检测儿童弥漫中线胶质瘤患者脑脊液中肿瘤D

弥漫中线胶质瘤（包括DIPG）是丘脑和脑干的高度恶性的胶质来源肿瘤，通常发生于年轻的儿童，由于特殊的解剖位置，通常无法手术切除，从而导致获得的组织有限，难以进行分子诊断。最近的研究提示，弥漫性中线胶质瘤的分子特点和半球的儿童/成人胶质瘤不同。大部分的儿童中线和高级别胶质瘤中存在H3.3和H3.1突变。K27M突变存在于80%的弥漫中线胶质瘤，G34V/R突变存在于30%的半球儿童胶质瘤。

由于K27和G34位于组蛋白H3的N端，这些氨基酸残基对于翻译后组蛋白调控至关重要。因此，H3K27M和H3G34V突变对基因转录调控和DNA甲基化有明显影响。由于具有H3突变的患者临床上表现出更强的侵袭性，并且对治疗的总反应更差，考虑H3突变的生物学作用与治疗反应有关，H3野生型胶质瘤治疗更为有效。

考虑到弥漫中线胶质瘤中H3突变对肿瘤生物学和临床的影响，突变检测对于进一步了解肿瘤的生物学特点和改善患者疗效具有重要的意义。然而活检进行基因分析还是有风险的。相反的，脑脊液相对更容易获得，并且由于肿瘤与脑脊液直接接触，CSF中也可以进行肿瘤特异性基因检测。因此中线胶质瘤患者的CSF可以作为突变的检测手段，并避免了活检的风险。我们设计本实验，通过CSF进行儿童弥漫中线胶质瘤的组蛋白H3突变检测，并与肿瘤组织检测结果进行验证。这一研究可以提供“液体活检”的证据，从而进行安全的H3突变检测，并作为靶向治疗或是治疗反应检测的证据。

我们通过两种策略检测儿童脑肿瘤脑脊液来源的肿瘤DNA的H3突变：靶向Sanger测序检测H3F3A和HIST1H3B，巢式PCR检测H3F3Ac.83AT。我们队列中六名儿童弥漫性中线胶质瘤的CSF样本中，5名可以获得符合质量要求的DNA进行分析（83%），4名检测到H3.3K27M突变（66.7%）。另外，还在一名幕上GBM患者的DNA中检测到H3.3G34V。在可以进行肿瘤组织配对的患者中（n=8），使用免疫组化染色和Sanger测序的检测敏感性（87.5%）和特异性（%）相当。我们的结果提示对儿童脑肿瘤，包括弥漫中线胶质瘤，在脑脊液来源的肿瘤DNA中进行组蛋白H3基因突变检测是可行的，“液体活检”可以替代组织诊断或是作为补充，从而作为靶向治疗或是治疗反应检测的证据。

结论

我们在儿童脑肿瘤中（包括HGG和弥漫中线胶质瘤）成功的使用CSF进行了H3突变检测。我们给出了两种H3突变的分析手段：CSF来源的肿瘤DNA的Sanger测序，使用突变特异性引物进行的巢式PCR。两种方案都具有廉价、突变特异性、临床易操作，并且脑脊液的收集比丘脑或脑干的活检风险明显更低。与小的立体定向活检组织相比，CSF可以提供更好的H3K27M临床检测基质。我们的数据显示，儿童弥漫中线胶质瘤通过CSF进行H3突变检测是有效的“液体活检”，可以明确诊断、指导分子靶向治疗、检测治疗反应，从而改善患者预后。

医院胶质瘤中心娄淼编译，王樑教授审校

Ref：Huangetal.ActaNeuropathologicaCommunications()5:28DOI

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