配色: 字号:
DNA甲基化在中枢神经系统肿瘤分型及诊断中的应用进展
2024-01-25 | 阅:  转:  |  分享 
  
· 294 · 中 华 神 经 医 学 杂 志2022 年3 月 第21 卷 第3 期 ChinJNeuromed,March2022,Vol.21,No.3
· 综 述 ·
DNA 甲 基 化 在 中 枢 神 经 系 统 肿 瘤 分 型 及
诊 断 中 的 应 用 进 展
葛 荣 陈 金 平 刘 创 峰
宁 波 市 临 床 病 理 诊 断 中 心 组 织 病 理 科 , 宁 波 315021
通 信 作 者 : 葛 荣 ,Email :gerong123@sina.com
【 摘 要 】 DNA 甲 基 化 是 目 前 研 究 最 为 广 泛 和 深 入 的 表 观 遗 传 学 修 饰 形 式 。 在 中 枢 神 经 系 统
(CNS) 中 ,DNA 甲 基 化 是 肿 瘤 分 型 的 有 力 辅 助 工 具 , 已 用 于 室 管 膜 瘤 、 脑 膜 瘤 等 多 种 肿 瘤 的 分 子 分
型 , 从 而 更 准 确 地 预 测 了 肿 瘤 生 物 学 行 为 及 生 存 预 后 , 为 患 者 个 体 化 治 疗 方 案 的 制 定 提 供 了 重 要
依 据 。 另 外 ,DNA 甲 基 化 也 已 成 为 重 要 的 辅 助 诊 断 依 据 , 用 于CNS 中 不 同 类 型 肿 瘤 的 鉴 别 , 从 而
提 高 了 病 理 诊 断 的 准 确 性 , 甚 至 帮 助 发 现 了 新 的 肿 瘤 实 体 。 本 文 现 围 绕DNA 甲 基 化 在CNS 肿 瘤
分 子 分 型 及 病 理 诊 断 中 的 应 用 进 展 进 行 综 述 , 以 期 为 临 床 上CNS 肿 瘤 的 精 准 诊 疗 提 供 更 多 启 示 。
【 关 键 词 】 DNA 甲 基 化 ; 中 枢 神 经 系 统 ; 肿 瘤 ; 分 子 分 型 ; 病 理 诊 断
基 金 项 目 : 浙 江 省 宁 波 市 公 益 技 术 应 用 研 究 项 目(2019C50042)
DOI:10.3760/cma.j.cn115354-20210414-00244
Recent advance in role of DNA methylation in classification and diagnosis of central nervous
systemtumors
GeRong,ChenJinping,LiuChuangfeng
DepartmentofTissuePathology,NingboClinicopathologicalDiagnosisCenter,Ningbo315021,China
Correspondingauthor:GeRong,Email:gerong123@sina.com
【Abstract 】 DNAmethylation is an epigenetic modification form with the most extensive and in-
depth studying. DNA methylation is a powerful tool for tumor classification in the central nervous
system (CNS), which is used in the molecular classification of various tumors, such as ependyma and
meningioma, to accurately predict tumor biological behavior and survival prognosis, and to provide
important information for individualized treatment. DNA methylation will also become an important
auxiliary diagnostic method for the identification of different types of CNS tumors, improve the
accuracy of pathological diagnosis, and even help to find new tumor entities. In the current review, we
focus on the role of DNAmethylation in the molecular classification and pathological diagnosis of CNS
tumors,inordertoprovidemoreenlightenmentforaccuratediagnosesandtreatmentsoftumors.
【Key words 】 DNAmethylation; Central nervous system; Tumor; Molecular classification;
Pathologicaldiagnosis
Fundprogram:PublicWelfareTechnologyApplicationResearchProjectofNingbo(2019C50042)
