腦膠質(zhì)瘤患者M(jìn)GMT啟動(dòng)子甲基化和IDH1突變與臨床預(yù)后相關(guān)

張 寧，馬輝輝*，王 凡，梁 偉，汪義純，吳炳山，李慶新

(安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 1.腫瘤放射治療科；2.神經(jīng)外科，安徽 合肥 230022)

腦膠質(zhì)瘤是中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤中最常見(jiàn)的腫瘤之一，約占27%，占顱內(nèi)惡性腫瘤的80%，且發(fā)病率逐年增高[1]。腦膠質(zhì)瘤目前的治療方式以手術(shù)及放射化學(xué)治療聯(lián)合為主，上述治療手段的聯(lián)合可使患者得到有效的生存獲益，但由于其病灶邊界不清，難以完整切除，易原位復(fù)發(fā)，因此尋找與患者長(zhǎng)期生存相關(guān)的指標(biāo)，可為指導(dǎo)腦膠質(zhì)瘤個(gè)體化治療及改善患者預(yù)后等提供一定的參考依據(jù)。目前國(guó)內(nèi)中樞神經(jīng)系統(tǒng)膠質(zhì)瘤指南推薦[2]對(duì)患者行分子標(biāo)志物檢測(cè)進(jìn)行評(píng)估，因?yàn)榉肿硬±砼c傳統(tǒng)的組織學(xué)病理與相比，可以更好地對(duì)各種級(jí)別的膠質(zhì)瘤進(jìn)行明確的診斷分類(lèi)及惡性程度評(píng)估[3]。腦膠質(zhì)瘤的分子病理檢測(cè)中，O6-甲基鳥(niǎo)嘌呤-DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶(O6 methylguanine DNA methyl-transferase，MGMT)啟動(dòng)子甲基化和異檸檬酸脫氫酶1(isocitrate dehydrogenase 1,IDH1)基因均是較為常見(jiàn)的重要參考指標(biāo)[4]。其中MGMT作為一種DNA修復(fù)酶，其啟動(dòng)子甲基化狀態(tài)可以反映基因表達(dá)量，可能影響療效及預(yù)后。IDH1是檸檬酸循環(huán)能量代謝中的一種關(guān)鍵酶，其突變多見(jiàn)于低級(jí)別膠質(zhì)瘤，可用于腦膠質(zhì)瘤的分子診斷分型和預(yù)后評(píng)價(jià)。本研究通過(guò)回顧性分析27例行放射化學(xué)聯(lián)合治療的腦膠質(zhì)瘤術(shù)后患者的病歷資料，評(píng)價(jià)上述標(biāo)志物與治療療效及臨床預(yù)后之間的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2017年10月至2019年10月安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射治療科收治的采用適形調(diào)強(qiáng)放射治療(intensity modulated radiationtherapy，IMRT)技術(shù)聯(lián)合替莫唑胺(temozolomide,TMZ)治療的腦膠質(zhì)瘤患者35例，排除10例手術(shù)時(shí)間不詳病例，最后挑選有完整隨訪(fǎng)資料的患者25例，所有病例均經(jīng)術(shù)后或活檢病理檢查確診并行分子病理檢測(cè)，檢測(cè)指標(biāo)包括有MGMT甲基化、IDH1等。其中男17例，女8例，年齡24～76歲，中位年齡51歲，腦膠質(zhì)瘤Ⅲ級(jí)11例，Ⅳ級(jí)14例。

1.2 方法

1.2.1 放射治療:用頭部熱塑面罩外固定，CT模擬定位及圖像采集后，利用Philips Pinnacle39.2治療計(jì)劃系統(tǒng)進(jìn)行放療靶區(qū)勾畫(huà)。靶區(qū)定義：腫瘤靶體積(gross target volume，GTV)為患者術(shù)前及術(shù)后磁共振所顯示的病灶。臨床靶區(qū)(clinical target volume，CTV1)為GTV外放1～1.5 cm，CTV2為GTV外放2～2.5 cm。計(jì)劃靶區(qū)(plan target volume，PTV)為CTV外放0.3 cm。計(jì)劃要求95% CTV體積達(dá)到總處方劑量，CTV1 61.6 Gy/28次，CTV2 56 Gy/28次，2～2.2 Gy/次。采用6MV-X線(xiàn)照射，所有治療計(jì)劃均在西門(mén)子artiste醫(yī)用電子直線(xiàn)加速器上進(jìn)行實(shí)施。

