IDH突变/1p/19q共缺失少突胶质细胞瘤中整体DNA高甲基化丢失的预后价值

《Acta Neuropathologica》：Loss of global DNA hypermethylation is prognostic in IDH-mutant and 1p/19q-codeleted oligodendrogliomas

本刊推荐：为解决IDH突变型胶质瘤甲基化分类与临床预后不一致的问题，研究人员开展了一项针对少突胶质细胞瘤（IDH-mutant, 1p/19q-codeleted）甲基化谱异质性的多中心研究。发现被海德堡分类器v12.8划分为星形细胞瘤高甲基化级别（MC astrocytoma, IDH-mutant, high grade）的少突胶质细胞瘤呈现整体DNA高甲基化丢失，且与CDKN2A/B缺失、CDK4扩增等分子特征相关，患者总生存期显著缩短。该研究首次证实DNA高甲基化丢失可作为IDH突变少突胶质细胞瘤的独立预后生物标志物，为CNS WHO 3级诊断提供分子依据。

　　

在神经肿瘤领域，弥漫性异柠檬酸脱氢酶（IDH）突变型胶质瘤是50岁以下成年人中最常见的恶性原发性脑肿瘤。根据2021年世界卫生组织（WHO）中枢神经系统（CNS）肿瘤分类标准，这类肿瘤被进一步划分为两大类型：IDH突变的星形细胞瘤（CNS WHO 2级、3级或4级）和IDH突变伴1p/19q共缺失的少突胶质细胞瘤（CNS WHO 2级或3级）。尽管组织病理学诊断是金标准，但临床实践中仍存在预后判断不精确、肿瘤生物学行为异质性大等挑战。

2018年海德堡CNS肿瘤甲基化分类器的问世，为神经病理诊断带来了革命性工具。通过DNA甲基化阵列分析，不仅能够实现肿瘤的精准分类，还能同步检测与诊断和分级相关的拷贝数变异（CNV），例如1p/19q共缺失和CDKN2A/B纯合性缺失。在分类器v12.8版本中，少突胶质细胞瘤被归为一个甲基化类别（MC），而星形细胞瘤则被细分为两个具有显著预后差异的MC：IDH突变低级别星形细胞瘤（对应G-CIMP-high特征）和IDH突变高级别星形细胞瘤（对应G-CIMP-low特征）。研究表明，后者全球DNA甲基化水平较低，更常被划分为CNS WHO 4级，且患者总生存期（OS）显著缩短。

然而，在常规诊断中，研究人员意外发现一部分经遗传学证实为1p/19q共缺失的少突胶质细胞瘤，其DNA甲基化谱却被海德堡分类器划分为星形细胞瘤MC。这些肿瘤携带典型的少突胶质细胞瘤遗传学改变（如IDH1、CIC、FUBP1、TERTp突变），按照WHO标准仍诊断为少突胶质细胞瘤。这一矛盾现象引发了重要科学问题：这种“错配”是否反映了少突胶质细胞瘤中存在DNA低甲基化亚型？而这种低甲基化是否与更差的临床预后相关？为了解答这些问题，由Felix E. Hinz和Abigail K. Suwala等领衔的国际研究团队在《Acta Neuropathologica》上发表了最新研究成果。

研究人员首先从海德堡分类器数据库中筛选出甲基化家族类为“弥漫性胶质瘤，IDH突变型”且最高类别预测为星形细胞瘤MC的肿瘤样本。经过严格筛选（排除无1p/19q共缺失证据的样本），最终纳入69例IDH突变伴1p/19q共缺失的少突胶质细胞瘤。其中，27例被划分为MC星形细胞瘤IDH突变低级别（O_MC_Astro_LG，19例有临床数据，89%为CNS WHO 2级），42例被划分为MC星形细胞瘤IDH突变高级别（O_MC_Astro_HG，21例有临床数据，90%为CNS WHO 3级）。研究团队通过UMAP降维分析显示，这些具有星形细胞瘤MC谱的少突胶质细胞瘤形成了独立于典型少突胶质细胞瘤和星形细胞瘤的独特聚类。

关键技术方法方面，研究采用海德堡CNS肿瘤甲基化分类器（v12.8及更早版本）进行DNA甲基化谱分类；使用基于25,000个变异最大CpG位点的UMAP进行无监督聚类分析；通过改进的MethylCIBERSORT进行肿瘤细胞含量反卷积分析；利用Kaplan-Meier法和log-rank检验比较患者无进展生存期（PFS）和总生存期（OS）。样本来源于多中心国际合作队列。

全球DNA甲基化水平分析

研究发现，与归类于少突胶质细胞瘤MC的肿瘤相比，O_MC_Astro_HG组表现出全球DNA甲基化水平的显著降低。为了排除肿瘤细胞含量不足对甲基化水平造成的偏差，研究人员使用改进的MethylCIBERSORT进行反卷积分析。结果显示，O_MC_Astro_HG组肿瘤细胞含量较高，而O_MC_Astro_LG组肿瘤细胞比例较低，导致其1p/19q共缺失信号较弱且分类器评分普遍偏低。这表明O_MC_Astro_LG组的低甲基化可能主要由非肿瘤细胞污染导致，而O_MC_Astro_HG组的低甲基化则是肿瘤细胞本身的内在特征。

生存分析

生存分析显示，与归类于少突胶质细胞瘤MC的CNS WHO 2级或3级患者相比，O_MC_Astro_HG组患者的总生存期显著缩短。值得注意的是，当调整原发与复发肿瘤比例使其在比较组间相似后（O_MC_Astro_HG组：11例复发/10例原发；参考WHO 3级少突胶质细胞瘤组：18例复发/17例原发），O_MC_Astro_HG组的生存劣势依然显著。

具体而言，O_MC_Astro_HG与O_MC_Astro_LG的生存差异具有统计学意义（p=0.0167），与少突胶质细胞瘤CNS WHO 2级相比差异极为显著（p<0.0001）。然而，两组间无进展生存期（PFS）未见显著差异。此外，研究在O_MC_Astro_HG肿瘤中频繁观察到CDKN2A/B缺失和CDK4扩增等与高级别胶质瘤相关的分子事件。

讨论与结论

该研究首次系统证实了IDH突变伴1p/19q共缺失少突胶质细胞瘤中全球DNA高甲基化丢失的预后价值。这种表观遗传改变在原发和复发肿瘤中均被观察到，排除了治疗诱导的可能性，提示其可能是肿瘤固有的、与侵袭性生物学行为相关的特征。这一发现与先前报道的少突肉瘤（IDH突变伴1p/19q共缺失）恶性进展中出现的低甲基化现象相呼应，进一步强化了DNA甲基化水平在胶质瘤分级中的生物学意义。

研究结论强调，海德堡甲基化分类器将IDH突变伴1p/19q共缺失少突胶质细胞瘤划分为MC星形细胞瘤IDH突变高级别（MC astrocytoma, IDH-mutant, high grade）的结果，可作为提示预后的重要生物标志物。这意味着DNA甲基化谱分析不仅能辅助诊断分类，还能提供超越传统组织学评级的预后信息。对于临床诊断为少突胶质细胞瘤但呈现低甲基化谱的患者，应警惕其可能具有更侵袭的临床病程，并考虑更密切的随访或更积极的治疗策略。该研究为完善CNS WHO分级系统提供了分子层面的新证据，推动了神经肿瘤精准医疗的发展。