DOI:10.3760/cma.j.cn115354-20210414-00244
人 类 肿 瘤 细 胞 存 在 多 种 基 因 改 变 , 同 时 也 存 在 着 表 观 遗 织 形 态 学 难 以 进 行 准 确 分 型 和 预 后 评 估 。 目 前 多 项 研 究 证
传 学 的 异 常 。 表 观 遗 传 学 是 指 在 初 级DNA 序 列 不 发 生 改 变 实DNA 甲 基 化 芯 片 技 术 可 用 于CNS 肿 瘤 的 分 子 分 型 及 病
[4-6]
的 情 况 下 , 基 因 表 达 却 发 生 了 改 变 , 再 通 过 细 胞 周 期 性 分 裂 , 理 诊 断 , 并 能 更 准 确 地 提 示 肿 瘤 生 物 学 行 为 和 临 床 预 后 。
[1]
使 细 胞 含 有 相 同 的 遗 传 信 息 。DNA 甲 基 化 是 目 前 研 究 最 本 文 现 围 绕DNA 甲 基 化 在CNS 肿 瘤 分 子 分 型 及 病 理 诊 断
[2]
为 广 泛 和 深 入 的 表 观 遗 传 学 修 饰 形 式 。DNA 甲 基 化 是 活 中 的 应 用 进 展 进 行 综 述 , 以 期 为 临 床 上CNS 肿 瘤 的 精 准 诊
性 甲 基 在 甲 基 化 转 移 酶 的 帮 助 下 转 移 至DNA 链 中 特 定 碱 基 疗 提 供 更 多 启 示 。
上 的 化 学 修 饰 过 程 , 进 而 调 控 着 基 因 表 达 、 染 色 质 结 构 维 持
及 胚 胎 发 育 等 生 物 学 过 程 。DNA 甲 基 化 异 常 与 肿 瘤 的 发 生 一 、DNA 甲 基 化 检 测 方 法
[3]
发 展 及 细 胞 癌 变 密 切 相 关 。 全 基 因 组DNA 甲 基 化 分 析 更 随 着DNA 甲 基 化 研 究 的 不 断 深 入 , 多 种DNA 甲 基 化 检
是 能 够 精 确 地 识 别 肿 瘤 实 体 , 被 称 为 癌 症 的 “ 通 用 指 纹 ” 。 测 方 法 应 运 而 生 。 对 于 特 定DNA 片 段 的 甲 基 化 检 测 方 法 包
中 枢 神 经 系 统(CNS) 肿 瘤 种 类 繁 多 且 异 质 性 高 , 应 用 组 括 甲 基 化 特 异 性PCR 、 亚 硫 酸 氢 盐 处 理 后 测 序 法 、 联 合 亚 硫
fmx_T3RoZXJNaXJyb3Jz中 华 神 经 医 学 杂 志2022 年3 月 第21 卷 第3 期 ChinJNeuromed,March2022,Vol.21,No.3 · 295 ·
酸 纳 的 限 制 性 内 切 酶 法 、 焦 磷 酸 测 序 和 荧 光 定 量 法 等 。 另 以 及 应 用 免 疫 组 化 染 色 检 测C11orf95 和L1CAM 蛋 白 , 有 助
[15]
外 , 随 着 高 通 量 测 序 技 术 的 发 展 , 使 我 们 也 能 够 从 全 基 因 组 于 该 类 型 室 管 膜 瘤 的 诊 断 。 后 颅 窝EPN-A 型 和EPN-B 型
水 平 分 析5- 甲 基 胞 嘧 啶 及 组 蛋 白 修 饰 等 事 件 , 这 就 是 所 谓 的 室 管 膜 瘤 分 别 表 现 为CpG 岛 的 高 甲 基 化 和 低 甲 基 化 。 后 颅
[7]
DNA 甲 基 化 测 序 。 窝EPN-A 型 室 管 膜 瘤 比EPN-B 型 更 常 见 , 常 发 生 于 低 龄 患
DNA 甲 基 化 芯 片 技 术 的 原 理 是 探 测 亚 硫 酸 盐 处 理 后 的 儿 , 并 且 , 由 于 该 类 型 室 管 膜 瘤 的CpG 岛 高 甲 基 化 转 录 沉 默
DNA 序 列 杂 交 信 号 , 亚 硫 酸 盐 处 理 的 目 的 是 将 非 甲 基 化 的 了 多 种 基 因 , 极 易 导 致 预 后 不 良 , 其 复 发 率 和 转 移 率 明 显 高
[16]
胞 嘧 啶 变 成 尿 嘧 啶 , 再 将 尿 嘧 啶 转 化 为 胸 腺 嘧 啶 , 而 甲 基 化 于EPN-B 型 。 通 过 免 疫 组 化 染 色 可 以 发 现H3K27me3 在
[8]
的 胞 嘧 啶 保 持 不 变 , 最 后 进 行 芯 片 杂 交 。 目 前 最 新 的DNA 后 颅 窝EPN-A 型 室 管 膜 瘤 中 表 达 缺 失 , 可 用 于 鉴 别 该 两 种
[17]
甲 基 化 芯 片 是Illumina Infinium Methylation EPIC BeadChip 亚 型 。 此 外 , 另 有 研 究 发 现 脊 髓 黏 液 乳 头 型 室 管 膜 瘤 的 甲
芯 片( 即850K 芯 片) , 其 是 由 美 国Illumina 公 司 在 原450K 芯 基 化 谱 与 组 织 形 态 学 关 系 不 明 确 , 其 临 床 预 后 类 似 于 经 典 型
[5 ,11]
片 的 基 础 上 推 出 的 一 个 更 可 靠 、 更 经 济 高 效 的DNA 甲 基 化 室 管 膜 瘤 , 建 议 定 义 为WHO 2 级 。 基 于DNA 甲 基 化 的
分 析 平 台 。850K 芯 片 可 检 测 人 全 基 因 组 约853 307 个 胞 嘧 室 管 膜 瘤 的 分 子 分 型 情 况 及 其 对 应 的WHO 分 级 、 预 后 情 况
