中国中枢神经系统胶质瘤诊断 与治疗指南(2015) ——检验部分

作者:中国中枢神经系统胶质瘤诊断与治疗指南(2015)
2021-12-16


第一章 概述



胶质瘤是指起源于神经胶质细胞的肿瘤,是最常见的原发性颅内肿瘤,WHO中枢神经系统肿瘤分类将胶质瘤分为WHOⅠ~Ⅳ级,Ⅰ、Ⅱ级为低级别胶质瘤,Ⅲ、Ⅳ级为高级别胶质瘤。本指南主要涉及低级别胶质瘤、高级别胶质瘤、大脑胶质瘤病和室管膜瘤的诊治。


近30年来,原发性恶性脑肿瘤发生率逐年递增,年增长率为1%~2%,在老年人群尤为明显。根据美国脑肿瘤注册中心(Central Brain Tumor Registry of the United States,CBTRUS)统计,胶质瘤约占所有中枢神经系统肿瘤的27%,约占恶性肿瘤的80%;在原发性恶性中枢神经系统肿瘤中,胶质母细胞瘤(Glioblastoma,GBM,WHOⅣ级)的发病率最高,占了46.1%,约为3.20/10万,且男性多于女性;其次是弥漫性星形细胞瘤,发病率为0.53/10万。GBM的发病率随着年龄的增长而增加,最高发的年龄为75~84岁,新诊断的中位年龄是64岁。


胶质瘤发病机制尚不明了,目前确定的两个危险因素是:暴露于高剂量电离辐射和与罕见综合征相关的高外显率基因遗传突变。近年来,高级别胶质瘤发病机制研究的热点包括:等位基因的杂合性缺失及基因的遗传性变异研究,DNA错配修复,细胞信号通路紊乱(如EGFR及PDGF通路),PI3K/Akt/PTEN、Ras和P53/RB1通路基因突变和肿瘤干细胞研究等。


胶质瘤临床表现主要包括颅内压增高及神经功能缺失。目前,诊断主要依靠CT及MRI检查等影像学诊断,一些新的MRI序列,如磁共振弥散加权成像和弥散张量成像(DWI和DTI)、磁共振灌注成像(PWI)、磁共振波谱成像(MRS)和功能磁共振成像(fMRI)开始应用于临床,对提高诊断水平及判断预后有重要意义。正电子发射计算机断层显像(PET)和单光子发射计算机断层成像术(SPECT)对于鉴别肿瘤复发与放射性坏死有一定帮助。但最终诊断还需要通过肿瘤切除术或活检术获取标本进行病理学诊断加以明确。组织学检查仍是病理诊断的基础,一些分子生物学标志物对确定分子亚型和进行个体化治疗及判断临床预后具有重要意义,如O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(O6-methylguanine DNA methyl-transferase,MGMT)启动子甲基化、染色体1p/19q杂合性缺失(1p/19q LOH)、异柠檬酸脱氢酶1(Isocitrate dehydrogenase 1,IDH1)基因和α-地中海贫血/智力缺陷综合征X染色体连锁基因(α-thalassemia/mental retardation syndrome X-linked,ATRX)表达;其他常用分子标志物:胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)、Ki67抗原和p53蛋白等(Ⅰ级证据)。