1.2.2 化學(xué)治療:同步放射化學(xué)治療期間予以口服TMZ膠囊，口服劑量為75 mg/(m2·d)，連續(xù)服用6周，晨起空腹服用。放射化學(xué)治療結(jié)束后4周開(kāi)始行TMZ輔助化學(xué)治療，第1個(gè)周期TMZ劑量為150～200 mg/(m2·d)，1～5 d，每隔4周化學(xué)治療1個(gè)周期，共6個(gè)周期。

1.2.3 隨訪(fǎng):采用住院、門(mén)診及電話(huà)隨訪(fǎng)的方式，放療結(jié)束后1～3月內(nèi)復(fù)查頭顱增強(qiáng)MRI，之后每3個(gè)月復(fù)查1次。第2年起每6個(gè)月復(fù)查1次。自患者手術(shù)日期起隨訪(fǎng)至疾病進(jìn)展、死亡、失訪(fǎng)或者截至2020年3月31日。

1.2.4 療效觀(guān)察指標(biāo):總生存期(overall survival,OS)指自手術(shù)當(dāng)天起到患者死亡或者最后1次隨訪(fǎng)的時(shí)間，無(wú)進(jìn)展生存時(shí)間(progression-free survival,PFS)定義為從手術(shù)后至病灶開(kāi)始進(jìn)展或復(fù)發(fā)的時(shí)間，病灶進(jìn)展或復(fù)發(fā)的評(píng)價(jià)依據(jù)為患者的癥狀及影像學(xué)檢查結(jié)果。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，采用Kaplan-Meier法分析生存率及繪制生存曲線(xiàn)圖，單因素分析采用Log-rank法進(jìn)行檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 生存情況

全組27例患者均完成同步放射化學(xué)治療療程，截至2020年3月31日，均無(wú)失訪(fǎng)，隨訪(fǎng)率100%，死亡8例，復(fù)發(fā)3例。

2.2 單因素分析

2.2.1MGMT啟動(dòng)子甲基化(χ2=4.22，P<0.05)較非甲基化者的OS明顯延長(zhǎng) (圖1)，MGMT甲基化患者的PFS較非甲基化患者的PFS延長(zhǎng)(圖2)、IDH1陽(yáng)性患者的OS、PFS延長(zhǎng)(圖3，4)較陰性患者均有延長(zhǎng)趨勢(shì)。

圖1 MGMT對(duì)膠質(zhì)瘤患者總生存期的影響Fig 1 Influence of MGMT on glioma patients’OS

圖2 MGMT對(duì)膠質(zhì)瘤患者無(wú)進(jìn)展生存時(shí)間的影響Fig 2 Influence of MGMT on glioma patients’PFS

圖3 IDH1對(duì)膠質(zhì)瘤患者總生存期的影響Fig 3 Influence of IDH1 on glioma patients’OS

2.2.2 將患者分為3組，分別是MGMT甲基化+IDH1突變組(6例)，MGMT甲基化+IDH1無(wú)突變及MGMT非甲基化+IDH1突變組(6例)和MGMT非甲基化+IDH1無(wú)突變組(8例)，比較3組的OS(圖5)及PFS(圖6)，均提示第1組生存期最長(zhǎng)，第3組生存期最短(P<0.05)。

圖5 MGMT聯(lián)合IDH1對(duì)膠質(zhì)瘤患者總生存期的影響Fig 5 Influence of MGMT combined with IDH1 on glioma patients’OS

圖6 MGMT聯(lián)合IDH1對(duì)膠質(zhì)瘤患者無(wú)進(jìn)展生存時(shí)間的影響Fig 6 Influence of MGMT combined with IDH1 on glioma patients’PFS

表1 25例腦膠質(zhì)瘤患者單因素分析結(jié)果Table 1 Univariate analysis of 25 glioma patients

圖4 IDH1對(duì)膠質(zhì)瘤患者無(wú)進(jìn)展生存時(shí)間的影響Fig 4 Influence of IDH1 on glioma patients’PFS

