張紅燕，胡培珠，崔黎，武笑宇，秦慧

(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 病理科，河南 鄭州 450052)

彌漫性中線膠質(zhì)瘤(diffuse midline gliomas，DMGs)是2016年WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類[1]中提出的一種新的獨立腫瘤類型。WHO對DMGs的定義為中線部位彌漫浸潤性生長高級別膠質(zhì)瘤，伴有星形細(xì)胞分化并發(fā)生H3F3A或HIST1H3B/C基因上K27M的突變。伴有H3K27M突變的DMGs無論組織學(xué)分級為幾級，預(yù)后均較差，均應(yīng)視為WHO 4級的高級別膠質(zhì)瘤。但這種聯(lián)合基因檢測的整合性診斷給傳統(tǒng)的基于形態(tài)學(xué)的病理學(xué)診斷帶來很大挑戰(zhàn)，極易引起誤診。隨著研究的不斷深入，陸續(xù)報道的如毛細(xì)胞星形細(xì)胞瘤、節(jié)細(xì)胞膠質(zhì)瘤或室管膜瘤等非浸潤性神經(jīng)上皮腫瘤亦可伴H3K27M突變，但此類腫瘤的預(yù)后目前尚不明確。因此，2018年發(fā)表的cIMPACT-NOW第2更新版[2]中對DMGs有了更嚴(yán)格的定義，即腫瘤應(yīng)該具有彌漫性生長、位于中線部位、具有膠質(zhì)瘤形態(tài)學(xué)改變、且同時具有H3K27M的突變，必須同時具備這些條件，才可診斷為DMGs。DMGs最常見的中線部位為腦干、丘腦和脊髓，也可見于下丘腦、松果體、三腦室等其他少見中線部位。DMGs較常發(fā)生于兒童，但也可發(fā)生于成人。組織學(xué)上，多數(shù)可見核分裂象的存在，但并不是診斷所必需的條件；部分可觀察到微血管增生和壞死；腫瘤浸潤性生長，可累及相鄰和遠(yuǎn)處的腦組織。DMGs一般預(yù)后差，2 a生存率<10%。在臨床工作中，對DMGs患者的準(zhǔn)確診斷對臨床及預(yù)后判斷有顯著意義，且DMGs患者在疾病進(jìn)展、治療和預(yù)后等方面均存在差異，為此本研究探討了46例DMGs伴有H3K27M突變患者的年齡、發(fā)病部位、臨床特征、病理學(xué)特征、免疫表型及分子遺傳學(xué)特征，旨在為此類患者的準(zhǔn)確診斷及規(guī)范化、個體化精準(zhǔn)治療提供更多的數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 病例資料收集2017年2月至2022年2月鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院病理科數(shù)據(jù)庫里確診為DMGs的46例病例，由2位病理學(xué)專家重新調(diào)閱切片。收集46例患者年齡、性別、臨床表現(xiàn)、既往病史等信息，并查閱其相關(guān)檢查資料(MRI、CT)及治療信息。

1.2 HE染色46例DMGs患者標(biāo)本中37例患者進(jìn)行了手術(shù)全切或者部分切除，9例為開顱活檢或者定向穿刺活檢所獲取，經(jīng)體積分?jǐn)?shù)為10%的中性福爾馬林固定，常規(guī)脫水，石蠟包埋，HE染色。

1.3 免疫組織化學(xué)染色采用羅氏Benchmark Ultra全自動免疫組織化學(xué)機(jī)器進(jìn)行染色。所用抗體GFAP購自福州邁新生物技術(shù)有限公司，ATRX購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司，H3K27M、H3K27me3、Oligo-2均購自上海杰浩生物技術(shù)有限公司，Ki-67購自上海基因科技股份有限公司。

