分子病理指導(dǎo)下的膠質(zhì)瘤手術(shù)治療前景

王 強(qiáng)綜述 潘 灝審校

膠質(zhì)瘤是顱內(nèi)最常見的原發(fā)惡性腫瘤，治療效果一直不佳。手術(shù)是膠質(zhì)瘤綜合治療的第一步，目前的指南推薦在保證安全的情況下進(jìn)行最大程度的腫瘤切除，在保護(hù)功能的同時實(shí)現(xiàn)對腫瘤組織的全切除[1]。目前的手術(shù)模式是在眾多輔助技術(shù)的幫助下實(shí)現(xiàn)對膠質(zhì)瘤尤其是功能區(qū)膠質(zhì)瘤的精準(zhǔn)切除。這些輔助技術(shù)包括神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)、術(shù)中磁共振技術(shù)、術(shù)中B 超技術(shù)、術(shù)中電生理技術(shù)、喚醒麻醉技術(shù)、熒光導(dǎo)航技術(shù)等等。近年來，分子病理的進(jìn)展對現(xiàn)今的膠質(zhì)瘤治療起到全程指導(dǎo)意義，分子病理指導(dǎo)下的手術(shù)切除模式，在手術(shù)切除程度、生存期及神經(jīng)功能保護(hù)之間獲得更好的平衡。但是如何解決在術(shù)前、術(shù)中獲取腫瘤分子信息這一難題仍有待進(jìn)一步研究。本文就目前影像學(xué)技術(shù)、活檢組織、腦脊液液態(tài)活檢、色譜分析技術(shù)及拉曼光譜技術(shù)對腫瘤組織分子病理信息獲取的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，為臨床提供參考。

1 膠質(zhì)瘤分子病理對膠質(zhì)瘤手術(shù)模式的影響

近年來，分子病理研究發(fā)現(xiàn)了一些與膠質(zhì)瘤相關(guān)的重要分子標(biāo)志物，如IDH 突變、1p/19q 共缺失、MGMT啟動子區(qū)甲基化、TERT啟動子突變等。這些分子標(biāo)志物對膠質(zhì)瘤的診斷、預(yù)后判斷及治療均起到重要的作用，同時也對傳統(tǒng)的膠質(zhì)瘤組織病理提出了新的挑戰(zhàn)。

2016 版WHO 中樞神經(jīng)系統(tǒng)病理診斷指南中引入了分子病理，膠質(zhì)瘤的診斷進(jìn)入組織病理及分子病理結(jié)合的整合診斷時代。之后，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（cIMPACT-NOW）進(jìn)行了7次更新[2]。2021年，WHO發(fā)布了第五版中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類指南[3]，對近幾年來分子病理的研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)，提出了多個改變腫瘤組織病理分級的分子特征，如IDH 野生型星形細(xì)胞瘤一旦出現(xiàn)EGFR擴(kuò)增、TERT啟動子突變或7 號染色體獲得/10 號染色體缺失中的任何一項，不論組織病理級別，均可直接定義為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（IDH野生型，WHO分級4級）；而IDH突變型星形細(xì)胞瘤出現(xiàn)CDKN2A/B 純合缺失，也可以直接定義為星形細(xì)胞瘤（IDH 突變型，WHO 分級4 級）。這些分子病理的進(jìn)展說明僅依賴于組織病理診斷容易造成誤診、漏診，已無法滿足目前膠質(zhì)瘤的規(guī)范診療。目前，在膠質(zhì)瘤的診斷、治療及預(yù)后判斷等過程中，均需要結(jié)合分子病理與組織病理進(jìn)行整合分析。