啶 - 磷 酸 - 鸟 嘌 呤(CpG) 位 点 的 甲 基 化 状 态 , 全 面 覆 盖 基 因 区 见 表1 。
域 和CpG 岛 , 并 增 加 了 人 类 干 细 胞 中 的 非CpG 甲 基 化 位 点 、
表1 室 管 膜 瘤 的 分 子 分 型 及 其 对 应 的WHO 分 级 、 预 后
增 强 子 区 以 及 肿 瘤 组 织 与 正 常 组 织 间 差 异 表 达 的 甲 基 化 位
Tab. 1 Molecular typing of ependymoma and its
点 等 。DNA 甲 基 化 芯 片 技 术 目 前 广 泛 应 用 于 肿 瘤 和 一 些 复
correspondingWHOgradingandprognoses
杂 疾 病 的 研 究 。 并 且 , 随 着 分 类 器 和 生 物 信 息 学 通 路 等 分 析
方 法 不 断 被 开 发 , 庞 大 的DNA 甲 基 化 数 据 已 经 能 转 化 为 生
部 位 分 子 分 型 WHO 分 级 预 后
[9]
物 学 及 临 床 上 可 用 的 信 息 。 例 如 , 基 于 肿 瘤DNA 甲 基 化 数
室 管 膜 下 瘤 1 级 良
据 , 由 分 类 器 开 发 出 的 机 器 学 习 程 序 可 用 于 进 一 步 优 化 肿 瘤
幕 上 ZFTA(C11orf95-RELA) 融 合 阳 性 2/3 级 差
分 型 、 预 测 患 者 的 临 床 特 征 及 治 疗 反 应 等 。
YAP1 融 合 阳 性 2/3 级 良
室 管 膜 下 瘤 1 级 良
二 、DNA 甲 基 化 在CNS 肿 瘤 分 子 分 型 中 的 应 用
后 颅 窝 A 型( 无H3K27me3) 2/3 级 差
( 一) 室 管 膜 瘤
B 型( 保 留H3K27me3) 2/3 级 良
2016 年WHO CNS 肿 瘤 分 类 主 要 依 据 组 织 学 形 态 将 室
室 管 膜 下 瘤 1 级 良
管 膜 瘤 分 为3 级 : 室 管 膜 下 瘤 和 黏 液 乳 头 型 室 管 膜 瘤 为
脊 髓 黏 液 乳 头 型 2 级 良
WHO 1 级 , 经 典 型 、 伸 长 型 、 乳 头 型 和 透 明 细 胞 型 室 管 膜 瘤
MYCN 突 变 型 2/3 级 差
[10]
为WHO 2 级 , 间 变 性 室 管 膜 瘤 为WHO 3 级 。 临 床 实 践 却
发 现 , 组 织 病 理 学2 级 和3 级 的 评 价 一 致 性 较 差 , 该 分 级 与 临
( 二) 胶 质 瘤
床 预 后 之 间 缺 乏 关 联 。 因 此 ,2021 年WHOCNS 肿 瘤 分 类 仅 2016 年WHO CNS 肿 瘤 分 类 首 次 引 入 异 柠 檬 酸 脱 氢 酶
明 确 了 室 管 膜 下 瘤(WHO 1 级) 和 黏 液 乳 头 型 室 管 膜 瘤 (IDH) 、 组 蛋 白H3 等 分 子 标 志 物 对 胶 质 瘤 进 行 分 子 分 型 , 并
(WHO2 级) 的 级 别 , 其 他 类 型 室 管 膜 瘤 没 有 明 确 的 组 织 学 级 提 出 了 整 合 诊 断 的 概 念 。 最 近 几 年 的 临 床 实 践 证 明 , 这 些 分
[11]
别 , 只 定 义 为WHO2 级 或3 级 。
子 标 志 物 能 够 反 映 一 些 胶 质 瘤 的 生 物 学 特 征 , 并 能 提 示 患 者
目 前 , 关 于 室 管 膜 瘤 的DNA 甲 基 化 研 究 取 得 了 较 大 进
的 预 后 , 例 如 以 前 的 弥 漫 型 脑 干 胶 质 瘤 患 者 若 存 在H3K27M
[12] [10]
展 。Archer 和Pomeroy 结 合 解 剖 部 位 和 肿 瘤DNA 甲 基 化 突 变 , 则 预 后 极 差 , 被 定 义 为 弥 漫 性 中 线 胶 质 瘤 。 然 而 , 胶
[18]
谱 系 特 征 , 将 室 管 膜 瘤 划 分 为3 个 大 组 , 细 分 为9 种 亚 型 。 质 瘤 间 异 质 性 较 大 , 例 如Chen 等 利 用DNA 甲 基 化 芯 片 将
2021 年WHO CNS 肿 瘤 分 类 中 室 管 膜 瘤 采 用 了DNA 甲 基 化 脑 干 胶 质 瘤 分 为H3- 桥 脑 型 、H3- 延 髓 型 、IDH 型 和 毛 细 胞 性
分 型 , 其 中 , 幕 上 室 管 膜 瘤 的3 个 亚 型 分 别 为 室 管 膜 下 瘤 、
星 形 细 胞 瘤 样 型4 种 甲 基 化 亚 型 , 每 一 种 都 有 独 特 的 基 因 组
ZFTA(C11orf95-RELA) 融 合 阳 性 及YAP1 融 合 阳 性 ; 后 颅 窝 室 和 临 床 特 征 , 譬 如H3- 桥 脑 型 和H3- 延 髓 型 都 伴 有H3K27M
管 膜 瘤 的3 个 亚 型 分 别 为 室 管 膜 下 瘤 、 后 颅 窝 室 管 膜 瘤A 型 突 变 , 均 属 于 弥 漫 性 中 线 胶 质 瘤 , 但 两 者 的 发 病 机 制 不 相 同 ,
(EPN-A 型 , 无H3K27me3) 及 后 颅 窝 室 管 膜 瘤B 型(EPN-B H3- 桥 脑 型 存 在 细 胞 周 期 信 号 通 路 异 常 ,H3- 延 髓 型 多 为 免
