胶母传统模式与分子时代

新的分类着重强调分子信息在胶质瘤定级中的作用,与弥漫性中线胶质瘤H3K27M突变类似,拿胶质母细胞瘤IDH野生来说,只要组织学为弥漫性胶质瘤加上分子IDH野生及EGFR扩增、TERE启动子突变、7号染色体获得/10号染色体丢失三者中的一个就可以诊断为胶质母细胞瘤,而不再弯全依赖于组织学的的微血管增生/坏死。就本例来说,影像和组织学都只能定到间变性星型细胞瘤,但分子EGFR扩增、TERT启动子突变直接定胶母了。

另外由于IDH突变和野生的弥漫性胶质瘤遗传学改变、生物学行为,预后完全不同,只有IDH野生的弥漫性才有可能为胶质母细胞瘤,IDH突变就算有微血管增生或坏死也只能较弥漫性星型细胞瘤4级IDH突变,而能能较胶质母细胞瘤了,也就是决定肿瘤生物学行为、预后最关键的是分子而非组织学标准。

分子时代的病理分型对依赖传统病理变化的影像改变进行胶质瘤分级的影像模式提出了挑战,造成的后果就是,原来的有高级别组织学改变的影像改变的继续诊断高级别胶质瘤,但没有高级别影像表现的也不能排除。打破了原来影像低高级别的界限,

影像评估高级别还是高级别,影像评估低级别不一定低级别。

未来能否直接评估分子突变相关的影像变化可能是一个方向,如MRS评估IDH突变的异常代谢产物2-羟基戊二酸峰。

肿瘤本质是一种基因病,根本原因是基因突变或表达异常,像胶质母细胞瘤这样的肿瘤,通常涉及几十个、几百个基因异常,其中对肿瘤的发生发展有决定性的基因通常叫肿瘤驱动基因,其决定了肿瘤的主要生物学行为和预后,而组织学病理改变只是肿瘤基因异常的形态学体现,随着肿瘤基因组计划的进展,越来越多发肿瘤驱动基因被发现,为肿瘤的治疗提供了丰富的靶点。胶质瘤常见分子改变:

IDH:异柠檬酸脱氢酶,线粒体三羧酸循环关键酶,催化异柠檬酸脱羧成α-酮戊二酸,有IDH1、IDH2、IDH3,常见突变位IDH1R132H,产生致癌代谢产物α-羟戊二酸,抑制DNA及组蛋白去甲基化酶,导致高甲基化表型(表观遗传学)影响基因表达致癌。

IDH突变型致癌通路肿瘤一般较温和,恶性度低,预后好,生存期长,常见分子事件:ATRX突变、TP53突变等。IDH野生致癌通路肿瘤一般进展快,恶性度高,预后差,生存期短,常见分子事件:EGFR扩增,PTEN突变或10号染色体缺失等。

H3K27M突变,组蛋白H3第27位赖氨酸被甲硫氨酸替代。H3K27m突变破坏了组蛋白修饰的甲基化位点,改变组蛋白甲基化状态。H3K27M还可以与甲基转移酶EZH2相互作用抑制多梳抑制复合物2(PRC2)的活性,导致组蛋白低甲基化。组蛋白低甲基化影响基因转录表达致癌(表观遗传)。

1P19Q共缺失,由不平衡的t(1;19)(q10;p10)易位而至的整个拷贝的1p/19q丢失。

ATRX:是一种解旋酶,突变失活后端粒替代延长机制(ALT)激活,使细胞分裂绕过端粒限制,细胞永生化。

TERT(端粒酶逆转录酶)启动子突变:突变后持续激活TERT,使细胞分裂绕过端粒限制,细胞永生化。

TP53:分子警察,DNA损伤后诱导细胞细胞周期停滞,检查DNA损伤,诱导DNA修复相关酶表达或细胞凋亡,防止癌变。

MGMT启动子甲基化:干扰DNA修复,甲基化后对烷化剂损伤敏感,用于预测治疗效果。

本课件也可以倒过来理解,在相关遗传背景及致癌物作用下,出现肿瘤驱动基因突变,如EGFR扩增、TERE启动子突变、7号染色体获得/10号染色体丢失等,病理上出现弥漫浸润生长的肿瘤,影像表现塑形征,无强化,此时为分子时代的胶质母细胞瘤(病例4),胶质瘤进展后,核分裂象增多,局部高增殖细胞高密度区域形成,形成缺氧、酸化的肿瘤微环境,过高的增殖率使原有的供血系统跟不上需求,组织缺氧。缺氧肿瘤微环境→肿瘤细胞及间质细胞HIF(缺氧诱导因子)升高→缺氧相关基因表达增加如VEGF(血管内皮生长因子)升高→肿瘤血管生成、血管通透性增加。增加的血供暂时改善了供需平衡。肿瘤进一步生长,微血管增生的小血管无法满足血供,再次出现供需失衡,肿瘤因缺氧局部出现栅栏状微坏死,病理在弥漫浸润的基础上形成肿块,有微血管增生和栅栏微坏死,无肉眼及影像可见大坏死,表现传统胶母类型三(微坏死或无坏死的胶质母细胞瘤)。随肿瘤生长及缺氧加剧,栅栏坏死逐渐融合成多发小坏死,出现肉眼及影像可见小灶性长T2信号不强化区,为传统胶质母细胞类型二(多发小坏死的胶质母细胞瘤)。肿瘤生长过快,中央缺氧坏死不断融合变得形成中央大坏死,为典型中央坏死的胶质母细胞瘤类型一(典型中央大坏死胶质母细胞瘤)。

在肿瘤恶变过程中,微血管增生和坏死伴随了肿瘤高级别转化的过程,为肿瘤高级别转化的直接结果和标志性事件,并决定了肿瘤的影像学表现。

分子标准的引入让我们能在更早期认识,识别,处理胶质母细胞瘤,从而改善预后。

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