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研究背景 少突胶质细胞瘤是具有IDH突变和染色体臂1p和19q共缺失的弥漫性浸润性胶质瘤。过去，一些病例报告和小型研究描述了由少突胶质细胞瘤引发的具有肉瘤特征的胶质瘤，即所谓的少突胶质肉瘤。 在2021版WHO中枢神经系统肿瘤分类指南中定义了三类成人胶质瘤：IDH突变伴1p/19q共缺失的少突胶质细胞瘤、IDH突变型星形细胞瘤、IDH野生型胶质母细胞瘤。其中少突胶质细胞瘤属于较低级别胶质瘤，分为两种级别：WHO 2级和3级，不再推荐使用“间变性少突胶质瘤” 这一术语。WHO 3级在组织学上的定义是有丝分裂活跃和/或微血管增生。此外，在组织病理学分级不明确的少突胶质细胞瘤中，建议评估CDKN2A/B状态，如果存在CDKN2A/B纯合性缺失则为3级。 与IDH突变型星形细胞瘤相比，少突胶质细胞瘤通常表现出ATRX的保留表达和没有p53积累，对应于这些基因的无突变。此外，少突胶质细胞瘤表现出典型的DNA甲基化特征，具有高度的整体DNA甲基化。 与IDH突变型星形细胞瘤相比，少突胶质细胞瘤显示出独特的组蛋白修饰模式，组蛋白H3的赖氨酸27的三甲基化（H3K27me3）不表达。在所有成人弥漫性胶质瘤中，少突胶质细胞瘤预后最佳，接受联合放化疗的患者中位总生存期超过14年。 肉瘤特征在胶质瘤中很少见，最常见于胶质肉瘤，如今被认为是IDH野生型胶质母细胞瘤的一种变体。然而，肉瘤样分化也可能很少发生在其他胶质肿瘤中，但与特定的分子或临床特征无关。 Rubinstein 于 1972 年首次描述了一种伴有肉瘤灶的少突胶质细胞瘤。形态学时代的一些病例报告证实了这种所谓"少突胶质肉瘤"是由少突胶质细胞瘤发展而来。据推测，这些肿瘤中的肉瘤成分是恶性转化的内皮细胞或血管周围成纤维细胞，继发于少突胶质细胞瘤。 后来的病例报告还包括了这类肿瘤的1p/19q信息，有时甚至包括IDH状态，这类肿瘤当时大多被称为“少突胶质肉瘤”。世界卫生组织的分类将肉瘤区描述为3级少突胶质瘤中的罕见形态。 迄今为止最大的队列是由Rodriguez等人收集的，包括7例具有平滑肌肌动蛋白（SMA）表达的少突胶质和肉瘤成分。由于该研究于2007年进行，未评估IDH状态，仅在5例少突胶质细胞瘤中检测到1p/19q共缺失。一个病例报告中也证实，与原发性少突胶质细胞瘤相比，继发性肉瘤中可持续监测到IDH突变，但没有1p/19q共缺失。相比之下，其他三个病例报告记录了具有1p/19q共缺失以及稳定IDH突变状态的继发性肉瘤成分。 在这里，Abigail等人报告了来自23例患者的24个少突胶质肉瘤（其中12例具有配对的原发性少突胶质细胞瘤）。通过对这类肿瘤的甲基化测序数据以及一些已知分子亚型的胶质瘤进行t-SNE分析发现，这类肉瘤样特征的少突胶质细胞瘤显示出独特的 DNA 甲基化特征，可以清楚地将这类肿瘤与其他脑肿瘤包括IDH突变型胶质瘤区分开来，且其病程具有侵袭性。 少突胶质肉瘤的特征 1、具有独特的DNA甲基化特征 通过基于DNA甲基化特征的t-SNE分析，研究者证实了少突胶质肉瘤的DNA甲基化谱的独特性，这类肿瘤与它们的原发肿瘤、常规少突胶质细胞瘤、IDH野生型胶质母细胞瘤、高/低级别幕上/幕下IDH突变星形细胞瘤、原发性错配修复缺陷IDH突变星形细胞瘤明显分离（图1）。与少突胶质细胞瘤相比，少突胶质肉瘤中不同甲基化位置的平均DNA甲基化水平显著降低，而MGMT启动子在所有病例中均呈甲基化状态。  图1. 少突胶质肉瘤在表观遗传学上是不同的。基于DNA甲基化的t-SNE分析（24例少突胶质肉瘤、12例少突胶质肉瘤的原发肿瘤、166例参考病例），每一点代表一个单独的肿瘤样本。RTK，受体酪氨酸激酶；wt，野生型。 2、组织学表现为网状纤维广泛存在、p53积累、H3K27me3重新获得、OLIG2缺失。 组织学上，多数诊断为少突胶质肉瘤（9/24,38%）或间变性少突胶质细胞瘤（8/24,33%）。