型 , 保 留H3K27me3) ; 脊 髓 室 管 膜 瘤 的3 个 亚 型 分 别 为 室 管
疫 相 关 信 号 通 路 异 常 , 故 两 者 预 后 存 在 显 著 差 异 。
[11]
膜 下 瘤 、 黏 液 乳 头 型 及MYCN 突 变 型 。 胶 质 瘤 异 质 性 还 表 现 为 有 些IDH 突 变 型 胶 质 瘤 患 者 预
室 管 膜 瘤 的DNA 甲 基 化 分 型 能 更 准 确 及 全 面 地 反 映 患 后 不 良 , 而 有 些IDH 野 生 型 胶 质 瘤 患 者 预 后 却 不 错 , 有 研 究
[19]
者 预 后 , 例 如 幕 上ZFTA(C11orf95-RELA) 融 合 阳 性 和 后 颅 窝 证 实 这 与 全 基 因 组 甲 基 化 水 平 相 关 。IDH 突 变 型 胶 质 瘤
[13]
EPN-A 型 室 管 膜 瘤 的 预 后 较 差 。 目 前 临 床 上 以 幕 上 室 管
中 如 果DNA 甲 基 化 水 平 较 低 , 肿 瘤 则 更 易 进 展 , 预 后 与IDH
膜 瘤 最 为 常 见 , 其 中72% 的 存 在ZFTA(C11orf95-RELA) 基 因 野 生 型 胶 质 瘤 类 似 。 然 而 , 也 有 一 组IDH 野 生 型 弥 漫 性 胶 质
融 合 , 导 致 核 因 子- κB(NF- κB) 途 径 异 常 激 活 。 该 类 型 室 管 膜 瘤 的 分 子 特 征 类 似 于 毛 细 胞 性 星 形 细 胞 瘤 , 生 存 率 相 对 较
[14]
[20]
瘤 多 集 中 发 生 于 儿 童 患 者 , 预 后 相 对 较 差 。 应 用 荧 光 原 位 好 。 同 样 的 , 最 近 也 有 研 究 发 现IDH 1R132H 突 变 胶 质 瘤
杂 交 技 术(FISH) 检 测ZFTA(C11orf95) 与RELA 基 因 的 重 排 ,
患 者 的DNA 甲 基 化 水 平 较 低 , 使 相 关 的 基 因 表 达 增 加 , 其 预
fmx_T3RoZXJNaXJyb3Jz· 296 · 中 华 神 经 医 学 杂 志2022 年3 月 第21 卷 第3 期 ChinJNeuromed,March2022,Vol.21,No.3
[21]
后 差 于 伴 有IDH 其 他 位 点 突 变 的 胶 质 瘤 。 int-B , 也 分 布 在 甲 基 化 良 性 型A 组MC ben-1 ; 甚 至 , 横 纹 肌
DNA 甲 基 化 芯 片 及 其 聚 类 分 析 技 术 目 前 已 经 广 泛 应 用 样 型 脑 膜 瘤(WHO3 级) 归 于 甲 基 化 中 间 型A 组MCint-A 中 。
于 高 异 质 性 胶 质 瘤 的 进 一 步 细 化 分 型 。 例 如Korshunov 具 体 内 容 见 表2 。
[22]
等 通 过 分 析DNA 甲 基 化 表 型 和 基 因 组 , 将H3-/IDH 野 生 2 项 生 存 分 析 发 现 , 脑 膜 瘤 的 不 同 甲 基 化 亚 型 与 患 者 预
型 儿 童 胶 质 母 细 胞 瘤(GBM) 分 为3 个 亚 型 :MYCN 扩 增 型 、 后 密 切 相 关 , 并 且 在 原 发 性 和 继 发 性 脑 膜 瘤 中 均 有 很 好 的 稳
[26-27]
RTK Ⅰ 型 和RTK Ⅱ 型 , 发 现 其 预 后 均 不 同 于 成 人GBM , 定 性 。 此 外 , 对WHO 分 类 与 甲 基 化 分 型 不 相 符 的 病 例
MYCN 扩 增 型 患 者 的 预 后 最 差( 中 位 生 存 期14 个 月) , 表 现 为 进 行 生 存 分 析 , 发 现 甲 基 化 分 型 的 生 存 期 预 测 情 况 与 患 者 的
[24]
血 小 板 源 性 生 长 因 子 受 体 α(PDGFRA) 基 因 扩 增 的RTK Ⅰ 型 实 际 生 存 期 比 较 一 致 。 因 此 , 脑 膜 瘤 的 甲 基 化 分 型 优 于
患 者 的 预 后 次 之( 中 位 生 存 期21 个 月) , 表 现 为 表 皮 生 长 因 子 WHO 组 织 学 分 类 , 其 能 更 准 确 地 预 判 脑 膜 瘤 的 进 展 , 预 测 患
受 体(EGFR) 基 因 扩 增 的RTK Ⅱ 型 患 者 的 预 后 最 好( 中 位 生 者 的 生 存 情 况 。
存 期44 个 月) 。 ( 四) 髓 母 细 胞 瘤
上 皮 样 胶 质 母 细 胞 瘤(eGBM) 是 一 种 具 有 特 殊 组 织 形 态 髓 母 细 胞 瘤 是 儿 童 中 最 常 见 的CNS 恶 性 肿 瘤 , 根 据 基
的GBM 亚 型 , 并 非 新 的 诊 断 实 体 。 目 前 ,DNA 甲 基 化 及 其 因 表 达 谱 的 不 同 , 被 分 为4 种 不 同 的 分 子 亚 型 :Wnt 型 、SHH
[10]
聚 类 分 析 证 实eGBM 至 少 包 括3 种 分 子 和 生 物 学 上 的 不 同 型 、Group 3 型 和 Group 4 型 。 其 中 ,Wnt 型 预 后 最 好 ,
类 别 :(1) 多 形 性 黄 色 星 形 细 胞 瘤(PXA) 样 肿 瘤 , 以 儿 童 和 年 Group 3 型 预 后 最 差 ,SHH 型 与Group 4 型 预 后 类 似 。 不 同
