不同病理類型及分級膠質瘤細胞IDH1基因突變臨床研究

四川大學華西醫院神經外科(成都 610041)

羅秀萍　陳茂君△　楊前美　方　丹　彭洪春

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·臨床病理·

不同病理類型及分級膠質瘤細胞IDH1基因突變臨床研究

四川大學華西醫院神經外科(成都 610041)

羅秀萍陳茂君△楊前美方丹彭洪春

摘要目的：研究不同病理類型及分級膠質瘤細胞IDH1基因突變情況。方法：收集膠質瘤患者175例的臨床標本，檢測并對比各類膠質瘤細胞的IDH1基因突變、WHO分級情況，分析IDH1基因突變與WHO分級及年齡的相關性。結果：175例膠質瘤標本中，共檢出90例IDH1基因突變，總突變率51.43%。同時，彌漫型及間變性星形細胞瘤、繼發性GBM、少突膠質瘤、少突星形細胞瘤的突變率均較野生型非突變率更高，差異有統計學意義。WHO分級為I級3.43%，Ⅱ級32.57%，Ⅲ級34.29%，Ⅳ級29.71%。IDH1基因突變型的年齡普遍較野生型更小，在彌漫型星形細胞瘤、繼發性GBM及少突星形細胞瘤的突變型年齡顯著低于野生型，差異有統計學意義。根據Pearson法分析相關性可知，IDH1基因突變與WHO分級呈正相關(r=0.619，P=0.023)，與年齡呈負相關(r=-0.784，P=0.000)。結論：IDH1基因突變在膠質瘤中具有較高的發生率，尤其是WHO分級Ⅱ～Ⅲ級及年齡較低者中，其對膠質瘤的形成及發展具有重要作用。

主題詞神經膠質瘤/病理學異檸檬酸脫氫酶突變

近年研究表明，膠質瘤內異檸檬酸脫氫酶1(Isocitrate dehydrogenase1，IDH1)等基因有突變現象，且此種基因突變與膠質瘤形成及發展聯系緊密，這對臨床膠質瘤的診治具有積極意義[1-2]。本文分析不同病理類型及分級膠質瘤細胞IDH1基因突變情況,現報告如下。

資料與方法

1一般資料收集2012年1月至2015年9月在我院神經外科接受手術治療的膠質瘤患者的臨床標本175例。入選標準[3-4]：①患者均符合WHO關于膠質瘤的診斷標準；②術前均未實施放化療等治療手段；③經膠質瘤病理學確診。排除標準：①其他類型的腫瘤；②無手術適應證。其中WHO分級I級6例，Ⅱ級57例，Ⅲ級60例，Ⅳ級52例。毛細胞型、彌漫型及間變性星形細胞瘤分別為6例、18例及34例；原發及繼發性GBM分別為22例及30例；少突膠質瘤12例，(間變性)少突星形細胞瘤各26例，14例；室管膜瘤6例；節細胞膠質瘤7例。

2檢測方法將膠質瘤標本通過中性甲醛固定，并經石蠟包埋之后實施薄層切片，給予常規脫蠟，利用檸檬酸液修復，經微波爐的高溫高壓行抗原修復，再滴入過氧化物酶液實施阻斷，在室溫下孵育5min，經PBS漂洗，而后滴入鼠抗人mIDH1R32H型單克隆抗體。在室溫下孵育約30min，經PBS沖洗之后滴入辣根過氧化物酶所標記的羊抗鼠二抗，在室溫下孵育約30min，再經PBS沖洗，在切片上滴加DAB顯色液，孵育5min。使用自來水沖洗以中止顯色，再經蘇木精復染，給予脫水、透明及中性樹膠封片，置于顯微鏡下觀察。相關陰性對照由緩沖液代一抗實施孵育。

3陽性結果評價[5-6]細胞胞質中含棕黃色活著褐色顆粒記為陽性，通過2名病理醫師利用雙盲法閱片及雙評分半定量法給予評分。在光鏡下查看8個高倍視野， 再記錄4個視野內染色陽性的百分率，將陽性細胞>10%記為IDH1突變陽性。

結果

1各類膠質瘤細胞的IDH1基因突變情況 175例膠質瘤標本中，共檢出90例IDH1基因突變，總突變率51.43%。同時，彌漫型及間變性星形細胞瘤、繼發性GBM、少突膠質瘤、(間變性)少突星形細胞瘤的突變率均較野生型非突變率更高，差異有統計學意義(P﹤0.05)，見表1。

表1　各類膠質瘤細胞IDH1基因突變情況[n(%)]

注：與突變型比較，△P<0.05

2各類膠質瘤細胞標本對應的WHO分級情況175例膠質瘤標本中，WHO分級為I級3.43%，Ⅱ級32.57%，Ⅲ級34.29%，Ⅳ級29.71%。發生突變的例數中，主要為WHO分級Ⅱ～Ⅲ級，見表2。

表2　各類膠質瘤細胞標本對應WHO分級情況

3各類膠質瘤細胞標本對應患者年齡情況各類膠質瘤細胞的病理類型中，IDH1基因突變型的年齡普遍較野生型更小，在彌漫型(間變性)星形細胞瘤、繼發性GBM及(間變性)少突星形細胞瘤的突變型年齡顯著低于野生型，差異有統計學意義(P﹤0.05)，見表3。

表3　各類膠質瘤細胞標本對應患者年齡情況±s)