膠質(zhì)瘤分子病理的研究進(jìn)展不僅僅在指導(dǎo)膠質(zhì)瘤的診斷、預(yù)后判斷以及化療、放療等綜合治療，其對膠質(zhì)瘤手術(shù)模式的影響也逐漸引起重視。研究指出對于IDH突變、1p/19q非共缺失的膠質(zhì)瘤，建議行全切除，而IDH突變合并1p/19q共缺失的膠質(zhì)瘤，不需要強(qiáng)求全切除[4]。這樣的手術(shù)方式對于功能區(qū)腫瘤可以在明確腫瘤分子病理的情況下選擇部分切除，將殘余腫瘤留待后續(xù)放、化療，以更好地實(shí)現(xiàn)腫瘤治療和生活質(zhì)量之間的平衡?；谶@些進(jìn)展，Li等[5]提出分子病理指導(dǎo)下的膠質(zhì)瘤手術(shù)切除模式，要求在腫瘤病理級別、分子表型以及是否累及功能區(qū)的基礎(chǔ)上，決定對腫瘤進(jìn)行超全切除、全切除、強(qiáng)化范圍切除或部分切除：對非功能區(qū)低級別IDH 野生型彌漫膠質(zhì)瘤建議行超全切除，對功能區(qū)IDH 突變合并1p/19q 共缺失的彌漫膠質(zhì)瘤建議行次全切除，對于IDH野生型間變膠質(zhì)瘤或膠質(zhì)母細(xì)胞瘤建議行增強(qiáng)病灶切除，其余膠質(zhì)瘤建議行全切除。這一模式的提出是首次將分子病理的概念引入膠質(zhì)瘤手術(shù)切除過程，利用腫瘤分子病理信息指導(dǎo)手術(shù)切除模式，對神經(jīng)外科醫(yī)生提出了新的要求。但是，這一模式要求術(shù)前或術(shù)中實(shí)時了解腫瘤的分子病理特征。

2 術(shù)前獲取膠質(zhì)瘤分子病理信息

2.1 腫瘤組織病理檢查 既往依賴開顱手術(shù)切除或穿刺活檢取得腫瘤組織標(biāo)本進(jìn)行分子檢測，以獲得腫瘤組織的分子病理信息，而且多需要數(shù)天的檢測時間。開顱術(shù)前先進(jìn)行穿刺活檢可以獲得腫瘤組織進(jìn)行常規(guī)組織病理分析和分子病理檢測，但是膠質(zhì)瘤屬于高度異質(zhì)性的腫瘤，同一腫瘤內(nèi)不同部位腫瘤細(xì)胞的分子特征存在較大的差異，活檢必然存在一定程度的誤診率[6]。此外，穿刺獲取的標(biāo)本量有限，有可能難以確定組織病理級別，甚至無法診斷[7]。同時，對富血供的高級別膠質(zhì)瘤，穿刺活檢有可能誘發(fā)腫瘤出血導(dǎo)致顱內(nèi)壓增高甚至腦疝。對腦干、大靜脈旁等重要部位的腫瘤，穿刺活檢也存在較大的風(fēng)險。術(shù)中常規(guī)快速病理檢查僅能獲得組織病理信息，難以提供分子病理相關(guān)信息。因此，需要新的技術(shù)在術(shù)前、術(shù)中提供腫瘤準(zhǔn)確的腫瘤分子病理信息。

2.2 影像學(xué)技術(shù) 近年來，隨著影像組學(xué)技術(shù)的發(fā)展，通過對磁共振影像細(xì)節(jié)的詳細(xì)分析，有望通過影像組學(xué)技術(shù)在術(shù)前發(fā)現(xiàn)膠質(zhì)瘤內(nèi)特定的分子標(biāo)志物信息。如利用影像組學(xué)技術(shù)，在術(shù)前MRI 影像中篩選出若干影像組學(xué)特征，通過這些特征進(jìn)行IDH 突變情況的判定。當(dāng)特征數(shù)達(dá)到85個時，判定IDH突變與否的準(zhǔn)確性和特異性都能接近100%[8]。同樣，通過相似技術(shù)對1p/19q 共缺失情況的判定，也能有較好的準(zhǔn)確性和特異性[9]。雖然影像組學(xué)技術(shù)提供了通過術(shù)前MRI 獲得相關(guān)分子病理信息的途徑，但是影像組學(xué)技術(shù)繁瑣的分析過程限制了其臨床大規(guī)模開展的可能，同時影像組學(xué)分析多針對某一個特異性的分子標(biāo)志物，無法同時對多個分子標(biāo)志物進(jìn)行分析。