轻 人 多 见 ,BRAF V600E 突 变 频 率 较 高 , 预 后 良 好 ;(2)IDH 野 分 子 亚 型 所 需 的 治 疗 方 案 和 目 的 均 不 同 , 在 有 效 治 疗 基 础
生 型GBM 样 肿 瘤 , 多 见 于 老 年 人 , 尽 管 常 常 也 伴 有BRAF 上 ,Wnt 型 以 减 少 治 疗 后 遗 症 为 目 的 ,Group 3 型 则 应 加 强 放
[28]
V600E 突 变 , 但 预 后 较 差 ;(3) 小 儿RTK Ⅰ GBM 样 肿 瘤 , 常 发 化 疗 以 延 长 患 者 的 生 存 期 。
[23]
生 于 儿 童 , 常 有PDGFRA 扩 增 或 染 色 体 碎 裂 , 预 后 中 等 。 既 往NanoString 检 测 技 术 被 认 为 是 髓 母 细 胞 瘤 分 子 分
因 此 , 有 必 要 对 这 些 少 见 的 胶 质 瘤 行 全 基 因 组 甲 基 化 谱 系 分 型 检 测 的 金 标 准 , 该 方 法 是 通 过 检 测 石 蜡 包 埋 标 本 中 特 定
[29]
析 , 以 进 一 步 细 化 它 们 的 分 型 。 RNA 的 丰 富 程 度 来 对 样 本 进 行 分 子 分 型 。 但 近 年 来 研 究
( 三) 脑 膜 瘤 发 现 , 髓 母 细 胞 瘤 的DNA 甲 基 化 亚 型 与 基 因 转 录 亚 型 有 着
脑 膜 瘤 按 照 组 织 学 分 型 分 为15 种 亚 型 , 其 中 包 括9 种 高 度 的 相 关 性 ,DNA 甲 基 化 能 用 于 髓 母 细 胞 瘤 的 分 子 分 型 ,
WHO 1 级 、3 种WHO 2 级 和3 种WHO 3 级 脑 膜 瘤 。 由 于 该 并 且 由 于DNA 的 稳 定 性 高 于RNA 及 对 标 本 数 量 要 求 较 低 ,
[30]
分 型 仅 基 于 组 织 学 形 态 , 缺 乏 特 异 性 分 子 标 志 物 , 同 时 由 于 其 准 确 性 和 可 靠 性 甚 至 优 于NanoString 检 测 技 术 。
病 理 医 师 的 主 观 性 , 使 得 该 分 型 和 分 级 标 准 有 时 存 在 较 大 差
[24]
异 , 从 而 难 以 预 测 患 者 预 后 。Sahm 等 应 用450K 甲 基 化 芯 三 、DNA 甲 基 化 在 肿 瘤 病 理 诊 断 中 的 应 用
片 检 测 并 分 析 了497 例 脑 膜 瘤 和309 例 类 似 脑 膜 瘤 形 态 的 其 DNA 甲 基 化 除 了 用 于 肿 瘤 分 型 , 还 可 以 追 踪 肿 瘤 细 胞
[31]
他 颅 外 肿 瘤 的DNA 甲 基 化 , 将 脑 膜 瘤 分 为A 组(4 个 亚 组) 和 来 源 , 揭 示 肿 瘤 的 组 织 来 源 信 息 , 对 样 本 做 出 准 确 诊 断 。
B 组(2 个 亚 组)2 个 主 要 的 表 观 遗 传 学 组 别 , 并 进 一 步 细 化 分 例 如 , 在 一 项 包 括 全 球 多 个 中 心 共 同 应 用DNA 甲 基 化 芯 片
为 甲 基 化 良 性 型( 包 括A 组MC ben-1 、MC ben-2 和MC ben- 检 测2801 例CNS 肿 瘤 的 研 究 中( 其 几 乎 涵 盖 了 各 年 龄 阶 段
3) 、 甲 基 化 中 间 型( 包 括A 组MC int-A 和B 组MC int-B) 以 及 患 者 和 全 部 类 型 的CNS 肿 瘤) , 通 过 机 器 学 习 程 序 获 得 的 分
[25]
甲 基 化 恶 性 型(B 组MC mal) 共6 种 甲 基 化 分 型 。Shen 等 类 器 可 以 对DNA 甲 基 化 数 据 进 行 分 型 , 发 现 经 过 训 练 后 的
总 结 发 现 :WHO 分 类 和 甲 基 化 分 型 部 分 匹 配 ,WHO 1 级 脑 AI 系 统 可 以 使 用DNA 甲 基 化 数 据 鉴 定 出82 种CNS 肿 瘤 和
膜 瘤 富 集 在 甲 基 化 良 性 型A 组MC ben-1~3 ,WHO 3 级 脑 膜 9 种 对 照 组 织 ; 研 究 者 们 再 用1104 例 新 样 本 验 证 了AI 系 统
瘤 富 集 在 甲 基 化 恶 性 型B 组MC mal , 例 如 甲 基 化 良 性 型A 的 准 确 性 , 发 现76% 的 样 本 的DNA 甲 基 化 分 型 与 其 病 理 学
组MC ben-1 以 纤 维 型 脑 膜 瘤 为 主 , 甲 基 化 恶 性 型B 组MC 结 果 一 致 ,12% 的 样 本 结 果 不 一 致 , 但 经 过 基 因 测 序 等 分 析
[6]
mal 主 要 为 间 变 型 脑 膜 瘤 。 然 而 ,WHO 2 级 脑 膜 瘤 却 在 所 有 后 证 实AI 系 统 诊 断 正 确 。 因 此 ,DNA 甲 基 化 结 合AI 系 统
的 甲 基 化 分 型 中 富 集 , 使 得2 种 分 型 结 果 不 一 致 , 例 如 非 典 分 析 可 以 提 高CNS 肿 瘤 的 诊 断 准 确 率 。
型 脑 膜 瘤 既 分 布 在 甲 基 化 中 间 型A 组MC int-A 和B 组MC DNA 甲 基 化 分 型 还 可 以 鉴 定 出 新 型 罕 见 肿 瘤 。 例 如 ,