注：與突變型比較，△P<0.05

4IDH1基因突變與WHO分級及年齡的相關性根據Pearson法分析相關性可知，IDH1基因突變與WHO分級呈正相關(r=0.619，P=0.023)，與年齡呈負相關(r=-0.784，P=0.000)。

討論

膠質瘤在臨床較為常見，特別是高分級的膠質瘤，大都以廣泛浸潤式生長，且不含明確的邊界，接受手術治療時通常較難完全切除，這就對膠質瘤的診斷及鑒別提出了較高要求。有報道指出，人IDH1作為染色體2q33.3上IDH1基因所編碼翻譯的蛋白酶，可經同源二聚體形式成為1個功能性單位，發揮的功能主要是催化異檸檬酸轉為α-酮戊二酸，此過程還可使NAD(P)+成為電子及氫受體而轉化為NAD(P)H，最終在相關細胞的能量代謝上發揮重要作用[7-8]。由于近年來有報道顯示，IDH1基因突變可能與膠質瘤的產生及發展具有重要聯系。本文通過分析二者間的相關性，旨在輔助臨床診斷[9]。

經過相應的研究后結果顯示，175例膠質瘤標本中，共檢出90例IDH1基因突變，總突變率51.43%。提示在膠質瘤中發生IDH1基因突變的比例較高，這與臨床實際基本相符。同時，本文結果顯示，彌漫型及間變性星形細胞瘤、繼發性GBM、少突膠質瘤、(間變性)少突星形細胞瘤的突變率均較野生型非突變率更高，且發生突變的例數中，主要為WHO分級Ⅱ～Ⅲ級。但在WHO分級為Ⅱ級的室管膜瘤及節細胞膠質瘤中并未出現IDH1基因突變。這提示室管膜瘤及節細胞膠質瘤可能和上述易發生IDH1基因突變的病理類型存在不同的發病機制及分子病理機制。臨床研究顯示，發生IDH1基因突變的膠質瘤細胞內低氧誘導因子-1α(HIF-1α)水平較IDH1基因野生型更高，而HIF-1α的功能是強化機體或者細胞在缺氧狀態下的有關生存能力，換言之，HIF-1α對于腫瘤形成及演變具有重要的促進作用，尤其在膠質瘤的血管形成過程中具有核心作用[10]。同時，可能因為IDH1 R132基因產生突變后致使編碼產生的IDH1活性減弱，HIF-1α產生增加，進而激活了HiF信號通路，加速腫瘤生長，最終形成膠質瘤。此外，在各類膠質瘤細胞的病理類型中，IDH1基因突變型的年齡普遍較野生型更小，在彌漫型(間變性)星形細胞瘤、繼發性GBM及(間變性)少突星形細胞瘤的突變型年齡顯著低于野生型，這滿足國外報道的膠質瘤IDH1基因突變與患者的年齡分布實際情況[11-12]。本文進一步根據Pearson法分析相關性可知，IDH1基因突變與WHO分級呈正相關，與年齡呈負相關。這證實了膠質瘤IDH1基因突變與年齡的關系，而在WHO分級方面，由于本文樣本例數較少，對于WHOⅣ的病例研究可能存在一定的偏移，今后可重點針對此情況深入分析。

綜上所述，IDH1基因突變在膠質瘤中具有較高的發生率，尤其是WHO分級Ⅱ～Ⅲ級及年齡較低者中，其對膠質瘤的形成及發展具有重要作用。

參考文獻

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(收稿:2015-09-22)

【中圖分類號】R651.1

【文獻標識碼】A

doi：10.3969/j.issn.1000-7377.2016.07.60

Research of different pathological types and levels of glioma cells IDH1 gene mutations in clinical

Neurosurgery of West China Hospital of Sichuan University(Chengdu 610041)

Luo XiupingChen MaojunYang Qianmeiet al

ABSTRACTObjective: To study the different pathological types and levels of glioma cells IDH1 gene mutations in clinical situations. Methods:175 cases of patients with glioma clinical specimens were studied. Detection and compared all kinds of glioma cells IDH1 gene mutations, the WHO classification, patients'age, IDH1 gene mutations and the WHO classification were analyzed and the correlation of age. Results: in the 175 cases of gliomas specimens, 90 cases were detected IDH1 gene mutation, the total mutation rate was 51.43%. At the same time, diffuse and anaplastic astrocytoma, less secondary GBM, tu glioma, (degeneration) mutation rate of astrocytoma were less than wild type of mutation rate is higher, the difference was statistically significant. The WHO classification forilevel, 3.43% Ⅱ level, 32.57% Ⅲ level, 34.29% 29.71% Ⅳ level.In all kinds of pathological types of glioma cells, IDH1 gene mutations age than the wild type was more common small, diffuse type (anaplastic) astrocytoma, and secondary GBM (anaplastic) oligoastrocytomas mutant tumor cells significantly younger than the wild type, the difference was statistically significant. Correlation analysis shows that, IDH1 gene mutation and WHO classification was based on pearson method positively correlated (r = 0.619, P = 0.023), was negatively correlated with age (r = -0.784, P = 0.000). Conclusion: IDH1 gene mutation has a high incidence of gliomas, especially WHO grade Ⅱ ～ Ⅲ grade and lower the age of its formation and development of glioma has an important role.

KEY WORDSGlioma/pathologyIsocitrate dehydrogenaseMutation