除了影像組學(xué)技術(shù)之外，分子影像技術(shù)也是近年來影像科學(xué)的熱門研究方向。通過對特殊代謝產(chǎn)物的波譜分析，可以分析IDH 突變幾率。Choi 等[10]利用磁共振波譜技術(shù)定量分析膠質(zhì)瘤內(nèi)IDH代謝產(chǎn)物2-HG，發(fā)現(xiàn)2-HG 濃度與病灶是否穩(wěn)定相關(guān)，并隨治療起效出現(xiàn)明顯下降；而且通過對2-HG 定量分析可以判斷腫瘤是否存在IDH 突變。此外，利用一些特異性的分子示蹤劑結(jié)合磁共振增強(qiáng)掃描或PET、SPECT 掃描，也可以發(fā)現(xiàn)一些分子標(biāo)志物如PDGFRβ、EGFR、C-MET 的變化特征[11～13]。但是，這些示蹤劑只能針對某一特殊分子，難以進(jìn)行多靶點(diǎn)綜合分析，而且這些研究目前也多處于基礎(chǔ)研究或臨床試驗階段。

2.3 液態(tài)活檢技術(shù) 液態(tài)活檢是通過對體液中的腫瘤特異性蛋白、循環(huán)腫瘤細(xì)胞或循環(huán)腫瘤DNA（circulating tumor DNA，ctDNA）片段進(jìn)行分子分型，來獲取腫瘤相關(guān)信息的一項新興技術(shù)。目前，在膠質(zhì)瘤領(lǐng)域，基于血液、尿液及腦脊液的液態(tài)活檢技術(shù)均有文獻(xiàn)報道[14，15]。但是由于顱內(nèi)血腦屏障的存在，血液、尿液的目標(biāo)片段較少，檢出陽性率不高[16]。基于腦脊液的ctDNA 檢測已有多篇文獻(xiàn)發(fā)表，證實(shí)腦脊液ctDNA 檢測不僅可用于膠質(zhì)瘤的診斷，還可根據(jù)腦脊液ctDNA豐度改變來監(jiān)測腫瘤對治療的反應(yīng)[14，17]。Pan等[18]研究顯示，對腦干腫瘤的主要突變，術(shù)前腦脊液分子檢測結(jié)果與腫瘤組織分子結(jié)果完全一致率達(dá)83%（31/37），半數(shù)以上一致率達(dá)91.9%（34/37），且10 例組織檢測陰性病人僅在腦脊液中檢測出重要突變，而且腦脊液檢測陽性率顯著高于血漿ctDNA檢出陽性率。Duan等[19]發(fā)現(xiàn)術(shù)前收集10例膠質(zhì)母細(xì)胞瘤病人的腦脊液，與術(shù)中所取得腫瘤標(biāo)本同樣進(jìn)行分子檢測，可以獲得相似的基因突變結(jié)果，提示通過術(shù)前的腦脊液分子檢測，能夠同時獲取膠質(zhì)瘤多種重要分子病理信息，了解腫瘤基因譜，這就有可能將此分子病理信息應(yīng)用于指導(dǎo)膠質(zhì)瘤手術(shù)。但是由于分子檢測所需時間在5～7 d，周期較長，而且目前的全外顯子檢測費(fèi)用較高，難以廣泛推廣。

