成人H3K27M突變彌漫中線膠質(zhì)瘤的臨床、影像學(xué)、病理學(xué)表現(xiàn)及治療與預(yù)后

王強(qiáng)，王漢東，潘灝，孫康健

世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)(2016)第四版修訂版中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system,CNS)腫瘤分類將分子基因突變納入膠質(zhì)瘤的診斷，依據(jù)組蛋白H3K27M(a methionine substitution of lysine at residue 27 of histone H3)的突變引入一類新的膠質(zhì)瘤亞型：彌漫中線膠質(zhì)瘤(diffuse midline glioma,DMG)，伴有H3K27M突變，為WHO Ⅳ級(jí)。H3K27M突變DMG在臨床上以兒童發(fā)病為主，可見(jiàn)于成人，其中腦干、丘腦和脊髓為最常見(jiàn)的發(fā)病部位，總體預(yù)后不佳。東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院神經(jīng)外科于2016年12月—2019年12月收治了11例經(jīng)手術(shù)、病理檢查證實(shí)的H3K27M突變DMG患者。本研究對(duì)11例H3K27M突變DMG患者的臨床資料進(jìn)行回顧性分析；探討其臨床、影像學(xué)表現(xiàn)、組織病理特征、治療方法及預(yù)后，以期提高對(duì)這一新類型膠質(zhì)瘤的認(rèn)識(shí)并改善患者的預(yù)后。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 同期共收治成人原發(fā)膠質(zhì)瘤患者468例，其中累及中線部位(脊髓、腦干、丘腦、下丘腦、胼胝體)的患者92例，經(jīng)基因檢測(cè)證實(shí)為H3K27M突變DMG的患者11例。其中男8例，女3例；年齡18～61歲，平均年齡(32±12)歲；術(shù)前有頭痛、惡心嘔吐等顱內(nèi)壓增高癥狀者7例，肢體無(wú)力3例，視物模糊3例，口干、多飲、多尿1例，吞咽困難1例。11例H3K27M突變DMG患者的臨床資料見(jiàn)表1。

表1 本組H3K27M突變DMG患者的臨床資料及影像學(xué)表現(xiàn)

1.2 影像學(xué)表現(xiàn) (1)部位：腫瘤均位于中線部位，丘腦6例(其中4例同時(shí)累及中腦)，腦干(延髓)3例，下丘腦1例，松果體區(qū)1例。(2)MRI信號(hào)表現(xiàn)：T1WI呈等信號(hào)6例、稍低信號(hào)3例、低信號(hào)2例，T2WI呈等信號(hào)7例、稍高信號(hào)1例、高信號(hào)3例；5例DWI表現(xiàn)為彌散受限；4例呈瘤內(nèi)裂隙樣囊變，1例呈大囊改變；3例合并出血，3例無(wú)囊變、出血；增強(qiáng)掃描1例無(wú)強(qiáng)化、4例輕度強(qiáng)化、6例顯著強(qiáng)化，均為不均勻強(qiáng)化；所有腫瘤邊界不清，但未見(jiàn)瘤周水腫；5例腫瘤在動(dòng)脈自旋標(biāo)記(arterial spin labeling,ASL)上表達(dá)局域性高灌注；4例腫瘤區(qū)磁共振波譜(magnetic resonance spectrum,MRS)均表現(xiàn)為N-乙?；扉T冬氨酸(acetyl aspartic acid，NAA)峰明顯降低，膽堿(choline，Cho)峰升高。依據(jù)術(shù)后72 h內(nèi)MRI復(fù)查評(píng)估腫瘤切除程度，高級(jí)別腫瘤依據(jù)強(qiáng)化區(qū)域，低級(jí)別腫瘤按照T2-FLAIR高信號(hào)區(qū)域確認(rèn)切除程度；腫瘤切除程度≥70%為次全切除，切除程度<70%為部分切除。

1.3 治療方法 所有患者接受開(kāi)顱手術(shù)治療。術(shù)后治療包括放射治療和(或)替莫唑胺(temozolomide，TMZ)化療。1例丘腦中腦腫瘤獲得全切除，1例丘腦中腦腫瘤次全切，其余均為部分切除。本組患者中無(wú)行活檢的患者。依據(jù)WHO 2016版中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行病理學(xué)診斷。術(shù)后6例患者行Stupp方案同步放化療+輔助化療，2例患者單純采用TMZ化療，1例患者單純行放療，1例患者未接受放療及化療。

