TP53在髓母細胞瘤分子分型中的臨床意義與相關研究進展

趙清爽，王守森

·綜述·

TP53在髓母細胞瘤分子分型中的臨床意義與相關研究進展

趙清爽，王守森

髓母細胞瘤是兒童最常見的顱內惡性腫瘤之一，總體預后差，其分子機制及臨床治療一直是研究焦點之一。近年來分子生物的研究取得很大進展，目前廣泛接受的觀點是髓母細胞瘤可以被分為四種分子亞型，包括Wnt型、Shh型、第三組(Group3)和第四組(Group4)。不同亞型的分子機制不同，臨床特征及預后情況等均存在較大差異[1]。因此，2016年版WHO神經系統腫瘤分類中，引入了髓母細胞瘤的分子分型[2]，根據分子分型進行臨床診治和基礎研究已成為熱點。TP53是一個重要的抑癌基因，位于17p13.1，其編碼蛋白P53在很多腫瘤的發生、發展過程中扮演重要角色。TP53與髓母細胞瘤之間的關系也已有大量的研究。由于髓母細胞瘤在分子機制和分型方面有較大進展，髓母細胞瘤與TP53之間的關系也需要重新認識。本文復習相關文獻，回顧髓母細胞瘤不同分子類型及其與TP53的關系，探討TP53在髓母細胞瘤中的臨床意義。

1 髓母細胞瘤的分子分型及其主要特征

1.1 Wnt型髓母細胞瘤 Wnt型是相對較少的亞型，約占10%左右，但預后在各個亞型中是最好的。該亞型在嬰幼兒(<4歲)中很少見，主要累及兒童，發病年齡的高峰在10～12歲，組織學上表現多為經典型髓母細胞瘤。Wnt型在分子水平表現為Wnt通路激活，通常是由CTNNB1基因突變所致，少部分病例表現為其他的Wnt通路相關基因突變，如APC、AXIN1、AXIN2等[3]。所有這些突變都導致β-catenin在細胞核內累積，而β-catenin與TCF-4/lef-1作用，最終通過c-myc及cyclin D1轉錄，介導細胞增殖和分裂[4]。因此，該類型的腫瘤通常合并MYC的高表達，并且可以通過免疫組化觀測到核內積聚的β-catenin。Wnt型髓母細胞瘤常常合并6號染色體缺失，而在第三組和第四組中很常見17號染色體異常，卻很少發生[4]。

1.2 Shh型髓母細胞瘤 Shh型在各個年齡組的髓母細胞瘤中均可見，標志性特征是Shh通路激活，包括PCTH1，SUFU，SMO等相關基因活化，同時合并GLI2及MYCN的擴增[5]。Shh通路有較多抑制劑，部分已開始應用于臨床，目前已有Shh通路抑制劑應用于髓母細胞瘤的臨床研究報道[6]。Shh通路關鍵分子包括PTCH，SMO，Gli1，Gli2，Gli3等。PTCH是一個跨膜蛋白，與HH配體結合后，可激活Smo蛋白，Smo蛋白活化后，可與SUFU結合，并誘導核轉錄因子表達，包括激活物Gli1和Gli2，以及受體Gli3。Gli1、Gli2、Gli3進一步可調節相關基因的表達，包括Gli1，Ptch1，cyclin D，myc等，從而促進細胞增殖和分化。Shh配體在浦肯野神經元中正常表達，可以促進rhombic lip的外顆粒層的形成，因此，Shh髓母細胞瘤被認為起源于顆粒神經元的前體細胞。促纖維性/結節性髓母細胞瘤和MBEN與Shh型聯系較為緊密，但是大細胞/間變型髓母和經典型髓母細胞瘤中也有Shh通路激活[7]。

Shh型髓母通常是PTCH1突變，而SMO或者SUFU突變也有報道。所有突變都可以導致Shh通路過度激活。Shh與PTCH1結合，可激活SMO，使得轉錄因子的Gli家族蛋白從SUFU等抑制性蛋白上釋放，從而激活轉錄[8]。Shh通路激活導致Snail蛋白表達，降低細胞間聯系。此外，Shh通路激活還是血管形成和轉移的重要調節因子。Shh通路與Wnt通路存在一些共同通路，因此有一些共同的治療靶點。Shh有MYCN擴增，而Shh型與Wnt型均有Notch和PDGF信號通路。Shh髓母存在9q缺失，該部位是PTCH1基因的位點。雖然Shh通路主要由轉錄本檢測，而免疫組化使用SERP1、GLI1、GAB1也可用于檢測。