初诊断为胶质肉瘤2例、间变性星形细胞瘤2例、间变性星形细胞瘤合并肉瘤1例、胶质母细胞瘤1例、平滑肌肉瘤1例（表1）。 表1. 少突胶质肉瘤的临床病理学数据  所有样本均呈现肉瘤特征（图2）。使用Gomori网状蛋白染色，在所有病例中都可以看到单个或小组肿瘤细胞包埋在密集的网状纤维网络中（图2e, f）。肿瘤细胞要么呈纺锤形、细胞核常为空泡状；要么呈上皮样，核仁突出（图2b, c, g）。有丝分裂活跃，假性乳样坏死很常见。周围有实质的病例显示肿瘤界限相对清晰，而不是弥漫性浸润性生长。  图2. 少突胶质肉瘤的组织学和免疫组化染色。(a) 3号患者的原发肿瘤；(b) 3号患者的少突胶质肉瘤；（c）16号少突胶质肉瘤患者的HE染色显示出高度间变性的肿瘤细胞；3号患者的少突胶质瘤的Gomori网状蛋白染色显示网状纤维局限于血管(d)，而在少突胶质肉瘤中则广泛存在与肿瘤细胞之间(e)；(f) 16号患者的肿瘤细胞群也包埋在网织纤维中；8号患者表现为少突胶质肉瘤(g)，肿瘤细胞核显示p53高表达(h)和H3K27me3蛋白表达(i)；(j) GFAP基本不表达；(k) GFAP大部分表达；(I) Olig2蛋白缺失。 在一例（患者3）中，存在常规的没有肉瘤特征的少突胶质细胞瘤区域，并与肉瘤区域清晰区分。增殖指数Ki67为10% ~ 80%，平均为40.9%。除一例外，所有少突肉瘤均为IDH1-R132H阳性。所有病例均保留ATRX表达。除了一个样本外，其余肿瘤（11/12,91.7%）均显示p53的广泛积累，这在原发性少突胶质细胞瘤中不存在（图2h）。 有趣的是，除1例外，所有少突胶质肉瘤（10/11,90.9%）大量表达核H3K27me3（图2i），而这在原发性少突胶质细胞瘤中缺失（4/4）。 GFAP和OLIG2在所有原发性肿瘤中阳性表达（10/10），其中1例显示阳性和阴性细胞混合，其余呈广泛阳性。少突胶质肉瘤除1例混合阳性和阴性细胞外，其余均为OLIG2阴性表达（13/14）。GFAP在少突胶质肉瘤中表达各异（图2j,k）。 3、可能丢失1p/19q双缺失，但保留拷贝数中性的1p/19q杂合性缺失。 所有原发病变与常规少突胶质细胞瘤一样显示完全的1p/19q共缺失。然而，4例少突胶质肉瘤丢失了原发肿瘤中存在的1p/19q共缺失（图3a,b）。 一例第5次复发的少突胶质肉瘤显示不完全的1p/19q共缺失，但是原发肿瘤没有足够的标本用于直接比较。为了进一步剖析少突胶质肉瘤的染色体状态，研究者使用单核苷酸多态性（SNP）阵列分析了6对原发性少突胶质细胞瘤和复发性少突胶质肉瘤的配对样本。结果证实，所有原发性少突胶质细胞瘤和3例少突胶质肉瘤存在1p/19q共缺失。最重要的是，所有3例没有1p缺失的少突胶质肉瘤均表现出B等位基因频率的等位基因失衡，而无log-R缺失或不完全缺失，表明拷贝数中性（CN）杂合性缺失（LOH）（图3c）。  图3. 少突胶质肉瘤可能丢失1p/19q缺失，但保留染色体中性的杂合性缺失。 在一个无19q缺失的少突胶质肉瘤中，19q也存在CN-LOH。进一步分析显示，原发性少突胶质细胞瘤和复发性少突肉瘤之间1p SNP的B等位基因频率高度相关，与克隆关系一致。值得注意的是，3/6的少突胶质肉瘤显示出四倍体基因组，而所有原发性少突胶质细胞瘤都是二倍体。有趣的是，5/6的少突胶质细胞瘤显示1个以上的1p染色体拷贝，这是少突胶质细胞瘤的典型表现。少突胶质肉瘤在四倍体背景下表现为3个拷贝的相对1p缺失或2个拷贝和CN-LOH。 4、常伴有6q缺失和CDKN2A/B缺失 少突胶质肉瘤表现出高频率的染色体6q丢失（50%），这在少突胶质细胞瘤中未被检测到，仅在一个原发性肿瘤亚克隆中被检测到（图4）。 3号和18号染色体单体分别在30%和40%的少突胶质肉瘤中存在，但在少突胶质细胞瘤中不存在或罕见。与原发病变相比，9p上CDKN2A/B位点缺失显著增加（20/24,83%对比3/12,25%，p=0.000593）。CDKN2A/B的缺失主要为纯合性缺失（15/24,63%）。