膠質瘤新型分子標志物的研究進展

李曉蓉 王宏坤 卞 偉 鄭繪霞 肖 虹

1.山西醫科大學第一臨床醫學院，山西太原 030000；2.山西醫科大學第一醫院病理科，山西太原 030000

膠質瘤是起源于腦神經膠質細胞的惡性腫瘤，約占成人原發性腦腫瘤的81%，具有高侵襲性、高復發率和高死亡率等特征[1]。現階段臨床多采用手術切除、放化療和靶向免疫等多學科、多模式治療方案，但效果仍不理想，尤其對于高級別膠質瘤，生存率較低，為12～15 個月[2]。新版世界衛生組織發布的膠質瘤分子分層的診斷標準在臨床實踐中獲得較大進展，進一步整合了中樞神經系統腫瘤分類的分子改變，并根據每個分類的關鍵基因組變化將其劃分為更準確的亞型[3]，這種在分類中引入分子標準對膠質瘤患者的診斷、預后預測有重要的指導意義。近年來研究者們通過精進各種技術，從細胞、組織或液體活檢中提取出多種與膠質瘤疾病進展和預后評估相關的腫瘤標志物，將其應用于臨床篩查、診療及預后評估，但檢出率和精準度較低，不能完全取代常規病理診斷[4]。因此需要進一步發掘更多適用于膠質瘤輔助診斷的標志物，下文將重點介紹有潛力的新型分子生物學標志物，以期為該領域實現個體化治療奠定理論基礎。

1 分子標志物新類型

1.1 CDKN2A/B

CDKN2A/B 位于9 號染色體，是重要的抑癌基因，已在惡性黑色素瘤、腦腫瘤、肺癌等多種疾病中發現，新版分類中是星形細胞瘤整合診斷及預后評估的重要標志物，發生純合性缺失時，預后較差[5]。

甲基硫代腺苷磷酸化酶（methylthioadenosine phosphorylase，MTAP）位于染色體9p21，是一種代謝酶，丟失會導致直接底物甲基硫腺苷的積累，釋放到腫瘤環境中可誘導免疫炎癥發生，研究發現MTAP 缺失是膠質母細胞瘤（glioblastoma，GBM）最常見的遺傳/表觀遺傳事件之一，導致GBM 巨噬細胞數量增加，淋巴細胞活化減少，對GBM 中的免疫抑制腫瘤微環境有潛在的作用[6]。

MTAP 與CDKN2A 是共生的兩組基因，常同時發生缺失，MTAP 作為后者的合理替代物，已被用于胸膜間皮瘤和2、3 級腦膜瘤的疾病診斷和預后評估[7]。Satomi 等[8]采用IHC 和PCR 等方法證明了這種替代方式也適用于膠質瘤的診斷，有重要的預后價值，因此可考慮引進MTAP 代替CDKN2A 檢測，作為一種經濟、省時的工具，對組織學形態屬于低級別，但有潛在分子改變的膠質瘤明確分級。此外，在疾病診斷中進行CDKN2A/B 純合缺失檢測時，還可以引進優化分層風險或預測4 級臨床行為的其他標志物，例如PDGFRA、MYCN 或CDK4 擴增及RB1 突變等。

1.2 錯配修復（mismatch repair，MMR）

MMR 中四個主要基因MLH1/PMS2 和MSH2/MSH6在體內形成2 個功能對，MLH1 或MSH2 的丟失會破壞和降解伴侶蛋白的穩定性，提示微衛星不穩定（microsatellite instability，MSI），MMR 蛋白的IHC 和MSI基因檢測是診斷散發性和遺傳性錯配修復缺陷（mismatch repair deficient，MMRD）腫瘤的有效篩查方法[9]。Lynch 綜合征（Lynch syndrome，LS）是一種常染色體顯性遺傳性疾病，其特征是MMR 基因的種系突變，伴有結直腸癌、子宮內膜癌、卵巢癌等風險增加，膠質瘤是LS 的罕見表現，患者具有種系MLH1 和MSH2 突變，當IHC 結果顯示MSH2/MSH6 聯合缺失或MSH6/PMS2 獨立缺失時考慮LS，而當MLH1/PMS2 聯合缺失時，明確診斷還應進行BRAF 及相關MSI 檢測[10]。研究發現，原發性MMR 缺陷IDH 突變型星形細胞瘤（primary mismatch repair deficient IDH-mutant astrocytoma，PMMRDIA）是一個獨立實體，屬于高級別病變，主要見于年輕患者（中位年齡14 歲），與其他IDH 突變型膠質瘤比較，PMMRDIA 具有迄今為止最差的臨床結局，無論組織學或分子特征如何，中位生存期僅為15 個月[11]。盡管新版指南并未列入MMR 蛋白作為膠質瘤的診斷標志物，但對于兒童、青少年或年輕成人中具有完整1p/19q 或ATRX 的所有IDH 突變型腫瘤的病例，尤其當組織學呈現高級別特征時，都應將PMMRDIA 視為鑒別診斷。

