协和神外| 发现两个MGMT甲基化新指标 能筛选出胶质母细胞瘤非替莫唑胺化疗的适用人群

协和神经肿瘤周刊

第7期 

神外前沿-协和神经肿瘤周刊讯，针对MGMT甲基化状态有什么明确的可重复指标或阈值，能够准确筛选出对替莫唑胺（TMZ）化疗敏感和不敏感的脑胶质瘤患者？尤其是筛选出不适合替莫唑胺化疗的人群以加入新治疗手段的临床试验从而帮助临床医生快速做出正确的判断？

针对这个重要的临床问题，2018年12月，肿瘤类Q1分区的杂志Clinical Cancer Research（IF=10.199）发表了来自瑞士洛桑大学医院（Lausanne University Hospital）的Monika E Hegi教授团队关于“应用MGMT启动子甲基化阈值来筛选出不适合替莫唑胺治疗的人群”的荟萃分析研究，即用MGMT启动子甲基化可重复的阈值与替莫唑胺治疗效果之间的相互关系，从而筛选能够进行非替莫唑胺治疗的胶质母细胞瘤患者。

本研究共汇总4个利用相同方法学的III期及II期临床试验，通过统计学方法获得区分MGMT甲基化患者的上下界值，将胶质母细胞瘤患者分为MGMT启动子甲基化（Methylated），灰区（Gray-zone）以及真性非甲基化（truly unmethylated）三类，并证明替莫唑胺对于此三类患者的预后影响具有显著差异，由此可以筛选对替莫唑胺不敏感的胶质母细胞瘤患者，在指导临床化疗用药方面具有重要意义。

文献来源链接：http://clincancerres.aacrjournals.org/content/early/2019/01/25/1078-0432.CCR-18-3181

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编译者按

O~6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶（O6-methylguanine DNA methyltransferase，MGMT）是细胞中维持基因组稳定，修复DNA损伤的一类蛋白质，也可以使胶质瘤细胞对化疗药产生抗性，其基因启动子甲基化将使之沉默从而提高肿瘤的化疗药敏感性，是胶质母细胞瘤患者替莫唑胺疗效的重要预后标志。

大量临床试验中已经证明在胶质母细胞瘤患者中，MGMT启动子甲基化水平和接受替莫唑胺合并放疗的预后相关，研究人员也正在积极探索MGMT非甲基化患者中其他潜在的替代治疗方法。

然而MGMT启动子甲基化水平的检测仍然存在争议，而能够受益于化疗药的患者中，MGMT启动子甲基化水平和模式也不明确。准确且可重复的检测方法以及确切的阈值是目前临床上胶质母细胞瘤治疗选择中亟待解决的问题，给真正需要的患者适当的替莫唑胺治疗，同时也能防止无效的患者遭受药物的副作用。

本研究汇集4041个患者的临床信息，通过统计学分析，重新确定区分患者MGMT甲基化程度的阈值；在独立检验的数据集中验证MGMT启动子甲基化检测的临床意义；与目前应用于常规诊断的实验室分类方法进行比较，进一步确定甲基化特异性PCR（methylation specific PCR，qMSP）测量MGMT启动子甲基化水平的准确性和可重复性。

总体的目标是为临床提供诊治胶质母细胞瘤的MGMT甲基化阈值，便于更好诊断和实施个体化治疗，尤其在替莫唑胺治疗以及非替莫唑胺替代疗法的选择上提供循证学支持。

研究方法

表1.患者来源的临床试验以及随机患者集（rand-P）和全患者集（all-P）分组

MGMT启动子甲基化水平的数据从4个临床试验（III期AVAGlio的对照组，III期RTOG 0825的实验组和对照组，III期CENTRIC或者II期CORE的实验组、对照组以及筛选但是未随机分组的患者）中获得，该临床试验针对新诊断的胶质母细胞瘤患者，利用同样的qMSP分析方法并且同样使用标准TMZ/RT→TMZ方案作为基础治疗。

本研究首先筛选有效的实验数据（标准内参β-actin基因，ACTB≥1250个拷贝），并随机分入训练集和测试集，依据参加的试验，肿瘤切除比例（全切，部分切除，活检或者其他），临床表现（performance status，PS=0或≥1）进行分层。全患者集数据用于非监督分析，而随机患者集用于OS和MGMT甲基化水平的监督分析，并在一部分CENTRIC试验中经过筛选但未随机分组的患者中进行重新检测。qMSP检测依照以往的操作流程，得到的结果与内参相比，以修饰公式换算成具有临床意义的转换参数。 

图1.临床患者数据入选标准及分组流程

实验结果

在218个配对样本中测试实验可重复性，通过比对再次检测和初次测定的MGMT甲基化水平证实试验的可行性和可重复性（R²＞93%），也证明原有数据的可靠性，作为试验的前提基础。

图2.配对样本再次测定数据与原有数据的比较

进一步通过非监督分析，使得MGMT甲基化与非甲基化的人群的可能性分别为50%，MGMT甲基化和非甲基化的阈值为1.27。而随机患者集以OS作为参数得到非甲基化患者最适界值为-0.28，依照此界值分为真性非甲基化（truly unmethylated，≤-0.28），灰区（gray zone，>-0.28, ≤1.27）和甲基化患者（methylated，>1.27）。

图3.MGMT甲基化和非甲基化水平区分界值及最值界值

随机患者分组的训练集平均总生存期为19.3个月 (95% CI, 17.5–20.7)，MGMT非甲基化和甲基化的患者平均OS分别为14.5个月 (95% CI, 14.0-15.3)和26.5个月 (95% CI, 25.1-30.2)，MGMT甲基化患者的平均生存期显著高于非甲基化患者（log-rank test, p<0.0001; HR=0.39, 95% CI, 0.30-0.50），多因素分析中也得到了同样的结论。随机患者分组的测试集中平均OS为17.7个月(95% CI, 16.7-19.3)，其中灰区和真甲基化患者的平均OS也明显高于真性非甲基化患者，见图4，表2。

图4.MGMT甲基化以及非甲基化（灰区/真性非甲基化）患者的2年OS曲线

表2.随机患者的训练集以及测试集中的MGMT启动子甲基化水平结果

在重新检测的218个配对样本中检验已获得阈值（1.27，-0.28），与原数据中的甲基化水平进行比对，结果显示原数据与再检测的样本一致性很高。最后研究者又比较了新的和原有的分类方式，一致性依然很高，证实本分类方法的准确性。

结论

本研究通过统计学方法方法确定MGMT启动子甲基化新分类方式的分界值1.27，-0.28，依照此分界值将胶质母细胞瘤患者分为真性非甲基化，灰区和甲基化患者。相比较于原检测数据以及原有分类方法来说，qMSP检测MGMT启动子甲基化的方法以及本研究分类方式具有良好的可重复性和准确性。在替莫唑胺治疗下，灰区和甲基化患者相比较于真性非甲基化组胶质母细胞瘤患者来说总生存期明显延长，尤其对于处于灰区的患者来说，因此应将安全性下界作为新分类方法中判断是否在胶质母细胞瘤中进行非替莫唑胺治疗的界值。

编译作者

北京协和医院神经外科、北京协和医学院临床医学八年制2014级博士生 刘芃昊

本期编审

北京协和医院神经外科副主任医师王裕 副教授，医学博士、留美博士后

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