[25]
表2 基 于DNA 甲 基 化 的 脑 膜 瘤 分 子 分 型
Tab.2 DNAmethylationbasedclassificationformeningioma(References[25])
表 观 遗 传 学 组 别 亚 型 甲 基 化 分 型 WHO 亚 型
MCben-1 良 性 型 纤 维 型 、 过 渡 型 、 砂 粒 体 型 、 非 典 型
MCben-2 良 性 型 脑 膜 上 皮 型 、 过 渡 型 、 分 泌 型
A 组
MCben-3 良 性 型 过 渡 型 、 血 管 瘤 型 、 非 典 型
MCint-A 中 间 型 纤 维 型 、 过 渡 型 、 非 典 型
MCint-B 中 间 型 非 典 型 、 间 变 型
B 组
MCmal 恶 性 型 间 变 型
fmx_T3RoZXJNaXJyb3Jz中 华 神 经 医 学 杂 志2022 年3 月 第21 卷 第3 期 ChinJNeuromed,March2022,Vol.21,No.3 · 297 ·
[9] Koelsche C, Schrimpf D, Stichel D, et al. Sarcoma classification
具 有 间 变 特 征 的 星 形 细 胞 瘤 在 组 织 学 形 态 上 类 似 星 形 细 胞
by DNAmethylation profiling[J]. Nat Commun, 2021, 12(1): 498.
瘤 , 但 前 者 伴 有 活 跃 的 核 分 裂 象 、 微 血 管 增 生 和 假 栅 栏 状 坏
DOI:10.1038/s41467-020-20603-4.
死 等 高 级 别 胶 质 瘤 的 特 征 , 尚 未 被 定 义 为 一 个 独 立 肿 瘤 实
[10] Ellison DW. Ependymal tumours[A]//Louis DN. World Health
[32]
体 。Reinhardt 等 应 用DNA 甲 基 化 芯 片 对102 例 该 类 肿 瘤
Organization classification of tumours of the central nervous
进 行 了 检 测 和 分 析 , 发 现83 例 具 有 共 同 的 甲 基 化 表 现 和 相
system[M].Revised4thed.Lyon:IARCPress,2016:101-114.
似 的 分 子 学 改 变 , 并 定 义 为 基 于DNA 甲 基 化 分 型 的 伴 有 毛
[11] Louis DN, Perry A, Wesseling P, et al. The 2021 WHO
细 胞 样 特 征 的 间 变 型 星 形 细 胞 瘤(MCAAP) , 其 是 一 种 新 的
classification of tumors of the central nervous system: a summary
胶 质 瘤 类 型 , 好 发 于 青 年 人 的 后 颅 窝 , 分 子 遗 传 学 改 变 为 丝
[J]. Neuro Oncol, 2021, 23(8): 1231-1251. DOI: 10.1093/neuonc/
裂 原 活 化 蛋 白 激 酶(MAPK) 通 路 异 常(NF1 、BRAF 突 变) 以 及
noab106.
CDKN2A/B 、ATRX 突 变 。
[12] Archer TC, Pomeroy SL. Defining the molecular landscape of
ependymomas[J]. Cancer Cell, 2015, 27(5): 613-615. DOI: 10.
四 、 展 望
1016/j.ccell.2015.04.015.
总 之 ,DNA 甲 基 化 芯 片 技 术 既 可 用 于 多 种CNS 肿 瘤 的
[13] Chiang JC, Ellison DW. Molecular pathology of paediatric central
nervous system tumours[J]. J Pathol, 2017, 241(2): 159-172. DOI:
分 子 分 型 , 更 准 确 地 预 测 肿 瘤 生 物 学 行 为 和 生 存 预 后 , 为 患
10.1002/path.4813.
者 个 体 化 治 疗 方 案 的 制 定 提 供 重 要 依 据 ; 也 能 用 于CNS 中
[14] Li AM, Dunham C, Tabori U, et al. EZH2 expression is a
不 同 类 型 肿 瘤 的 鉴 别 , 提 高 病 理 诊 断 的 准 确 性 。 因 此 , 当 组
prognostic factor in childhood intracranial ependymoma: a
织 形 态 学 诊 断 有 困 难 时 , 应 考 虑 将DNA 甲 基 化 检 测 作 为 辅
Canadian Pediatric Brain Tumor Consortium Study[J]. Cancer,
助 诊 断 方 法 , 从 而 有 利 于 肿 瘤 的 精 确 诊 断 和 新 亚 型 的 发 现 。
2015,121(9):1499-1507.DOI:10.1002/cncr.29198.
