程”,“亚型室管膜瘤”的“分子特征”可能在不久的将来改变其分类。
●“胶质神经元肿瘤”通常是同时包含“胶质瘤成分”和“神经元分化成分”的低级别肿瘤。最常见的“胶质神经元肿瘤”是神“经节胶质瘤”。
来自魏社鹏的解读:
如本文所说,“胶质瘤”占“脑实质内原发性肿瘤”的绝大多数。这句话还是很严谨的。曾几何时,颅内的肿瘤谱早已经发生了变化:
最常见的颅内肿瘤是转移癌
最常见的原发性颅内肿瘤是脑膜瘤
最常见的脑实质内原发性肿瘤则是胶质瘤
本文阐述了关于“胶质瘤分子诊断”的七大指标,其中并未包含“MGMT启动子甲基化”的检测。这是因为对这个启动子的检测对肿瘤是否对化疗敏感具有预测意义,但对肿瘤是否为“弥漫性胶质瘤”则没有帮助。所以本文并不包含“MGMT启动子甲基化”。
“IDH1-R132”是“弥漫性胶质瘤”最常见的突变。一个标本经过免疫组化,如果发现了“IDH1-R132”,既可以确定为是IDH突变型胶质瘤。如果经过免疫组化,没有发现“IDH1-R132”,则需要通过“DNA测序的方法”来排查这个肿瘤标本到底有没有“IDH1中不常见的突变”和“所有IDH2的突变”。如果所在的研究机构不能进行“此类检查”时,必须冠以“弥漫性胶质瘤、未另行规定(NOS)”的诊断。
再次强调:如果“突变型IDH1 R132H”的免疫组化检查的结果为阴性,那么在Ⅱ级和Ⅲ级“弥漫性胶质瘤”患者以及年轻的(55岁以下)胶质母细胞瘤患者中,“IDH1(密码子132)和IDH2(密码子172)的序列测定”应优先予以考虑!
这是因为对“IDH突变型”和“IDH野生型”进行区分是综合诊断的核心环节。
另外,“ATRX突变”与“IDH1/2突变”和“TP53基因突变”密切相关,但同时还与“1p/19q共缺失”相互排斥,即存在“ATRX突变”的肿瘤不会存在“1p/19q共缺失”;一个肿瘤如果存在“IDH1/2突变”,一般也会存在“ATRX突变”和“TP53基因突变”。
所以,从省钱的角度来考虑,有无“IDH1/2突变”的检测是星形细胞肿瘤患者最需要检测的项目,而其他的“ATRX突变”和“TP53基因突变”则不需要去做。