1.4 隨訪與預(yù)后評(píng)價(jià) 采用門診復(fù)診或電話詢問(wèn)對(duì)患者進(jìn)行隨訪，截止時(shí)間為2020年7月。從患者首次手術(shù)日期至腫瘤進(jìn)展、死亡或隨訪結(jié)束日期，計(jì)算無(wú)進(jìn)展生存期(progression-free survival,PFS)。從首次手術(shù)至死亡或隨訪結(jié)束日期計(jì)算總生存期(overall survival,OS)。分析同時(shí)期收治的具有分子病理的20例H3K27M野生型DMG(H3K27M野生型組)和37例異檸檬酸脫氫酶(isocitrate dehydrogenase,IDH)野生型非中線膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma,GBM)(野生型非中線組)患者的PFS和OS。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS25.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。使用χ2檢驗(yàn)或雙尾Fisher精確檢驗(yàn)對(duì)組間分類變量(如遺傳變異和臨床病理特征)進(jìn)行比較分析。兩組間連續(xù)變量的比較采用t檢驗(yàn)。通過(guò)Kaplan-Meier方法繪制生存曲線，GraphPad Prism5軟件作圖，并通過(guò)對(duì)數(shù)秩檢驗(yàn)進(jìn)行分析。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 H3K27M突變組、野生型組及IDH野生型非中線組患者的臨床資料比較 H3K27M突變組患者的年齡明顯小于H3K27M野生型組和IDH野生型非中線組患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.004，P<0.001)。H3K27M突變組與H3K27M野生型組患者性別的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.474)。H3K27M突變組患者中無(wú)胼胝體腫瘤患者，同時(shí)亦沒(méi)有發(fā)生于脊髓的H3K27M突變DMG患者。H3K27M突變DMG可發(fā)生于任何年齡，老年人中亦可發(fā)生。其發(fā)生率占同期DMG的11.9%(11/92例)，占同期CNS膠質(zhì)瘤的2.4%(11/468例)。見(jiàn)表2。

表2 H3K27M突變組、野生型組及IDH野生型非中線組患者臨床資料比較(例，%)

續(xù)表

2.2 病理學(xué)特征 術(shù)后組織學(xué)病理診斷為低級(jí)別膠質(zhì)瘤(未具體指明)1例、彌漫性星形細(xì)胞瘤(Ⅱ級(jí))3例、肥胖型星形細(xì)胞瘤(Ⅱ級(jí))1例、間變性星形細(xì)胞瘤(Ⅲ級(jí))1例、高級(jí)別腫瘤(未具體指明)2例、GBM(Ⅳ級(jí))3例(表3)。免疫組化示2例患者H3K27M蛋白染色呈陰性，但分子病理檢測(cè)為H3F3A基因c.83A>T(即p.K27M)突變；其余9例患者均為H3K27M蛋白染色呈陽(yáng)性～強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(圖1、2)，同時(shí)分子病理檢測(cè)為H3K27M突變陽(yáng)性。所有患者均為IDH野生型、端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶啟動(dòng)子(telomerase reverse transcriptase promoter, TERTp)野生型、O6-甲基鳥嘌呤-DNA甲基轉(zhuǎn)移酶啟動(dòng)子(O6-methylguanine-DNA methyltransferase promoter,MGMTp)甲基化陰性，其中2例患者存在染色體1p/19q共缺失、3例患者TP53突變、1例患者BRAF V600E突變。

表3 本組H3K27M突變DMG患者的組織病理、分子病理檢測(cè)結(jié)果

2.3 隨訪結(jié)果 見(jiàn)圖3。本組患者中有1例患者失訪；所有患者均出現(xiàn)病情進(jìn)展，截止隨訪時(shí)僅1例患者存活。Kaplan-Meier分析顯示，本組患者的中位PFS為10個(gè)月(95%CI7.2～12.8個(gè)月)，中位OS為12個(gè)月(95%CI8.5～15.5個(gè)月)。同期20例獲得隨訪的H3K27M野生型DMG患者中，70%的患者出現(xiàn)進(jìn)展，50%的患者死亡；中位PFS為11個(gè)月(95%CI4.5～17.5個(gè)月)，中位OS為15個(gè)月。同期37例獲得隨訪的IDH野生型非中線GBM患者中，有91.2%的患者出現(xiàn)進(jìn)展，67.5%的患者死亡；中位PFS為8個(gè)月(95%CI6.4～9.6個(gè)月)，中位OS為14個(gè)月(95%CI10.7～17.3個(gè)月)。3組患者間的PFS及OS的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(log-rankP=0.324，P=0.303)。