1.3 L1 細胞黏附分子和p65

L1 細胞黏附分子（L1 cell-adhesion molecule，L1CAM）屬于免疫球蛋白基因家族，可以調節神經細胞的生長、存活、遷移等。研究發現L1CAM 是子宮內膜癌、胃癌、外陰癌等預后不良的預測因素，但關于膠質瘤的病理機制研究較少。Zeng 等[12]利用IHC 和FISH檢測等方法，證明了L1CAM 在19%的膠質瘤中高表達，并與患者年齡、ATRX 狀態和Ki-67 指數相關，可考慮作為膠質瘤尤其是幕上室管膜瘤的預后因子及治療靶點。

p65 作為NF-κB 家族的轉錄激活劑，被證明在多種因子刺激下參與鼻咽癌、前列腺癌、直腸癌等疾病進展，包括阻斷細胞周期，誘導細胞凋亡及血管生成等。有研究表明，TCF4N 結合并誘導p65 的S536 磷酸化，抑制泛素化和降解來上調NF-κB 活性，且p65磷酸化狀態與GBM 發生、化療敏感性密切相關，是GBM 有前景的預后標志物之一[13]。

L1CAM 和p65 同為NF-κB 信號通路的效應蛋白，Chinnam 等[14]證明了兩者結合可作為幕上室管膜瘤分型及預后的預測因素，是可靠的替代標志物。目前正在嘗試利用兩者的IHC 結果檢測是否可作為膠質瘤分型與分級指標的替代物，從而實現有效、經濟的診斷目的。

1.4 整合素β2（integrin subunit beta 2，IGTβ2）

IGTβ2（CD18/LFA-1）是白細胞整合素家族成員，參與淋巴細胞的循環、細胞黏附和細胞表面介導的信號轉導，與腫瘤免疫、遷徙和轉移等過程相關。研究發現IGTβ2在三陰性乳腺癌和鼻咽癌中呈現高表達，引起免疫逃逸，導致疾病的發展和遷移并與低生存率相關，考慮其作為新的治療靶點[15-16]。目前IGTβ2在腦腫瘤中研究較少，尚未闡述與臨床治療及預后的聯系，Liu 等[17]利用膠質瘤基因圖譜等數據庫，進行IHC、免疫浸潤分析等研究其在GBM 和低級別膠質瘤（low-grade glioma，LGG）中的表達及預后意義，最終發現在GBM 中表達上調，引起免疫抑制，導致預后不佳，而在LGG 中表達降低，對免疫細胞參與腫瘤免疫微環境重塑過程有積極的作用，預后良好，體現了其在LGG 中的預后價值，與Xu 等[18]結論一致。因此IGTβ2可作為膠質瘤分子亞型的獨立潛在標志物和免疫檢查點，并為LGG 的生存預測和免疫治療等方面提供了新見解和新思路，但目前大樣本量研究較少，需要加入更多的數據驗證，推動膠質瘤免疫治療進程。

1.5 細胞分裂周期6（cell division cycle 6，CDC6）

CDC6 屬于ATP 酶的AAA 家族，位于染色體17q21.3，是真核細胞DNA 復制和細胞檢查點的重要調節因子，在腫瘤組織中表達上調，已被證明在前列腺癌、肺癌和乳腺癌（尤其是雌激素受體陰性）等多種腫瘤中具有致癌活性并與預后不良顯著相關，被看作是潛在的分子標志物和治療靶點[19]，但在膠質瘤中的作用機制尚不明確。Wang 等[20]利用膠質瘤基因圖譜進行蛋白印跡、細胞轉染等實驗，再經統計學分析CDC6 在膠質瘤患者中的臨床病理特征及預后意義，認為CDC6 高表達可能通過參與NF-κB、MAPK 和p53 信號通路促進膠質瘤細胞的增殖、侵襲和遷移，并與負責維持腫瘤免疫抑制微環境的T 細胞、B 細胞、樹突狀細胞等浸潤相關，促進腫瘤發生及發展，導致生存率降低，這一結果與趙浩[21]經小鼠敲低CDC6實驗，抑制Akt 信號通路的MMP-2、MMP-9 表達，進而影響GBM 侵襲性的結論相吻合，因此可考慮CDC6作為膠質瘤有意義的預后標志物和免疫治療靶點，但目前研究文獻較少，且多為回顧性數據的生物學信息分析和體外實驗，未來可采用前瞻性的大樣本量臨床數據驗證，避免偏倚分析。