胶质瘤治疗以手术切除肿瘤为主,结合放疗、化疗等综合治疗方法。手术可以缓解临床症状,延长生存期,并获得足够标本用以明确病理学诊断和进行分子生物学研究。手术治疗应安全并最大范围切除肿瘤(Ⅰ级证据),而常规神经导航和(或)功能神经导航(functional neuronavigation)、术中神经电生理监测技术(例如,皮质功能定位和皮质下刺激神经传导束定位)和术中MRI实时影像(intraoperative imaging)等新技术有助于实现最大范围安全切除肿瘤。放疗可杀灭或抑制残余肿瘤细胞,延长患者生存期,分割外放射治疗已经成为高级别胶质瘤的标准疗法。胶质瘤具有原位复发特点,且90%发生在距原发灶2cm的范围之内,故优化局部放疗方案是治疗的焦点。近年来多种剂量分割方法、多种放疗方式(三维适形放疗、调强放疗、间质内近距离放疗、立体定向外科等)以及新放疗设备的应用,进一步提高了放疗效果。胶质瘤的化疗一直采用单药和多种药物联合应用的方案。欧洲癌症研究治疗组织(EORTC)和加拿大国立癌症研究院(NCIC)的大规模Ⅲ期临床试验证实,替莫唑胺(TMZ)联合同步放疗,继以6周期TMZ辅助化疗可延长患者生存期,2年生存率由10.4%提高到26.5%。手术后,TMZ同步放疗联合辅助化疗已成为新诊断GBM的标准治疗方案。如何预知高级别胶质瘤对化疗药物的反应性,降低化疗抗性是目前关于化疗的讨论焦点。内源性MGMT启动子甲基化水平、1p/19q LOH和IDH1是否突变可分别预测GBM、少突胶质细胞瘤和低级别胶质瘤的预后。分子靶向药物治疗、免疫治疗、基因治疗等新疗法开始在胶质瘤治疗中得到尝试,但疗效尚需大样本、随机和对照研究加以验证。


目前,胶质瘤治疗效果欠佳。成人高级别胶质瘤的1年及5年生存率分别约为30%和13%,间变性胶质瘤及GBM的中位生存时间分别约为2~3年和1年。GBM明确的预后相关因素包括:肿瘤的组织病理学特点、患者年龄和一般身体状况等。


胶质瘤治疗需要神经外科、放射治疗科、神经肿瘤科、病理科和神经康复科等多学科合作,遵循循证医学原则,采取个体化综合治疗,优化和规范治疗方案,以期达到最大治疗效益,尽可能延长患者无进展生存期(PFS)和总生存期(OS),提高生存质量。为使患者获得最优化综合治疗,医生需要对患者进行密切随访观察,定期影像学复查,兼顾考虑患者的日常生活、社会和家庭活动、营养支持、疼痛控制、康复治疗和心理调控等诸多问题。




第二章 病理学诊断及分子生物学标记





胶质瘤的病理学诊断



胶质瘤是一组具有胶质细胞表型特征的神经上皮肿瘤的总称,是颅内最常见原发性肿瘤。以Bailey和Cushing的胚胎学说和Kernohan的间变学说为框架,1979年世界卫生组织(World Health Organization,WHO)首次发布了《中枢神经系统肿瘤的组织学分型》,历经1993年、2000年和2006年多次修订,于2007年颁布了第4版《WHO中枢神经系统肿瘤分类》蓝皮书。目前,该蓝皮书是世界各国对中枢神经系统肿瘤进行诊断和分类的重要依据(Ⅰ级证据),胶质瘤的分类和分级见表1。

 01.jpg

1、胶质瘤定性和分类:按肿瘤发生部位、细胞形态、排列方式、分化特征、免疫表型、超微结构和分子遗传学改变进行病理诊断和分类。组织形态观察仍然是病理诊断的基础,但对胶质瘤进行分子生物学标记是现代诊断病理学的重要步骤之一,同时必须清楚现有生物学标志物并不是特异或专门针对某一种类肿瘤,随着科学技术发展一定会有更多生物学标志物,因此在临床诊断时,应使用多种生物学标志物进行综合评估。有条件的医院推荐使用以下生物学标志物对胶质瘤进行选择性检测。


强烈推荐:GFAP(推荐克隆号:6F2)对胶质瘤进行免疫组织化学标记。GFAP为胶质细胞特有的一种中间丝蛋白,广泛分布于星形胶质细胞质和突起内。具有向星形胶质细胞分化特征的胶质瘤及60%~70%少突胶质细胞瘤对GFAP呈阳性表达(Ⅰ级证据)。