3 討 論

H3K27M突變DMG是WHO 2016第4版修訂版中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類中新定義的腫瘤實(shí)體，被定義為“具有中樞性星形膠質(zhì)細(xì)胞分化并且H3F3A(H3.3)或HIST1H3B/C(H3.1)的K27M突變的浸潤(rùn)中線的高級(jí)別神經(jīng)膠質(zhì)瘤”[1]；其最常見(jiàn)的位置是腦干、丘腦和脊髓，2年生存率<10%。

H3K27M突變DMG主要發(fā)生于兒童，既往研究報(bào)道的多為兒童DIPG，但在成人神經(jīng)膠質(zhì)瘤中也有報(bào)道。Meyronet等[2]分析了21例成人H3K27M突變DMG患者，中位年齡為32歲，最大者為82歲。本組H3K27M突變DMG患者的平均年齡為32歲，中位年齡為29歲(18～61歲)，與先前文獻(xiàn)報(bào)道的基本一致。由于該病可發(fā)生于任何年齡者，老年人亦可發(fā)生；因此，對(duì)于發(fā)生于中線部位的彌漫性膠質(zhì)瘤，診斷時(shí)不應(yīng)受患者年齡的限制，都需要考慮H3K27M突變DMG的可能，以避免漏診。從腫瘤部位來(lái)看，H3K27M突變DMG在脊髓、丘腦、腦干膠質(zhì)瘤中的發(fā)生率分別為46%(10/15例)、50%～66%(10/20例，10/15例)和37.5%～53%(3/8例，15/28例)[3-6]。本研究的患者中H3K27M突變?cè)谇鹉X、腦干膠質(zhì)瘤中的發(fā)生率分別為50%(6/12例)和60%(3/5例)；雖然病例數(shù)量較少，但發(fā)生率同文獻(xiàn)報(bào)道的基本一致。

A：術(shù)前MRI檢查示，病變呈T1WI等信號(hào)； B：T2WI等信號(hào)； C：T2 FLAIR稍高信號(hào)； D：ADC稍高信號(hào)； E：T1WI增強(qiáng)掃描呈不均勻輕度強(qiáng)化； F：ASL明顯高灌注； G：MRS，ROI置于腫瘤強(qiáng)化區(qū)，Cho峰明顯升高，NAA峰明顯降低，Cho/NAA為5.54； H：術(shù)后6個(gè)月MRI檢查，T2WI； I：T2 FLAIR，示腫瘤切除區(qū)域穩(wěn)定，下方殘留腫瘤基本穩(wěn)定； J：術(shù)后病理學(xué)檢查示，腫瘤細(xì)胞彌漫分布、排列較稀疏，細(xì)胞短梭形或橢圓形，胞漿豐富，核短梭形，有輕度異型性，符合低級(jí)別膠質(zhì)瘤的組織學(xué)形態(tài)特征(×200，HE染色)； K：Ki-67免疫組化示約8%陽(yáng)性； L：H3-K27M免疫組化示腫瘤細(xì)胞彌漫陽(yáng)性表達(dá)圖1 H3K27M突變DMG患者(病例10)的影像及病理學(xué)檢查結(jié)果

A：術(shù)前MRI檢查，病變呈T1WI低信號(hào)； B：T2WI高信號(hào)； C：T2 FLAIR高信號(hào)； D：ADC稍高信號(hào)； E：T1WI增強(qiáng)掃描呈不均勻強(qiáng)化； F：ASL局部高灌注； G-H：MRS，ROI置于腫瘤強(qiáng)化區(qū)，Cho峰明顯升高，NAA峰明顯降低，Cho/NAA為6.79； I：術(shù)后MRI檢查，T1WI增強(qiáng)掃描示腫瘤全切； J：術(shù)后病理檢查示，腫瘤細(xì)胞彌漫分布，異型性明顯，考慮為GBM(WHO Ⅳ級(jí))(×200，HE染色)； K：GFAP免疫組化強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)； L：H3-K27M免疫組化示腫瘤細(xì)胞彌漫陽(yáng)性表達(dá)圖2 左側(cè)丘腦中腦H3K27M突變DMG患者(病例6)的影像學(xué)及病理學(xué)檢查結(jié)果