3 討論

在腦膠質(zhì)瘤的綜合治療中，烷化劑化療藥物TMZ可以通過(guò)血腦屏障進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，造成顱內(nèi)腫瘤細(xì)胞DNA序列中O6-甲基鳥(niǎo)嘌呤損傷，從而抑制腫瘤生長(zhǎng)。MGMT則可以對(duì)上述作用進(jìn)行修復(fù)逆轉(zhuǎn)[5]，減少相應(yīng)的致突變、細(xì)胞毒作用等，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對(duì)TMZ的耐藥[6]，所以MGMT能夠直接反映細(xì)胞耐受的DNA損傷程度，是評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)TMZ治療是否敏感的重要參考指標(biāo)。MGMT啟動(dòng)子的CpG島結(jié)構(gòu)富含CpG序列，此關(guān)鍵位點(diǎn)甲基化之后，可以抑制啟動(dòng)子進(jìn)行基因轉(zhuǎn)錄，從而降低MGMT蛋白的表達(dá)水平，甲基化程度越高者，其蛋白表達(dá)水平越低[7]。目前約35%的膠質(zhì)瘤患者有MGMT啟動(dòng)子甲基化，此外在長(zhǎng)期生存患者的進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)指標(biāo)比例約為90%[8]。有研究表明，MGMT陽(yáng)性表達(dá)者中位生存期明顯低于陰性表達(dá)者，MGMT蛋白的表達(dá)水平與生存期呈負(fù)相關(guān)[9]。本研究結(jié)果證實(shí)MGMT啟動(dòng)子甲基化的腦膠質(zhì)瘤患者接受治療后的OS明顯長(zhǎng)于非甲基化患者，結(jié)果有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；MGMT甲基化陽(yáng)性的患者的PFS亦有延長(zhǎng)。有Meta分析研究亦顯示MGMT甲基化的膠質(zhì)瘤患者較非甲基化者的OS延長(zhǎng)，PFS無(wú)明顯區(qū)別[10]。上述結(jié)果提示MGMT基因表達(dá)狀況是影響患者預(yù)后的重要因素，考慮原因系MGMT甲基化患者的MGMT蛋白水平下降，抑制受攻擊腫瘤細(xì)胞的DNA修復(fù)功能，增加了患者對(duì)TMZ的敏感性，故而有助于指導(dǎo)后續(xù)治療方案的制定。

IDH是一種催化異檸檬酸脫羧生成α-酮戊二酸的酶，IDH1作為還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)的主要來(lái)源，參與了細(xì)胞的代謝轉(zhuǎn)化功能。IDH1突變常見(jiàn)于星形細(xì)胞瘤、少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤、少突星形細(xì)胞瘤及繼發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤[11]，有研究[9,12]發(fā)現(xiàn)IDH1突變的腦膠質(zhì)瘤患者的中位生存期明顯高于無(wú)突變者，與生存率呈正相關(guān)性，且IDH1突變陽(yáng)性率從低級(jí)別到高級(jí)別顯著下降。本研究結(jié)果亦表明，IDH1突變腦膠質(zhì)瘤患者的OS及PFS較無(wú)突變患者延長(zhǎng)，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義考慮系樣本量較少，但亦進(jìn)一步提示IDH1突變與膠質(zhì)瘤患者的生存預(yù)后存在密切聯(lián)系。本研究另一結(jié)果提示，MGMT甲基化聯(lián)合IDH1突變膠質(zhì)瘤患者較MGMT非甲基化聯(lián)合IDH1無(wú)突變患者生存期明顯延長(zhǎng)，考慮提示兩種分子病理指標(biāo)進(jìn)行聯(lián)合檢測(cè)，較單獨(dú)檢測(cè)更加有利于協(xié)助臨床工作中的診斷分級(jí)、預(yù)后及隨訪(fǎng)，有研究[13]發(fā)現(xiàn)兩種指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)可以更好地預(yù)測(cè)膠質(zhì)瘤患者的生存時(shí)間。亦有研究[14]提示腦膠質(zhì)瘤患者中MGMT基因啟動(dòng)子甲基化和IDH1突變之間關(guān)聯(lián)顯著，提示兩者之間可能存在互相促進(jìn)調(diào)節(jié)的作用，考慮可能因?yàn)镮DH1突變可導(dǎo)致2-羥基戊二酸(2-hydroxyglutaric acid，2-HG)異常增高，有效抑制去甲基化酶活性，從而誘導(dǎo)MGMT啟動(dòng)子甲基化[15]，且突變與P53突變、染色體lp19q雜合性缺失等狀態(tài)呈正相關(guān)，可影響腫瘤的惡性程度及對(duì)藥物敏感性，繼而延長(zhǎng)患者生存時(shí)間[16]。

綜上所述，本研究表明腦膠質(zhì)瘤患者的MGMT甲基化及IDH1是否突變與生存期顯著相關(guān)，是影響患者治療效果及生存預(yù)后的重要因素，兩者相結(jié)合對(duì)臨床工作中進(jìn)行早期診斷、制定治療計(jì)劃、觀(guān)察療效及評(píng)價(jià)預(yù)后有一定的價(jià)值，兩者之間的分子水平聯(lián)系，與其他分子病理學(xué)指標(biāo)的關(guān)系以及相應(yīng)的臨床意義，尚需進(jìn)一步的研究。