3 術(shù)中實(shí)時獲取腫瘤分子病理信息

3.1 色譜技術(shù) 色譜技術(shù)可以利用色譜分析檢測組織中某種特定物質(zhì)含量。檢測IDH 代謝產(chǎn)物2-HG的含量可以確定膠質(zhì)瘤組織中是否存在IDH 突變?；谠撛恚靡合嗌V-質(zhì)譜可以準(zhǔn)確地區(qū)分是否存在IDH 突變，敏感性、特異性分別為97.5%、100%[20]。利用氣相色譜-質(zhì)譜法分析87例膠質(zhì)瘤標(biāo)本IDH 突變情況，與常規(guī)PCR 技術(shù)相比較，其敏感性、特異性均達(dá)100%，且檢測時間僅需40 min[21]。而基質(zhì)輔助激光解析離子化飛行時間質(zhì)譜也被用于檢測膠質(zhì)瘤內(nèi)IDH 突變情況，在保證檢測準(zhǔn)確性的同時耗時縮短至5 min[22]。色譜技術(shù)從檢測所需時間和準(zhǔn)確性、特異性方面完全可以滿足術(shù)中實(shí)時檢測的要求，但是色譜分析主要針對某一種化合物檢測，難以一次檢測多個基因改變情況，某些基因尚缺乏特異性底物。此外，色譜分析儀屬于大型精密儀器，目前尚難以在醫(yī)院臨床環(huán)境中常規(guī)開展，限制了此類技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

3.2 拉曼光譜技術(shù) 拉曼光譜技術(shù)利用特定拉曼光譜峰對應(yīng)于化學(xué)鍵的特定振動模式這一特性，可以檢測生物組織中的分子，從而用于生物組織中化學(xué)成分的鑒定。近年來，拉曼光譜技術(shù)在腦腫瘤的鑒別診斷中的應(yīng)用得到快速發(fā)展。Kalkanis 等[23]利用拉曼技術(shù)分析腦腫瘤術(shù)中冰凍切片標(biāo)本以鑒別正常腦組織、壞死及膠質(zhì)母細(xì)胞瘤，其精確性達(dá)97.8%。Livermore等[24]利用拉曼技術(shù)在術(shù)中新鮮標(biāo)本直接進(jìn)行檢測，對腫瘤組織和正常腦組織的區(qū)分能夠達(dá)到100%的特異性、敏感性和精確性。利用拉曼光譜技術(shù)對膠質(zhì)瘤手術(shù)標(biāo)本進(jìn)行IDH 突變、IDH 野生型兩分類，其準(zhǔn)確性在87%～89%[25]。Livermore 等[26]利用拉曼光譜技術(shù)，對62 例新鮮膠質(zhì)瘤組織進(jìn)行分類，區(qū)分IDH 野生型星形細(xì)胞瘤、IDH 突變型星形細(xì)胞瘤及少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤，可以獲得79%～94%的敏感性和90%～100%的特異性，所需時間為9.5 min。這些技術(shù)可在術(shù)中實(shí)時進(jìn)行檢測，并根據(jù)分析所得的分子病理結(jié)果直接指導(dǎo)手術(shù)切除策略。既往，拉曼技術(shù)探針檢測面積狹小，只能進(jìn)行單點(diǎn)小面積檢測，不利于臨床實(shí)踐操作，同時需要標(biāo)本離體在儀器上檢測。目前，手持式拉曼探針技術(shù)不但擴(kuò)大單次檢測面積到95 mm2，且對豬的脂肪與肌肉邊緣判斷的準(zhǔn)確性達(dá)95%[27]。小型化的手持設(shè)備有望可以直接在術(shù)中對手術(shù)創(chuàng)面進(jìn)行實(shí)時檢測而且耗時較短。但該型手持拉曼探針尚未在膠質(zhì)瘤領(lǐng)域進(jìn)行臨床試驗。綜上所述，在分子病理時代，膠質(zhì)瘤手術(shù)的切除方式會依據(jù)腫瘤的分子病理進(jìn)行修正，根據(jù)不同的分子特征，進(jìn)行超全切除、全切除、強(qiáng)化范圍切除或功能區(qū)的部分切除，以期獲取腫瘤切除、神經(jīng)功能保護(hù)及生存時間的最佳平衡。隨著術(shù)前、術(shù)中獲取腫瘤分子病理信息的眾多技術(shù)不斷進(jìn)步，尤其是術(shù)中實(shí)時獲取分子病理信息的拉曼技術(shù)小型化、快速化的發(fā)展，分子病理指導(dǎo)下的膠質(zhì)瘤手術(shù)切除模式有望從設(shè)想進(jìn)入臨床，并使膠質(zhì)瘤病人獲益。