A：H3K27M突變組與野生型組患者的PFS曲線； B：H3K27M突變組與IDH野生型非中線組患者的PFS曲線； C：H3K27M突變組與H3K27M野生型組患者的OS曲線； D：H3K27M突變組與IDH野生型非中線組患者的OS曲線圖3 Kaplan-Meier單因素分析生存曲線

從影像學(xué)表現(xiàn)來(lái)看，目前文獻(xiàn)報(bào)道H3K27M突變DMG沒(méi)有典型的影像學(xué)特征，與這些腫瘤中的組織學(xué)特征異質(zhì)性相似，腫瘤具有多樣化的影像學(xué)表現(xiàn)，而且與組蛋白H3野生型彌漫性神經(jīng)膠質(zhì)瘤也沒(méi)有明顯區(qū)別。總結(jié)分析本組H3K27M突變DMG患者的影像學(xué)資料，其較常見(jiàn)的影像學(xué)表現(xiàn)為：(1)腫瘤在T2WI、DWI以等信號(hào)多見(jiàn)，部分為稍高信號(hào)，增強(qiáng)掃描多呈不均勻強(qiáng)化；(2)瘤內(nèi)囊變以小灶狀囊變多見(jiàn)，瘤周無(wú)或輕度水腫；(3)不均勻高灌注，MRS上Cho升高、NAA降低，Cho/NAA比值多大于2。由此可見(jiàn)，H3K27M突變DMG的影像學(xué)表現(xiàn)多樣且無(wú)特異性，單獨(dú)依賴影像學(xué)檢查進(jìn)行診斷并不準(zhǔn)確。

H3K27M突變DMG的組織病理譜寬泛，以星形細(xì)胞分化為主，可表現(xiàn)為從WHO Ⅱ級(jí)的彌漫星形細(xì)胞瘤至WHO Ⅳ級(jí)的GBM中的任何一種形態(tài)，也可以是多種形態(tài)在不同區(qū)域同時(shí)存在；組織病理學(xué)級(jí)別對(duì)判斷患者的預(yù)后無(wú)明顯提示價(jià)值[7]。本組患者中，腫瘤的組織病理類型涵蓋了彌漫性星形細(xì)胞瘤(WHO Ⅱ級(jí)，3例)、肥胖型星形細(xì)胞瘤(WHO Ⅱ級(jí)，1例)、間變性星形細(xì)胞瘤(WHO Ⅲ級(jí)，1例)和GBM(WHO Ⅳ級(jí)，3例)，同時(shí)有1例患者為低級(jí)別膠質(zhì)瘤、2例患者為高級(jí)別腫瘤，而沒(méi)有診斷出具體類型。這一結(jié)果與既往文獻(xiàn)報(bào)道的相符，同時(shí)也提示H3K27M突變DMG的診斷一定程度上要依賴H3K27M突變的檢測(cè)。

需要指出的是，有研究報(bào)道非彌漫中線神經(jīng)膠質(zhì)瘤同樣具有H3K27M突變，包括室管膜瘤、毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤、小兒彌漫性星形細(xì)胞瘤和神經(jīng)節(jié)膠質(zhì)瘤[8-11]。有研究報(bào)道，毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤和神經(jīng)節(jié)膠質(zhì)瘤患者的存活期可長(zhǎng)達(dá)10年[9,12]。因此，中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類分子信息及實(shí)踐方法聯(lián)盟—非WHO官方組織(the Consortium to Inform Molecular and Practical Approaches to CNS Tumor Taxonomy—Not Official WHO, cIMPACTNOW)建議[13]，“彌漫中線神經(jīng)膠質(zhì)瘤，H3K27M突變”的診斷應(yīng)當(dāng)同時(shí)具備：彌漫性(即浸潤(rùn))、中線部位(如丘腦、腦干、脊髓等)、神經(jīng)膠質(zhì)瘤和H3K27M突變的腫瘤，不應(yīng)應(yīng)用于H3K27M突變的其他腫瘤，如毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤、神經(jīng)節(jié)細(xì)胞膠質(zhì)瘤或彌漫性軟腦膜膠質(zhì)神經(jīng)元腫瘤等。本研究即是根據(jù)cIMPACTNOW最新推薦的診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的病例回顧性分析。