值得注意的是，在两例少突胶质细胞瘤中，CDKN2A/B的杂合性缺失在原发性少突胶质细胞瘤中并不存在。总体而言，与少突胶质细胞瘤相比，少突胶质肉瘤具有更高的拷贝数改变频率（p=0.029），特别是染色体丢失增加。扩增基因较少，23号患者的肿瘤中YAP1扩增是该队列中唯一检测到的癌基因扩增。  图4. 少突胶质肉瘤具有不同的拷贝数特征。(a)少突肉瘤（24例）中，CDKN2A/B纯合子缺失和6q染色体缺失是常见的，在少数情况下未观察到1p/19q缺失。少突胶质肉瘤的原发肿瘤（12例，b）的拷贝数谱与常规少突胶质细胞瘤（21例，c）相似。 5、蛋白质组显示平滑肌分化。 根据WHO分级，少突胶质肉瘤是3级少突胶质细胞瘤的一种组织学类型。为了更深入了解二者之间的关系，研究者使用液相色谱耦合质谱（LC/MS）对9例少突胶质肉瘤和10例常规CNS WHO3级少突胶质细胞瘤进行了深度蛋白质组学分析。差异蛋白丰度分析发现896个蛋白差异显著，其中540个蛋白表达上调，356个蛋白表达下调（图5a）。主成分分析和无监督分层聚类清楚地分离了少突胶质肉瘤和3级少突胶质细胞瘤的蛋白组组（图5b,c）。在少突胶质肉瘤中，前10位上调蛋白中的3个（TAGLN, AHNAK, DES）是肌肉或平滑肌特异性蛋白，ACTA2（通常称为平滑肌肌动蛋白，SMA）在除1例外的所有少突胶质肉瘤中均上调。此外，平滑肌标记蛋白CALD1在所有少突胶质肉瘤中也持续上调。鉴于SMA和CALD1在诊断中被广泛使用，接下来对这些标记物进行了免疫组化处理，尽管其他蛋白质的差异更大。与液相色谱耦合质谱的结果相对应，除了一个样本外的所有样本（7/8，87.5%）的SMA免疫组化确实呈阳性，CALD1在所有样本（10/10）中至少呈局灶阳性（图5d）。综上所述，这些数据表明至少部分平滑肌分化在少突胶质肉瘤中是常见的。  图5. 少突胶质肉瘤具有高度特异的蛋白质组，有平滑肌分化。a火山图显示了少突胶质肉瘤和常规3级少突胶质细胞瘤之间调节蛋白的显著差异。使用数据集中500个最可变的蛋白质进行主成分分析（b）和无监督分层聚类（c），将少突胶质肉瘤与常规3级少突胶质细胞瘤区分开来。d热图显示少突胶质肉瘤中平滑肌特异性蛋白上调（左），免疫组化证实了CALD1和ACTA2（SMA）在少突肉瘤中的表达（右）。 6、常失去NF1、获得YAP1表达 一项针对已知或疑似癌症驱动因素的分析确定了36种差异蛋白。考虑到仅与肿瘤抑制蛋白相关的下调和仅与致癌蛋白相关的上调，研究者确定了13种特别感兴趣的蛋白（图6a）。NF1和STAG2是下调最明显的候选基因，具有良好的肿瘤抑制功能。从4种在少突胶质肉瘤中上调的可能的促肿瘤蛋白中，YAP1作为最有趣的候选蛋白出现，因为它在包括肉瘤在内的不同类型的癌症中作为肿瘤驱动因子发挥着既定的作用。为了证实这些发现，研究者使用免疫组化评估蛋白质在肿瘤细胞中的流行程度。 虽然STAG2的免疫组化没有提供肿瘤细胞中完全丧失表达的证据，但7/11（63.6%）的少突胶质肉瘤显示肿瘤细胞特异性的NF1表达丧失（图5b）。相比之下，NF1在原发病变（9/9）和20/20的常规少突胶质细胞瘤中被保留表达。 YAP1在10/11（91%）的少突胶质肉瘤的肿瘤细胞质和细胞核中呈强烈而广泛阳性（图6b），而在20例常规少突胶质细胞瘤中，只有1例（5%）显示YAP1染色，只有一部分肿瘤细胞呈阳性。有趣的是，在含有常规少突胶质细胞瘤区域的情况下，YAP1的表达严格局限于肿瘤的肉瘤部分。  图6. 少突胶质肉瘤常失去NF1而获得YAP1表达。a少突胶质肉瘤中选定的癌蛋白热图显示肿瘤抑制因子下调（绿色矩形）和癌蛋白上调（红色矩形）。b免疫组化显示，在少突胶质细胞瘤中NF1的表达保持不变，YAP1表达缺失，而在少突胶质肉瘤中NF1的表达缺失伴YAP1强表达。 7、存在IDH、TERT启动子、FUBP1、CIC、NF1和TP53突变 我们对13例少突胶质肉瘤和6例前体肿瘤的171个经常突变基因进行了测序。 