将 来 ,DNA 甲 基 化 可 能 会 成 为 一 个 有 着 统 一 标 准 的 、 全 方 位
[15] Gessi M, Giagnacovo M, Modena P, et al. Role of
的 肿 瘤 诊 断 及 分 型 工 具 , 从 而 为AI 病 理 诊 断 研 究 提 供 更 多
immunohistochemistry in the identification of supratentorial
的 帮 助 。
C11ORF95-RELA fused ependymoma in routine neuropathology
利 益 冲 突 所 有 作 者 均 声 明 不 存 在 利 益 冲 突
[J]. Am J Surg Pathol, 2019, 43(1): 56-63. DOI: 10.1097/
PAS.0000000000000979.
参 考 文 献
[16] Pajtler KW, Mack SC, Ramaswamy V, et al. The current
[1] Werner RJ, Kelly AD, Issa JJ. Epigenetics and precision oncology
consensus on the clinical management of intracranial
[J]. Cancer J, 2017, 23(5): 262-269. DOI: 10.1097/PPO.
ependymoma and its distinct molecular variants[J]. Acta
0000000000000281.
Neuropathol,2017,133(1):5-12.DOI:10.1007/s00401-016-1643-
[2] Liang G, Weisenberger DJ. DNA methylation aberrancies as a
0.
guide for surveillance and treatment of human cancers[J].
[17] Panwalkar P, Clark J, Ramaswamy V, et al. Immunohistochemical
Epigenetics, 2017, 12(6): 416-432. DOI: 10.1080/15592294.2017.
analysis of H3K27me3 demonstrates global reduction in group-A
1311434.
childhood posterior fossa ependymoma and is a powerful
[3] Li X, Liu Y, Salz T, et al. Whole-genome analysis of the
predictor of outcome[J]. Acta Neuropathol, 2017, 134(5): 705-
methylome and hydroxymethylome in normal and malignant lung
714.DOI:10.1007/s00401-017-1752-4.
andliver[J].GenomeRes,2016,26(12):1730-1741.DOI:10.1101/
[18] Chen LH, Pan C, Diplas BH, et al. The integrated genomic and
gr.211854.116.
epigenomic landscape of brainstem glioma[J]. Nat Commun,
[4] LouisDN,WesselingP,AldapeK,etal.cIMPACT-NOWupdate6:
2020,11(1):3077.DOI:10.1038/s41467-020-16682-y.
new entity and diagnostic principle recommendations of the
[19] Aoki K, Natsume A. Overview of DNA methylation in adult
cIMPACT-Utrecht meeting on future CNS tumor classification
diffuse gliomas[J]. Brain Tumor Pathol, 2019, 36(2): 84-91. DOI:
and grading[J]. Brain Pathol, 2020, 30(4): 844-856. DOI: 10.1111/
10.1007/s10014-019-00339-w.
bpa.12832.
[20] Ceccarelli M, Barthel FP, Malta TM, et al. Molecular profiling
[5] Ellison DW,Aldape KD, Capper D, et al. cIMPACT-NOW update
reveals biologically discrete subsets and pathways of progression
7: advancing the molecular classification of ependymal tumors[J].
in diffuse glioma[J]. Cell, 2016, 164(3): 550-563. DOI: 10.1016/j.
BrainPathol,2020,30(5):863-866.DOI:10.1111/bpa.12866.
cell.2015.12.028.
[6] Capper D, Jones D, Sill M, et al. DNA methylation-based
[21]Tesileanu C,Vallentgoed WR, Sanson M, et al. Non-IDH1-R132H
classification of central nervous system tumours[J]. Nature, 2018,
IDH1/2 mutations are associated with increased DNAmethylation
555(7697):469-474.DOI:10.1038/nature26000.
and improved survival in astrocytomas, compared to IDH1-
[7] Feng L, Lou J. DNA methylation analysis[J]. Methods Mol Biol,
R132H mutations[J]. Acta Neuropathol, 2021, 141(6): 945-957.
2019,1894:181-227.DOI:10.1007/978-1-4939-8916-4_12.
DOI:10.1007/s00401-021-02291-6.
[8] Moran S,Arribas C, Esteller M. Validation of a DNA methylation
[22] Korshunov A, Schrimpf D, Ryzhova M, et al. H3-/IDH-wild type
microarray for 850,000 CpG sites of the human genome enriched
pediatric glioblastoma is comprised of molecularly and
in enhancer sequences[J]. Epigenomics, 2016, 8(3): 389-399.
prognostically distinct subtypes with associated oncogenic drivers
DOI:10.2217/epi.15.114.
[J]. Acta Neuropathol, 2017, 134(3): 507-516. DOI: 10.1007/
fmx_T3RoZXJNaXJyb3Jz??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
· 298 · 中 华 神 经 医 学 杂 志2022 年3 月 第21 卷 第3 期 ChinJNeuromed,March2022,Vol.21,No.3
s00401-017-1710-1. genome landscape of medulloblastoma subtypes[J]. Nature, 2017,
[23] Korshunov A, Chavez L, Sharma T, et al. Epithelioid 547(7663):311-317.DOI:10.1038/nature22973.
glioblastomas stratify into established diagnostic subsets upon [29] D''Arcy CE, Nobre LF, Arnaldo A, et al. Immunohistochemical
integrated molecular analysis[J]. Brain Pathol, 2018, 28(5): 656- and nanoString-based subgrouping of clinical medulloblastoma
662.DOI:10.1111/bpa.12566. samples[J]. J Neuropathol Exp Neurol, 2020, 79(4): 437-447.