1.3 第三組和第四組髓母細胞瘤 第三組髓母細胞瘤約占30%，代表性的分子改變是MYC擴增(而不是MYCN)，主要診斷依賴轉錄本檢測，但也可以用NPR3的免疫組化診斷。第三組髓母細胞瘤的組織病理學類型多為經典性或大細胞/間變型髓母細胞瘤，其預后是最差的。該類型常常合并轉移，且在嬰兒中多見，很少出現于成人中。MYC擴增與第三組聯系緊密，并提示預后較差。有研究表明，MYC中3α突變預后更差，而3β不會出現MYC擴增并且預后與第四組類似。26%的第三組髓母細胞瘤存在i17q，此外，第三組更容易出現1q獲得或者5q、10q缺失[5]。

第四組是髓母細胞瘤中最多的一個亞型，約占34%，常常伴有i17q，主要累及兒童，很少累及嬰兒。免疫組化中KCNA可用于診斷第四組腫瘤，但還需要進一步證實。第四組轉移出現也較多，但是預后中等，優于第三組。主要的組織學類型為經典型髓母細胞瘤，少部分為大細胞/間變型髓母細胞瘤。第四組的i17q出現較多，不過部分時候存在單純的17p缺失。i17q及17p缺失在第三組中也存在，但相對更少。不過，第四組常常出現CDK6和MYCN擴增，而很少MYC過表達。此外，X染色體缺失在80%的女性患者中存在[5]。

第三組和第四組髓母細胞瘤均存在EZH2和KDM6A突變，可累及組蛋白去甲基化酶(主要為H3K27)。其他的組蛋白去甲基化酶、去乙酰化酶也有不同程度的過表達，包括：HDAC5，HDAC9，MLL2，MLL3[9]。

2 TP53與髓母細胞瘤臨床特征、預后的關系

TP53與髓母細胞瘤的關系很早就有相關研究。Barel等報道，TP53基因突變所致的Li-Fraumeni綜合征患者，其髓母細胞瘤發病率明顯增高[10]。因此，TP53基因突變曾被認為在髓母細胞瘤起源中起重要作用。此外，TP53基因位于17p，而40%的髓母細胞存在17p缺失。不過，17p缺失的髓母細胞瘤患者中，很少存在體細胞TP53突變。因此，17p缺失可能僅僅是髓母細胞瘤發生后的結果，而非起源的原因。

TP53突變的臨床意義既往存在爭議。Tabori等報道了108例連續的髓母細胞瘤病例，提示TP53突變與結局不良相關[11]。Pfaff的研究卻呈現出相反結果，TP53基因突變常常與CTNNB1基因突變及MYCN擴增相關，且預后良好[12]。不過Tabori的研究中，TP53突變的病例均沒有17p缺失或者MYC擴增，且只有一例合并MYCN擴增，這說明兩組腫瘤的分子亞型不同[11]。

近年來隨著對髓母細胞瘤的基因分型研究的深入，TP53突變的臨床意義得到進一步闡明。TP53突變的意義取決于髓母細胞瘤的分子亞型。在一個533例髓母細胞瘤的隊列研究中，Zhukova等報道，Wnt型合并TP53突變通常預后良好，而Shh型合并TP53突變則預后較差[13]。而第三組和第四組髓母細胞瘤中很少有TP53突變，而17p缺失卻較為常見。此外，TP53突變通常見于兒童組(4歲至16歲)，而嬰幼兒(3歲以下)及成人中很少見。

這些研究提示組織學意義上的髓母細胞瘤是一組異質性非常大、分子機制完全不同的幾類腫瘤，TP53的意義在各個分子亞型中不一樣。

3 TP53與髓母細胞瘤各亞型的關系

3.1 TP53基因與Wnt型髓母細胞瘤 TP53突變在Wnt型髓母細胞瘤中較為常見。而在合并TP53突變的髓母細胞瘤中，Wnt亞型預后明顯優于其他亞型。Wnt型髓母細胞瘤中，通常合并有CTNNB1的外顯子3突變，導致Wnt通路激活，Wnt通路相關蛋白過表達，如β-catenin。激活的P53蛋白可以下調β-catenin，所以β-catenin集聚過程中，腫瘤細胞容易丟失TP53以獲得增殖能力[14]。實驗室研究也表明，同時存在CTNNB1突變與TP53缺失的小鼠，較容易形成髓母細胞瘤，而單純TP53缺失則不容易成瘤[15]。因此，目前多數學者傾向于認為Wnt型髓母細胞瘤中，TP53突變是繼發性改變[7]。

