基于MRI分类的胶质母细胞瘤三种亚型
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【Ref: Itakura H, et al. Sci Transl Med. 2015 Sep 2; 7(303): 303ra138. doi: 10. 1126/scitranslmed. aaa7582.】
胶质母细胞瘤（GBM）是成人最常见的高度恶性的原发性脑肿瘤。根据基因表达谱可将GBM分为数个亚型，用于指导治疗和推测预后。但采用测序法分型必需通过有创操作获取病理标本，而且分析方法相当复杂。临床上需要方法简单、非侵袭性的检测手段进行分型。斯坦福大学医学系医学生物信息部的Haruka Itakura等在2015年9月的《Sci Transl Med》上发表文章，介绍他们与霍普斯金大学合作开展通过定量MRI图像分析，将GBM分为三种亚型，进而评估与肿瘤分子信号通路的相关性和预测治疗效果的研究。
根据斯坦福大学单中心收集的121例单发、单侧的原发性GBM患者MRI图像，总结归纳出三个GBM影像学亚型：前多灶型（pre-multifocal）、球型（spherical）与边缘强化型（rim-enhancing）；并通过TCGA数据库中144例GBM患者资料进行重复验证。
研究者使用PARADIGM（Pathway Recognition Algorithm Using Data Integration on Genomic Models）计算法对TCGA数据库中144例的肿瘤基因拷贝数和基因表达数据进行分析，发现每一个亚型都与特定的基因或信号通路相关（表1）：前多灶型（pre-multifocal）仅与干细胞因子受体C-Kit通路上调相关；球型（spherical）与21个信号通路的下调相关，包括c-Kit、VEGFR、PDGFR-α、FOXA和Ang/Tie2通路等。边缘强化型（rim-enhancing）与31个信号通路的上调相关，包括WNT和PDGFR-β通路等。一部分信号通路只在球型中下调，如VEGFR、FOXA和Ang/Tie2等（表1）。这意味着在一定程度上通过MRI影像学分析可以判断肿瘤的分子类型。
表1. 根据MRI图像分类所得GBM亚型与肿瘤分子特定的信号通路相关。
根据MRI图像分类所得不同亚型可预示不同的治疗效果。因此，MRI影像学分型具有预测预后的价值。相对而言，前多灶型（pre-multifocal）预后较差，球型（spherical）预后中等，边缘强化型（rim-enhancing）预后最好（图1）。
图1. 根据MRI图像分类而得的GBM亚型、相对应的预后与相关信号通路的特点。A. 三类影像学GBM亚型的简化图；B. 三类影像学GBM亚型的3D重建；C.Kaplan-Meier生存曲线（实线），95%置信区间（虚线）；D. 各亚型相关的信号通路的变化。
综上所述，根据定量MRI影像学分析可进行GBM亚型分类，该分类能判断肿瘤预后和相关的信号通路变化，提示未来影像学分析也可成为判断GBM及其他肿瘤亚型的无创方法。
（上海交通大学瑞金临床医学院木衣Sine编译，复旦大学附属华山医院花玮博士审校，《神外资讯》主编、复旦大学附属华山医院陈衔城教授终审）
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