除一例存在 IDH2（R172W）突变外，其他样本均存在IDH1（R132H）突变。在11/13个样本中检测到热点TERT启动子突变，5/13个样本检测到FUBP1突变，4/13个样本中检测到CIC突变，与常规少突胶质细胞瘤相似。 2/13的样本中检测到NF1突变。外部报告表明，18号患者的肿瘤中有一个额外的NF1无义突变，通过免疫组化也表现为NF1丢失。详细的CNV分析显示，6/24例（25%）少突肉瘤中NF1位点存在缺失，其中3例为纯合性，3例为杂合性（表2）。 表2. 少突胶质肉瘤的分子学数据  1例少突胶质肉瘤携带热点PIK3CA（E542K）突变，而未检测到致病性NOTCH1突变。TP53致病性突变存在于两例少突胶质肉瘤中。16号患者在发展为少突胶质肉瘤之前接受了烷基化剂治疗，其肿瘤是高度突变的，每百万碱基有59个突变。除了2个MSH2无义突变外，肿瘤还存在2个TP53无义突变，3个NF1错义变异体和1个NF1剪接变异体，NF1蛋白丢失。对4例少突胶质肉瘤样本进行全转录组测序，未发现已知或复发的基因融合。 8、常继发于少突胶质细胞瘤，其临床病程具有侵袭性。 少突胶质肉瘤患者的中位年龄为50岁（范围24-79岁），本队列中有8名女性和15名男性（性别比例为1:1.9）。除了最初诊断为少突胶质细胞瘤的12例少突胶质肉瘤的DNA甲基化谱可用外，已知还有6例患者在发展为少突胶质肉瘤之前患有胶质瘤。10例患者在发生少突胶质肉瘤前接受了放疗和/或化疗，9名患者在切除之前的胶质瘤后没有接受任何治疗。有趣的是，初次诊断为少突胶质细胞瘤和表现为少突胶质肉瘤之间的时间跨度变化很大，从1.2年到32年不等（图7a）。值得注意的是，有3例患者的少突胶质肉瘤是首发表现。17例患者可进行生存分析。 在疾病过程中发生少突胶质肉瘤的患者的中位总生存期约为11年（图7b）。少突胶质肉瘤发生后的中位总生存期为2.5年。由于队列中大多数病例都是首次复发，确定了首次复发的少突胶质肉瘤患者的中位生存期为1.8年。与最近的文献数据相比，IDH突变胶质瘤首次复发后的中位生存期为8.3年，这似乎明显缩短了，这可能是由于本队列中大多数病例为星形细胞瘤。为了证实这一点，研究者对海德堡的一组少突胶质细胞瘤患者进行了随访，在首次复发时进行了第二次手术，并通过组织学和DNA甲基化分析验证了常规3级少突胶质细胞瘤的诊断。Kaplan-Meier分析中，首次复发的少突胶质肉瘤患者的生存率明显低于首次复发的常规3级少突胶质细胞瘤患者（图7c，p=0.0038）。  图7. 少突胶质肉瘤的临床行为。a少突胶质肉瘤可继发于少突胶质细胞瘤，也可能是新发的。b少突胶质肉瘤的总生存率，从首次诊断脑肿瘤的时间点（绿色）和从诊断为少突胶质肉瘤的时间点（红色）计算。c 3级少突胶质细胞瘤（绿色）和少突胶质肉瘤（红色）首次进展后的总生存期。 总结 这些结果表明，少突胶质肉瘤在组织学、表观遗传学、蛋白质组学、分子和临床特征上与常规的少突胶质细胞瘤不同，是一种独特的IDH突变胶质细胞瘤。诊断的依据可以是：(a) 肉瘤组织学；(b) IDH突变；(c) TERT启动子突变和/或1p/19q双缺失；或在病理未确定的病例中，依据其特征性的DNA甲基化特征。 参考文献：Suwala AK, Felix M, Friedel D, et al. Oligosarcomas, IDH-mutant are distinct and aggressive. Acta Neuropathol. 2022;143(2):263-281. https:///10.1007/s00401-021-02395-z 敬请注意：本文仅供相关专业人员学习参考之用，文中的所有信息均不作为诊断和治疗疾病的依据。如出现文中描述的症状，请及时就医。另外，本文仅节选原文的一部分，内容可能不完整或与原文存在偏差，若需更完整的信息请参阅原文。 撰稿：孔晨晨，盖菁菁 审校：盖菁菁，张俊平 排版：张静静 |
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