Wnt型髓母細胞瘤整體預后良好，TP53突變的Wnt型腫瘤與TP53野生型的Wnt型腫瘤相比，預后沒有明顯變化[16]。這說明Wnt通路中TP53失活，并不增加腫瘤的惡性程度和放療抵抗性。

3.2 TP53基因與Shh型髓母細胞瘤 Shh通路中TP3突變也較為常見，且有一定年齡特異性。Kool等使用新一代基因測序的方法檢測了Shh亞型的髓母細胞瘤，發現TP53突變在兒童的Shh髓母細胞瘤中較為常見，而成人和嬰兒中較少[17]。該研究還發現，TP53突變通常不發生在Shh通路的上游基因突變的髓母細胞瘤中，PTCH1、SMO、SUFU等突變的Shh型髓母細胞瘤，很少合并TP53突變。Shh通路的下游基因改變，如MYCN、GLI2擴增的髓母細胞瘤中，更容易合并TP53突變。這提示TP53突變可能與Shh通路的下游基因關系更為密切[5]。

TP53突變的Shh型髓母細胞瘤是極高危的一組腫瘤，預后極差，但目前尚不清楚TP53突變是否是該亞型預后差的原因。此外，TP53突變的Shh型髓母細胞瘤中，其染色體穩定性明顯低于Wnt型髓母細胞瘤，容易出現染色體重排。Rausch等報道了由染色體插入導致的基因重排，這種重排通常合并MYCN及GLI2的擴增[18]。17p缺失也較為常見，但其意義尚不明確。第三組中的PVT1-MYC融合基因、對室管膜瘤的C11或F95-RELA融合基因，在SHH型髓母細胞瘤中未觀察到[5]。

目前Shh通路有較多靶向抑制劑，最常見是針對SMO的抑制劑，如CDC-449，LDE-255[6]，部分已開始臨床試驗，并取得一定效果。然而這些研究發現，TP53未突變的Shh型腫瘤對SMO抑制劑反應良好，而TP53突變的Shh型腫瘤，對SMO通路的抑制劑反應很差[19]。這可能是由于TP53突變的Shh型腫瘤，基因突變發生于Shh通路的下游，對上游基因的抑制劑不敏感。

由于SMO通路抑制劑效果有限，目前針對下游基因的Shh通路抑制劑也在研究中。砷劑是Gli2抑制劑，位于SMO通路的下游，可能對TP53突變的Shh髓母細胞瘤有更好的治療效果，但目前還在研究階段[20]。

另外，Zhukova的研究證明，在TP53突變的髓母細胞瘤中，使用鋰劑抑制Wnt的負調控基因GSK3b，從而激活Wnt通路，可以恢復腫瘤對放療的敏感性，這可應用于TP53突變型的Shh型髓母細胞瘤的治療[21]。

3.3 TP53基因與第三組、第四組髓母細胞瘤 TP53基因在第三組和第四組髓母細胞瘤中的意義尚不明確。雖然在這些腫瘤中，17p缺失通常和17q等臂染色體同時發生，但TP53的突變或者單核苷酸多態性很少在這類腫瘤中出現。此外，在這些腫瘤中，TP53的負調控因子存在表達異常，譬如WIP1基因，常常出現過表達[22]。這提示P53在這兩個亞組的腫瘤中存在表達缺失。不過，目前的研究中，17p缺失與腫瘤預后之間沒有明確關系，其臨床意義及在腫瘤發展過程中的作用，尚有待進一步研究。

4 小 結

TP53突變在不同類型的髓母細胞瘤中意義不同。Shh型髓母細胞瘤中，TP53基因突變與預后不佳相關，需要進一步研究、開發針對性的治療措施以改善該類患者的預后。Wnt型髓母細胞瘤中雖然TP53突變也較常見，但TP53突變型與野生型預后沒有差別，總體預后良好。第三組和第四組則很少存在TP53突變。總之，TP53是髓母細胞瘤發生、發展過程中的重要分子之一，目前研究中已取得很大進展，但是TP53在髓母細胞瘤中的分子機制還需要進一步闡明，并根據分子分型采取相應的治療策略。

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(收稿2017-03-28 修回2017-04-18)

福建省自然科學基金(2017J01318)

350025 福州， 福建醫科大學附屬福總臨床醫學院，福州總醫院神經外科

10.3969/j.issn.1672-7770.2017.04.020

R739.4

A

1672-7770(2017)04-0315-04