协和神外 | IDH野生型胶母细胞瘤发现超突变新亚型 预后显著较好 免疫治疗适用潜能高
协和神经肿瘤周刊
第21期
神外前沿-协和神经肿瘤周刊讯，2019年8月，Cancers杂志（IF=6.162）发表了来自意大利维罗纳大学Valeria Barresi教授团队的一篇临床研究。题为Ultra-Mutationin IDH Wild-Type Glioblastomas of Patients Younger than 55 Years is Associatedwith Defective Mismatch Repair, Microsatellite Instability, and Giant CellEnrichment
这一试验共纳入108名年龄在18-55岁之间的IDH野生型胶质母细胞瘤（GBM）患者，进行基因及组织学检测，从而分离出具有超突变的肿瘤亚型。
该亚型患者的总生存期及预后显著优于其他IDH野生型的GBM患者，且免疫疗法可能对该超突变亚型的患者产生更有效的作用。
2016年世界卫生组织（WHO）分类将GBM细分为异柠檬酸脱氢酶（IDH）突变体和IDH野生型（IDH-wt）。与IDH突变型的GBM患者相比，IDH野生型GBM患者的总生存率和无进展生存率（原文：recurrence-freesurvival）显著较低。
这两种类型的GBM具有不同的年龄分布及发病机制：IDH突变型GBM在年轻患者中更常见（<55岁，中位数：45岁）并且被认为是继发性的，即源自低级别星形细胞瘤。而IDH野生型GBM则主要见于老年人（> 55岁，中位数：62岁）并且被认为是原发性的。
由于IDH野生型GBM发病率在18至55岁之间最低，因此之前大多数研究都集中在儿童或55岁以上的患者中。而其突变谱尚未在18至54岁的成年人中得到过特异性研究。
本研究旨在明确患者年龄在18-54岁、IDH为野生型的GBM肿瘤的突变情况。研究纳入了16位年龄小于55岁、患有IDH野生型GBM的患者，通过对其肿瘤进行拷贝数变异、肿瘤突变负荷（TML）、肿瘤突变谱等检测，分离出一个超突变亚组，该亚组具有较好的预后。对其中两个超突变的病例研究发现，该亚组的特征在于存在至少25％的巨细胞、DNA错配修复系统突变（MMRd）、以及微卫星不稳定性（MSI）。由于高肿瘤突变负荷往往与对免疫检查点抑制剂的较好反应相关，因此超突变IDH野生型GBM亚型的鉴定可能更有利于免疫疗法的有效实施。
研究方法及结果：
本研究纳入了108例在2011年至2018年间意大利Azienda Ospedaliera Universitaria神经外科进行过手术切除、且年龄在18-54岁之间的GBM患者，其中有16例（14.8%）为IDH野生型。对于这16例患者，通过使用免疫组化检测DNA错配修复蛋白（MMR，共四种蛋白：MS2,MLH1, MSH2, MSH6），使用二代测序检测突变负荷（TML，使用含有409个基因的TML检测模块）、基因及拷贝数变异，荧光多重PCR检测微卫星不稳定性（MSI，共5个位点：BAT25, BAT26, NR21, NR22, NR24），并在组织学上观测巨细胞的出现情况。
在这16名IDH野生型的患者中，有8名检测出超突变（hyper-mutational, TML> 9个突变/ Mb）、2名检测出超高突变（ultra-mutational, TML> 100个突变/ Mb）。其中1名超突变患者具有微卫星不稳定性（MSI），体细胞MSH6突变和生殖系POLE突变。另一名超突变患者则具有MSI及2个MSH2突变。这两个超突变肿瘤中均具有至少25％的巨细胞。
图1.16位IDH野生型患者的基因组突变谱。本图显示了二代测序中检测到变异的36个基因座，各图形代表的含义在图例中给出解释。
16位患者的总生存期为3至79个月（中位数：19个月;平均25个月），其中8名TML>9 个突变/Mb的患者的总生存期显着长于非超突变的GBM患者（p=0.04）。其中TML>200个突变/Mb的 患者具有更好的预后（p=0.036）
在肿瘤相关的单因素生存分析中，本研究检测了TP53突变、PTEN突变、EGFR扩增、CDKN2A纯合缺失、MMR基因MSH2和MSH6突变、TML>9个突变/Mb等因素与生存时间的相关性——与患者存活相关的唯一显著的因素是TML> 9个突变/ Mb。
图2. 肿瘤突变负荷相关生存曲线。总体生存率（OS）显示TML> 9个突变/ Mb的患者生存时间显著更长
结论：
本研究对小于55岁成人GBM的研究结果可归纳如下：
1.IDH野生型GBM占所有GBM的14.8％（16/108）
2.IDH野生型肿瘤中每MB碱基检测到5.66-219.79个突变（即肿瘤突变负荷TML），其中8例（50％）为超突变（TML> 9个突变 / MB），2例超高突变（TML> 100个突变/ Mb）
3.此2例超高突变GBM具有MMR基因的失活突变、微卫星不稳定性、以及巨细胞富集。
4.其中1例超突变患者还具有先前并未描述为致病性的生殖系POLE突变
5.超突变的GBM患者具有更长的预期寿命。
讨论：
根据Campbell团队2017年在Cell上发表的针对大量肿瘤突变负荷的研究，本文将TML> 9个突变/ Mb的肿瘤划分为超突变，将TML> 100个突变/ Mb的肿瘤划分为超高突变。与此同时也有研究者采用TML>20个突变/1.4Mb作为高突变的划分标准（如Tiffany R. Hodges团队），或者根据TML>20个突变/Mb进行划分（如Johnson A团队）。因此在分析研究结果时应关注到分类标准的一致性。
肿瘤超突变与MMR和/或POLE功能缺陷有关。MMR缺陷和MSI主要限于TML介于10和100 个突变/ Mb之间的肿瘤，而TML>100个突变/ Mb的超突变肿瘤具有POLE突变但无MSI。这说明基因组超突变并不标志着MMR缺陷（如本队列中的6个和TGCA数据库中的8例肿瘤中虽然TML属于超突变，但并无MMR缺陷）。此外最近的研究表明，大约25％的GBM（主要是IDH野生型）具有微卫星不稳定性（MSI）。
由于病例数量较少，本研究无法分析超突变（TML> 9个突变/ Mb）和超高突变（TML> 100个突变/ Mb）GBM之间的存活长度是否存在差异。虽然研究结果由于患者数量较少而无法进行多变量生存分析，但队列中的超突变（包括超高突变）患者比非超突变患者具有明显更好的预后。因此，尽管IDH野生型 GBM通常被认为预后不良，但本研究表明，其中具有超突变的GBM可能代表一个侵袭性较低、预后较好的亚组。
除预后意义外，GBM中的超突变也可能具有治疗意义。实际上，Bouffet, E团队已表明，遗传性MMR缺陷的超突变儿童GBM对免疫疗法有着良好的反应。虽然有关GBM免疫治疗潜在临床益处的数据有限，但本研究所阐明的55岁以下成人IDH野生型GBM中有12.5%（2/16）具有超高突变的结论可能可以为这一年龄段患者的替代治疗策略提供有效证据。
cancers期刊全文链接：
https://www.mdpi.com/2072-6694/11/9/1279/htm
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北京协和医院神经外科，北京协和医学院临床医学八年制2015级博士生 阳天睿
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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