1.6 長非編碼RNA（long non coding RNA，lncRNA）

lncRNA 是一類超過200 個核苷酸的非編碼RNA，與DNA 結合蛋白或轉錄因子結合，可啟動不同信號轉導通路并調節下游基因轉錄，使機體和細胞對外界信號產生快速反饋[22]。目前已知lncRNA 在神經膠質瘤患者外周組織中表達異常，但具體的影響機制和預后預測研究較少。在一項關于1 415 例膠質瘤患者的meta 分析中發現，lncRNA 表達與總生存期顯著相關，并受到腫瘤直徑、分級和KPS 的影響[23]；同時Shen 等[24]發現血清中lncRNA 的表達水平與GBM 的存活、復發和轉移密切相關，對預后有較強的預測作用；此外，lncRNA 參與PI3K/Akt、Wnt-β 連環蛋白、Notch 等信號通路，調節腫瘤細胞的生長、代謝，抑制細胞凋亡，促進膠質瘤的侵襲、遷移，并與更高的分級和更差的預后相關[25]，抑制以上通路能有效阻止膠質瘤疾病的進展。目前大量的生物信息分析表明lncRNA 作為膠質瘤的分子標志物有巨大前景，應用于臨床使靶向治療變成可能，但需深入了解核酸療法的脫靶和潛在毒性，通過改善lncRNA 的樣品提取標準，提高敏感性和特異性，并將基礎實驗研究進一步轉變為臨床實踐。

1.7 絲裂原活化蛋白激酶/細胞外調節蛋白激酶通路

絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）/細胞外調節蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK）通路是參與細胞增殖、分化、凋亡等功能的重要信號通路之一，過度活化后在卵巢癌、前列腺癌、肺癌等多種腫瘤中發揮作用，該通路抑制劑可作為新型治療靶點[26]。研究表明多種分子改變可激活MAPK/ERK 途徑導致膠質瘤，最常見的是NF1 突變，其次是BRAF 融合、突變，而FGFR1的激酶結構域重復及NTRK 基因的融合、PTPN1 突變、ALK 融合、KIT 點突變等較罕見[27]，新版分類將具有FGFRs 和/或BRAF 突變的彌漫性膠質瘤稱為MAPK 通路改變的LGG，多見于毛細胞星形細胞瘤，因KIAA1549 與BRAF 之間的融合是實現細胞增殖和存活的核心因素，被認為是毛細胞星形細胞瘤的主要標志物，由于該病較少見，其伴間變性的分級和命名仍未明確，在全切除術可行的情況下多數結局良好，當分子改變為FGFR1 pK656E 點突變時預后較差[28]。研究發現鎂轉運蛋白1（magnesium transporter 1，MAGT1）通過激活ERK/MAPK 通路引起PD-L1 表達上調，增強膠質瘤細胞增殖和放射抗性，并利用生物信息分析和蛋白印跡、PCR 檢測等體外實驗，證實MAGT1 在膠質瘤中過表達并與不良預后相關，因此MAGT1/ERK/MAPK 軸為阻斷膠質瘤PD-1/PD-L1 通路提供新的治療方向，具有一定的臨床實用價值[29]。未來可基于此通路繼續挖掘與膠質瘤疾病監測、診療和預后等相關的分子機制，以期更好推進精準醫療的實踐進程。

2 小結與展望

綜上所述，膠質瘤診斷已進入分子病理時代，但在實際應用中可能因缺乏相應分子檢測技術無法明確分級，對于根據標準原則難以分類的腫瘤，應該嘗試其他IHC 指標如p65、ALK、ROS1、MET、NTRK 等聯合檢測，同時結合年齡和發病部位，盡量達到對腫瘤的明確分型和分級。除上述相關分子外，circRNA、外泌體、micro-RNA 等通過調節免疫細胞的活化、炎癥反應等過程，改變膠質瘤的免疫微環境，為其提供了全新的診斷預測、預后評估和免疫治療思路；而液體活檢等非侵入性技術的興起，也為包括膠質瘤在內的多種惡性腫瘤的診療提供了新方向且已取得實效，如腦脊液ctDNA 檢測作為膠質瘤預后標志物，與不良結局相關，可改善患者的護理方式[30]。因此為了滿足精準醫療的需求，未來還需要探索更多分子標志物來輔助疾病檢測和預后評估，同時也應重視疾病與微觀環境的相互聯系，有助于發現新的潛在治療靶點，并考慮將藥物研發與改善預后的目標相結合，這將是當前的挑戰和研究的熱點。