强烈推荐:IDH1(推荐克隆号:H09)基因第132位点的杂合突变出现于80%以上的低级别胶质瘤,包括星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤和少突星形细胞瘤以及继发性胶质母细胞瘤,进一步研究显示IDH1突变型的预后明显好于野生型。因此,对于IDH1基因突变的确定是病理学诊断和预后评估的重要参考指标。同时,可通过免疫组织化学方法检测IDH1基因突变的表达产物mIDH1R132H的特异性抗体,有利于胶质瘤标记和鉴别诊断](Ⅰ级证据)。


推荐:ATRX(推荐Lot No:E97092,多克隆)在大部分星形细胞胶质和混合型少突星形胶质瘤中表达缺失,而在毛细胞型星形细胞瘤中未见表达缺失,对鉴别毛细胞型和弥漫性星形细胞瘤具有重要的参考价值,尤其是在小活检样本时。ATRX突变、联合IDH突变及1p/19q状态,有助于高级别胶质瘤患者的预后评估(Ⅰ级证据)。


推荐:少突胶质细胞特异性核转录因子(oligodendrocyte lineage-specific basic helix-loop-helix transcription factors,Olig2)(推荐Lot No:1B-327,多克隆)对少突胶质细胞瘤进行标记,但不具有特异性。Olig2主要表达在少突胶质细胞核,也较为广泛表达于星形细胞肿瘤,采用免疫组化技术与其他抗体联合使用,对鉴别少突细胞及星形细胞来源的胶质瘤具有一定参考价值,其表达缺失有助于中枢神经细胞瘤或室管膜瘤诊断(Ⅰ级证据)。


推荐:上皮膜抗原(epithelial membrane antigen,EMA)(推荐GP1.4)对室管膜肿瘤进行免疫组织化学标记。在室管膜瘤中,瘤细胞核旁呈特征性的点状阳性表达(Ⅰ级证据)。


强烈推荐:p53蛋白(p53 protein)(推荐D0-7)对星形细胞肿瘤进行免疫组织化学标记。TP53是一种抑癌基因,分为野生和突变2种亚型,其基因的表达产物p53蛋白存在于多种肿瘤组织中。TP53基因突变或缺失是导致肿瘤发生的原因之一。同时,p53蛋白也是细胞凋亡的调控因子。在星形细胞起源的胶质瘤或继发性胶质母细胞瘤中,TP53基因突变率达65%以上。p53免疫组化显示,10%以上弥漫星形细胞肿瘤瘤细胞呈强阳性表达,高度提示TP53基因突变(Ⅰ级证据)。


推荐:表皮生长因子受体vⅢ(EGFRvⅢ)对高级别胶质瘤进行免疫组织化学标记,EGFR过表达和突变体均与肿瘤发生发展有密切关系,基于此优点成为目前肿瘤治疗的新靶点。EGFR突变体广泛存在于肿瘤细胞,正常组织不表达。目前发现3种EGFR胞外缺失突变体以EGFRvⅢ最常见。由于EGFRvⅢ仅表达于肿瘤组织,采用特异性EGFRvⅢ单抗检测高级别胶质瘤,作为靶向治疗的突破口,已应用于临床(Ⅰ级证据)。


推荐:对高级别胶质瘤进行MGMT检测。MGMT为一种DNA修复酶。细胞内MGMT的水平直接反映了它能耐受的DNA损伤程度。一般认为,没有或低水平表达MGMT的肿瘤细胞对烷化剂类药物有效;反之意味着耐药。利用免疫组化检测胶质瘤细胞MGMT活性操作简单易行,但缺乏特异性,因为,MGMT在正常神经元、胶质细胞、淋巴细胞和血管内皮细胞广泛表达,需要有经验的神经病理医生进行观察和计数。因此,对有条件单位提倡检测MGMT启动子甲基化与免疫组化相结合,结果更可靠,对临床进行疗效观察和预后判断有一定帮助。然而,对于低级别胶质瘤,检测MGMT酶的水平与术后辅助治疗及临床预后无关。


