【阔然开朗】EGFR 20号外显子插入突变——儿童双侧丘脑胶质瘤分子标志物
中枢神经系统（CNS）肿瘤是儿童最常见的实体肿瘤，也是0-14岁儿童死亡率最高的肿瘤。累及双侧丘脑的原发性弥漫性胶质瘤，是一种预后较差的独特亚型胶质瘤，多见于儿童患者。该类患者手术切除风险极大，常规放化疗效果较差，患者预后不佳。因此，深入探究儿童双侧丘脑胶质瘤的分子机制，将有利于明确其潜在治疗靶点，改善患者预后。近期，在Acta Neuropathologica期刊上发表的研究发现，在儿童双侧丘脑胶质瘤中，高频存在EGFR（Epidermal Growth Factor Receptor） 20号外显子插入突变（EGFR 20ins），并且该类患者对特殊的酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）敏感。
本研究共纳入13例儿童双侧丘脑胶质瘤患者，通过测序发现，11例患者携带有EGFR基因突变（EGFR扩增除外），其中9例患者的EGFR突变方式是20号外显子激酶区的插入突变。该种突变类型在肺腺癌和婴儿纤维错构瘤中常见，但在胶质瘤中未见相关报道。其他2例患者的EGFR突变（p.A289T或p.A289V）类型 为位于细胞外配体结合域的第7号外显子上，该突变类型常见于成人胶质母细胞瘤中（图1）。此外，双侧丘脑胶质瘤与单侧丘脑弥漫中线脑胶质瘤不同，在双侧丘脑胶质瘤患者中，仅有少数患者存在H3K27M突变。接着，本研究通过850K或450K甲基化芯片的t-SNE分析，发现儿童双侧丘脑胶质瘤患者的DNA甲基化模式，不同于其他所有类型脑胶质瘤和其他实体脑肿瘤，仅与“RTK III亚型的原发胶质母细胞瘤”（一种特殊类型的儿童半球胶质母细胞瘤）存在部分重叠（图2）。该结果进一步说明，儿童双侧丘脑胶质瘤不同于单侧丘脑弥漫中线脑胶质瘤，是一种具有特殊分子特征的脑胶质瘤。
图1：儿童双侧丘脑胶质瘤影像和分子特征。
图2：表观分析显示小儿双侧丘脑胶质瘤属于独特脑肿瘤。
为进一步明确EGFR 20ins突变和p.A289T突变对脑胶质瘤生长的作用，本研究通过体外构建EGFR野生型、20ins和p.A289T表达的星形细胞系，并利用克隆形成实验和体外药物浓度梯度实验，发现EGFR 20ins和p.289T突变能够显著提升脑胶质瘤细胞的增殖能力，此外，具有该类突变的脑胶质瘤细胞对TKIs药物敏感性显著增强（图3）。最后，本研究对携带EGFR 20ins突变的4例儿童双测丘脑胶质瘤患者，给与了TKIs药物治疗。结果发现，该类患者的预后改善。其中，一位11岁男性患者，携带EGFR 20ins突变，接受了增强放射治疗及TKIs、替莫唑胺和贝伐单抗联合治疗。在后续12个月的随访中发现，肿瘤生长速度明显放缓。接下来，又对该患者进行了额外的放射治疗，同时开始使用TKIs联合贝伐单抗治疗。肿瘤生长速度亦未见加快，直到22个月后，该患者因本病不幸去世。为系统评估TKIs治疗，对携带EGFR突变的儿童双侧丘脑胶质瘤患者带来的生存获益，本研究对11例携带EGFR突变的儿童双侧丘脑胶质瘤（4例接受TKIs治疗 vs 7例未接受TKIs治疗）进行了Kaplan–Meier生存分析。结果表明，接受TKIs治疗组的中位生存期显著优于未接受组（21.5个月 vs 13个月，p=0.01）（图4）。
图3：儿童双丘脑神经胶质瘤中的EGFR突变是致癌的，对特定的酪氨酸激酶抑制剂具有敏感性。
图4：小分子酪氨酸激酶的抑制作用可能延长儿童双丘脑胶质瘤的生存。
综上所述，本研究首次发现EGFR 20ins突变是儿童双侧丘脑胶质瘤的特殊分子标志物，并通过体外细胞实验和4例患者的体内实验，明确携带EGFR 20ins突变的双侧丘脑胶质瘤对TKIs药物敏感性增强。因此，增加儿童双侧丘脑胶质瘤患者的特征分子检测，并开展相关的随机对照临床试验，进一步评估该分子指标的临床价值，并为儿童双侧丘脑胶质瘤的治疗提供新的靶点。
组稿：沈文俊
编译：吴帅、陈永武
审校：李昊
文章出处
组稿
沈文俊
复旦大学附属儿科医院
小儿神经外科
审校
李昊
复旦大学附属儿科医院
小儿神经外科
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