目前可通過(guò)免疫組化及測(cè)序?qū)3K27M突變進(jìn)行檢測(cè)。有研究報(bào)道，使用商品化K27M免疫組化試劑盒進(jìn)行核染色來(lái)檢測(cè)，靈敏度和特異性可達(dá)100%[14-16]。但是在臨床實(shí)踐中對(duì)H3K27M免疫組化結(jié)果需要仔細(xì)評(píng)判，尤其要注意識(shí)別陽(yáng)性腫瘤細(xì)胞的染色，并避免錯(cuò)誤的認(rèn)為巨噬細(xì)胞和/或小膠質(zhì)細(xì)胞陽(yáng)性的細(xì)胞質(zhì)染色。本研究患者中有1例發(fā)生于脊髓的彌漫性星形細(xì)胞瘤免疫組化顯示H3K27M弱陽(yáng)性，但是分子病理檢測(cè)無(wú)H3的突變；根據(jù)診斷標(biāo)準(zhǔn)，排除H3K27M突變DMG的診斷。此外，本組患者中有2例患者的免疫組化H3K27M蛋白染色呈陰性，但分子病理檢測(cè)為H3F3A基因c.83A>T(即p.K27M)突變，結(jié)合臨床、影像學(xué)表現(xiàn)及術(shù)中情況，診斷為H3K27M突變DMG。因此，雖然K27M免疫組化具有較高的靈敏度和特異性，但是仍建議有條件的單位進(jìn)行測(cè)序檢測(cè)以明確診斷。

Korshunov等[17]研究顯示，成人H3K27M突變可伴隨TP53的過(guò)表達(dá)，而與IDH突變、EGFR擴(kuò)增和MGMT啟動(dòng)子區(qū)甲基化互斥，而TERT啟動(dòng)子突變罕見(jiàn)。本組患者均未檢測(cè)到IDH1/2、TERTp、EGFR的突變，所有病例均為MGMTp非甲基化，這也預(yù)示H3K27M突變DMG對(duì)放療和TMZ化療的敏感性不佳，預(yù)后不良。本組患者中有3例患者出現(xiàn)TP53突變，1例患者出現(xiàn)BRAF V600E突變。

目前針對(duì)成人H3K27M突變DMG的治療尚無(wú)指南推薦，仍參照GBM的治療方式，采用以手術(shù)和同步及輔助放化療為主的綜合治療手段；由于腫瘤常累及幕下組織，腫瘤電場(chǎng)治療使用受限，預(yù)后依然很差。Meyronet等[2]研究報(bào)道的患者中位生存期為19.6個(gè)月；其他研究報(bào)道的成人H3K27M突變神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者的中位OS分別為16.9個(gè)月[18]、10.4個(gè)月[3]和16個(gè)月[4]。本研究的H3K27M突變DMG患者的中位OS為12個(gè)月，IDH野生型非中線GBM患者的中位OS為14個(gè)月，兩組患者中位OS的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；與既往文獻(xiàn)報(bào)道的相符[19]。由于H3K27M突變DMG患者多缺乏MGMT啟動(dòng)子區(qū)甲基化，TMZ化療的效果有限。目前已經(jīng)有組蛋白去乙?；?histone deacetylase，HDAC)抑制劑panobinostat、組蛋白脫甲基酶抑制劑[20]、多巴胺受體D2(DRD2)抑制劑ONC201等新的藥物用于H3K27M突變DMG的臨床試驗(yàn)[21-22]，表現(xiàn)出一定的臨床和影像學(xué)反應(yīng)；但其確切的治療效果仍有待臨床試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)。

綜上所述，成人H3K27M突變DMG是一類發(fā)生于中樞神經(jīng)系統(tǒng)中線部位的高度惡性腫瘤，成人各年齡段均可發(fā)生，缺乏典型臨床及影像學(xué)表現(xiàn)，H3K27M蛋白免疫組化檢測(cè)的靈敏度較高，但仍須通過(guò)H3基因突變檢測(cè)明確診斷，減少漏診和誤診。因H3K27M突變DMG缺乏IDH突變及MGMT啟動(dòng)子區(qū)甲基化，對(duì)放療和TMZ化療不敏感，預(yù)后不良；故亟需研究有效的治療方案。