强烈推荐:细胞增殖活性标志物Ki67抗原(推荐MIB-1)对胶质瘤进行免疫组织化学检测。Ki67抗原为一种细胞增殖的核抗原,主要用于判断肿瘤细胞的增殖活性。研究表明,Ki67增殖指数与肿瘤的分化程度、浸润或转移及预后有密切关系,是判断肿瘤预后的重要参考指标之一(Ⅰ级证据)。


推荐:神经元特异核蛋白(NeuN)(推荐A60)特异性地与趋于成熟的神经元细胞核的抗原结合,该抗体可以与中枢神经系统多种类型的神经细胞反应,包括来自小脑、大脑皮质、海马锥体神经元、丘脑和脊髓的神经细胞。采用免疫组化技术,抗原性主要定位于神经细胞的细胞核,特异性强,对判断肿瘤中的神经元成分具有重要意义,主要用于胶质神经元肿瘤及神经细胞瘤的诊断及鉴别诊断(Ⅰ级证据)。


推荐:最近发现BRAFV600E错义突变常发生于小脑外毛细胞型星形细胞瘤、多形性黄色星形细胞瘤及节细胞胶质瘤。运用免疫组化检测BRAF(VE1)抗体的表达与BRAFV600E错义突变具有较好的一致性,因此BRAF(VE1)免疫标记在毛细胞型星形细胞瘤、多形性黄色星形细胞瘤及部分上皮样胶质母细胞瘤等鉴别诊断中具有重要意义(Ⅰ级证据)。


2、胶质瘤分级:强烈推荐:采用2007版WHO分级标准对胶质瘤进行分级(Ⅰ级证据),分级基本标准见表2。

 02.jpg

3.胶质瘤病理学诊断流程(图1)。

 03.jpg

图1 胶质瘤病理诊断流程


4.病理报告格式:病理报告应包括以下内容:

(1)肿瘤部位;(2)精确的病理诊断、组织学类型及分级;(3)合适的标志物对肿瘤细胞进行免疫组化或组织化学分析;(4)特殊情况备注。




胶质瘤的分子病理学



2008年公布了人类脑胶质瘤的癌基因图谱,并确定了在成瘤过程中RTK/RAS/PI-3K、P53及RB是3条关键的分子信号通路。根据基因表达谱的差异性,研究发现原发性胶质母细胞瘤包涵神经元前体型(proneural)、神经元型(neural)、经典性(classical)和间叶型(mesenchymal)4种分子亚型。2013年进一步结合mRNA及甲基化芯片结果,将神经元前体型分为全基因组高甲基化神经元前体型(G-CIMP+Proneural)和全基因组低甲基化神经元前体型(G-CIMP- Proneural)。中国脑胶质瘤基因组图谱计划(Chinese glioma genome atlas,CGGA)于2012年共利用了225例脑胶质瘤的样本进行了分子亚分型,将全级别脑胶质瘤分为3个亚型(G1、G2和G3)。G1亚型包含了极度高发的IDH突变,主要见于年轻患者,有良好预后。而相对于G1亚型,G3亚型预后较差,主要见于年老的患者,包含了非常低的IDH突变率。G2亚型的以上临床特点介于G1和G3亚型之间,但是1p/19q的缺失在G2亚型中比G1和G3的发生率要高。约80%以上的低级别胶质瘤,包括星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤、少突星形细胞瘤以及继发性胶质母细胞瘤的患者有IDH1基因突变,应用IDH1突变型特异性抗体(mIDH1-R132H)的免疫组织化学方法能精确区分胶质增生和低级别胶质瘤。通过免疫荧光原位杂交技术发现,约有80%以上的少突胶质细胞瘤有1p/19q LOH,提示患者预后良好并对烷化剂类化疗药物有效。通过免疫组织化学方法检测MGMT的水平,利用PCR技术检测MGMT启动子甲基化状态及胞嘧啶-磷酸盐-鸟嘌呤岛(CpG岛)甲基化表型状态对高级别胶质瘤患者的预后判断具有参考价值。