[24] Sahm F, Schrimpf D, Stichel D, et al. DNA methylation-based DOI:10.1093/jnen/nlaa005.
classification and grading system for meningioma: a multicentre, [30] Korshunov A, Chavez L, Northcott PA, et al. DNA-methylation
retrospective analysis[J]. Lancet Oncol, 2017, 18(5): 682-694. profiling discloses significant advantages over NanoString
DOI:10.1016/S1470-2045(17)30155-9. method for molecular classification of medulloblastoma[J]. Acta
[25] Shen L, Lin D, Cheng L, et al. Is DNA Methylation a ray of Neuropathol, 2017, 134(6): 965-967. DOI: 10.1007/s00401-017-
sunshine in predicting meningioma prognosis?[J]. Front Oncol, 1776-9.
2020,10:1323.DOI:10.3389/fonc.2020.01323. [31] Hao X, Luo H, Krawczyk M, et al. DNAmethylation markers for
[26] Vasudevan HN, Castro M, Lee JC, et al. DNA methylation diagnosis and prognosis of common cancers[J]. Proc Natl Acad
profiling demonstrates superior diagnostic classification to RNA- Sci U S A, 2017, 114(28): 7414-7419. DOI: 10.1073/pnas.
sequencing in a case of metastatic meningioma[J]. Acta 1703577114.
Neuropathol Commun, 2020, 8(1): 82. DOI: 10.1186/s40478-020- [32] ReinhardtA, Stichel D, Schrimpf D, et al.Anaplastic astrocytoma
00952-3. with piloid features, a novel molecular class of IDH wildtype
[27] Nassiri F, Mamatjan Y, Suppiah S, et al. DNA methylation glioma with recurrent MAPK pathway, CDKN2A/B and ATRX
profiling to predict recurrence risk in meningioma: development alterations[J]. Acta Neuropathol, 2018, 136(2): 273-291. DOI:
and validation of a nomogram to optimize clinical management 10.1007/s00401-018-1837-8.
[J]. Neuro Oncol, 2019, 21(7): 901-910. DOI: 10.1093/neuonc/ ( 收 稿 日 期 :2021-04-14)
noz061.
( 本 文 编 辑 : 刘 凯)
[28] Northcott PA, Buchhalter I, Morrissy AS, et al. The whole-
· 读 者 · 作 者 · 编 者 ·
中 华 医 学 会 杂 志 社 关 于 论 文 二 次 发 表 的 声 明
某 些 由 政 府 机 构 和 专 业 组 织 制 定 的 指 南 以 及 作 者 以 其 他 语 言 发 表 的 科 研 成 果 等 , 需 要 让 更 多 的 读 者 了 解 。 根 据 国 际 惯 例
( 参 考 《 向 生 物 医 学 期 刊 投 稿 的 统 一 要 求 》) 和 我 国 的 实 际 情 况 , 凡 符 合 下 列 条 件 并 提 供 相 应 材 料 , 中 华 医 学 会 系 列 杂 志 允 许 或
接 受 论 文 用 同 一 种 语 言 或 另 一 种 语 言 的 二 次 发 表 。
1. 作 者 须 征 得 相 关 期 刊 的 同 意 , 首 次 发 表 论 文 的 期 刊 和 准 备 二 次 发 表 的 期 刊 均 无 异 议 。 作 者 需 向 二 次 发 表 的 期 刊 提 供 首
次 发 表 该 论 文 期 刊 的 同 意 书 , 论 文 首 次 发 表 的 时 间 和 论 文 复 印 件 、 单 行 本 或 原 稿 。
2. 尊 重 首 次 发 表 的 权 益 , 二 次 发 表 至 少 在 首 次 发 表1 周 之 后 。
3. 二 次 发 表 的 论 文 应 面 向 不 同 的 读 者 , 建 议 节 选 或 摘 要 刊 登 。
4. 二 次 发 表 的 论 文 必 须 完 全 忠 实 原 文 , 真 实 反 映 原 有 的 资 料 及 观 点 , 作 者 的 顺 序 不 能 改 动 。
5. 在 二 次 发 表 的 题 名 中 应 标 出 是 某 篇 文 章 的 二 次 发 表( 全 文 、 节 选 、 全 译 或 节 译) 。
6. 在 二 次 发 表 的 题 名 页 脚 注 中 , 要 让 读 者 、 同 行 和 文 献 检 索 机 构 知 道 该 论 文 已 全 文 或 部 分 发 表 过 , 并 标 引 首 次 发 表 的 文
献 。 如 : “ 本 文 首 次 发 表 在 《 中 华 内 科 杂 志 》 ,2006 ,45(1) :21-24 , 英 文 为 “ThisarticleisbasedonastudyfirstreportedintheChinJ
InternMed,2006,45(1):21-24 ” 。
7. 提 醒 各 编 辑 部 注 意 , 美 国 国 立 医 学 图 书 馆 不 提 倡 对 翻 译 文 章 二 次 发 表 , 如 果 文 章 首 次 发 表 在 被Medline 收 录 的 杂 志 中 ,
将 不 再 标 引 翻 译 文 章 。
中 华 医 学 会 杂 志 社
fmx_T3RoZXJNaXJyb3Jz
献花(0)
+1
(本文系科研蘑菇头首藏)