组织形态学改变仍然是病理学诊断的基础。胶质瘤分子生物学标记对确定分子亚型、个体化治疗及临床预后判断具有重要意义,目前,对胶质瘤进行分子生物学检测的常用方法包括免疫组织化学技术、荧光原位杂交技术(FISH)、聚合酶链反应技术(PCR)、DNA测序技术和比较基因组杂交技术(CGH)等,有条件医院推荐使用以下生物学标志物对胶质瘤进行选择性检测。


强烈推荐:(1)IDH1基因第132位点的杂合突变出现于80%以上的低级别胶质瘤,包括星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤和少突星形细胞瘤以及继发性胶质母细胞瘤,间变性星形细胞瘤突变率约为70%,原发胶质母细胞瘤中仅为5%,IDH1突变型的预后明显好于野生型。因此,IDH1基因突变是病理学诊断和预后评估的重要参考指标,已被国内外研究证实并被Cochrane数据库引用。目前,检测IDH1基因突变的表达产物mIDH1R132H的特异性抗体已经商品化,可通过免疫组织化学方法对胶质瘤进行标记和鉴别诊断(Ⅰ级证据)。

(2)对少突胶质细胞瘤进行1p/19qLOH检测。1p/19q杂合性缺失的患者对烷化剂类抗肿瘤药物敏感,无瘤生存期延长(Ⅰ级证据)。目前,检测1p/19q杂合性缺失的方法有PCR、FISH和CGH等,有条件医院可选择开展。


推荐:(1)星形细胞肿瘤p53蛋白免疫组织化学标记(见前述)。

(2)表皮生长因子受体(EGFR)及其表皮生长因子受体vⅢ(EGFRvⅢ)对高级别胶质瘤进行免疫组织化学标记或PCR测序,EGFR过表达和突变体均与肿瘤发生发展有密切关系(见前述)。

(3)胶质母细胞瘤的MGMT检测。

(4)端粒酶逆转录酶(TERT)启动子区突变。在多种肿瘤中都有特征性的端粒延长,这跟端粒酶的作用密不可分。大量研究发现在胶质瘤中存在TERT基因启动子区的特征性突变,C228T和C250T,总体频率约55%,主要集中于原发性胶质母细胞瘤(55%~83%)和少突胶质细胞瘤(74%~78%)中。发生突变的肿瘤中TERT的表达量是野生型样本的6.1倍。TERT启动子突变与1p/19q杂合性缺失重合性极高(98%)。结合TERT启动子突变和IDH1/2突变等其他分子遗传学事件可用于胶质瘤的分子分型及预后判断(Ⅱ级证据)。

(5)毛细胞型星形细胞瘤的KIAAl549-BRAF融合基因检测,BRAF是位于7q34的原癌基因,至今发现约有60%~80%的毛细胞型星形细胞瘤患者伴有该基因突变,被认为是毛细胞型星形细胞瘤的分子生物学的特征性改变。通过FISH或RT-PCR等方法对KIAAl549-BRAF融合基因进行检测,在低级别胶质瘤的鉴别诊断中能发挥一定作用(见表3)。

06.jpg

 

胶质瘤病理学诊断的操作流程:在胶质瘤的病理学诊断过程中,病理科医师应获取最大程度的肿瘤组织标本,并由神经病理专科医师参与复检,有条件的医院可开展分子病理学检查,具体流程见图2,检测方法依据推荐级别排序,应根据各医院条件选择。

 04.jpg

图2 胶质瘤病理学诊断操作流程图


2016年最新版《WHO中枢神经系统肿瘤分类》颠覆性地改变了胶质瘤传统形态学分型方法,并第一次以分子分型作为肿瘤分型的核心依据,基因型结合表观型的新分型方法增加了诊断准确性,可以更好判断患者预后,精准指导治疗。但目前尚未正式公布,我们将在今后的改版中提及和建议。




摘自:中国中枢神经系统胶质瘤诊断与治疗指南(2015)