1.4 分子病理檢測采用Sanger測序的方法檢測IDH、H3F3A及HIST1H3B/C基因。

2 結(jié)果

2.1 臨床特征及病史46例患者中男24例，女22例，年齡分布在3～63歲，中位年齡14歲。46例患者中15例(32.6%，15/46)以頭痛為首發(fā)癥狀入院；7例(15.2%，7/46)以頭暈為首發(fā)癥狀入院，部分同時伴有惡心、嘔吐等癥狀；11例(23.9%，11/46)以肢體無力、走路不穩(wěn)為首發(fā)癥狀入院；6例(13.0%，6/46)以視力模糊為首發(fā)癥狀入院；2例(4.3%，2/46)以言語不清入院；1例(2.2%，1/46)以昏迷入院；1例(2.2%，1/46)以面部麻木入院，1例(2.2%，1/46)以上肢麻木入院；1例(2.2%，1/46)以頸部疼痛入院；1例(2.2%，1/46)為會診病例，缺乏入院資料。46例患者中21例(45.7%，21/46)位于腦干，20例(43.5%，20/46)位于丘腦，3例(6.5%，3/46)位于脊髓，2例(4.3%，2/46)位于松果體區(qū)。其中1例(2.2%，1/46)病例呈多發(fā)病灶，病變涉及顳葉、海馬、島葉以及基底節(jié)區(qū)，其余均為單發(fā)病灶。46例患者均為首發(fā)病例。

2.2 影像學(xué)資料46例患者均行頭顱MRI檢查，影像學(xué)顯示大部分病變位置較淺，靠近腦膜表面，主要為團(tuán)塊狀混雜性長T1長T2信號或混雜性長短T1長短T2信號，部分呈囊實性改變，瘤周可見水腫帶，增強(qiáng)后腫瘤可見強(qiáng)化，主要顯示為不均勻強(qiáng)化(見圖1)。

A為軸位T1WI示左側(cè)丘腦類圓形腫塊，呈不均勻低信號影，中線結(jié)構(gòu)輕度右移；B為軸位T2WI示病變呈混雜高信號，病變內(nèi)可見囊變壞死區(qū)呈更高信號，灶周可見片狀水腫；C為DWI(b=1 000)示病變彌散受限呈稍高信號，病變內(nèi)囊變壞死區(qū)彌散不受限呈低信號影；D為增強(qiáng)掃描示病變不均勻強(qiáng)化，囊變壞死區(qū)不強(qiáng)化呈相對低信號影。圖1 彌漫性中線膠質(zhì)瘤的MRI表現(xiàn)

2.3 病理學(xué)檢查結(jié)果

2.3.1大體檢查 46例患者中37例(80.4%，37/46)患者進(jìn)行了手術(shù)全切或者部分切除，9例(19.6%，9/46)進(jìn)行了開顱活檢或者定向穿刺活檢，切除標(biāo)本均為較破碎的灰白灰黃色質(zhì)軟組織，活檢標(biāo)本為米粒大小碎組織，或條狀組織數(shù)條，標(biāo)本均經(jīng)全部取樣包埋。

2.3.2病理學(xué)特點 46例患者形態(tài)學(xué)表現(xiàn)為高級別膠質(zhì)瘤形態(tài)，組織學(xué)多為WHO 3～4級，腫瘤細(xì)胞彌漫浸潤性生長，無明顯界限，瘤細(xì)胞密度較高，形態(tài)較單一，體積較小，多呈星形細(xì)胞分化，可見病理性核分裂象，部分病例伴有壞死及微血管的增生；一部分病例中腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)少突膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)或多形性瘤巨細(xì)胞。3例形態(tài)學(xué)表現(xiàn)為低級別膠質(zhì)瘤的形態(tài)，腫瘤彌漫浸潤生長，膠質(zhì)細(xì)胞較稀疏，形態(tài)溫和，核分裂少見，不伴壞死及微血管增生(見圖2)。

A為腫瘤細(xì)胞彌漫浸潤性生長；B為腫瘤細(xì)胞大小較一致，體積較小，呈星形細(xì)胞分化，未見明顯壞死及微血管增生；C為高倍鏡下，腫瘤細(xì)胞核呈圓形、卵圓形，可見數(shù)個病理性核分裂象；D為腫瘤細(xì)胞，細(xì)胞質(zhì)空亮，呈少突細(xì)胞分化，可見明顯微血管增生；E為腫瘤細(xì)胞間可見明顯壞死；F為腫瘤細(xì)胞彌漫分布，其間可見多形性瘤巨細(xì)胞；A～F圖像均為HE染色，A為40×，B為100×，C～F為200×。圖2 彌漫性中線膠質(zhì)瘤的病理組織學(xué)特點

2.3.3免疫組化特點 免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示，46例患者中均彌漫表達(dá)GFAP(100%，46/46)、Oligo-2(100%，46/46)；其中，40例患者ATRX表現(xiàn)核的陽性(87.0%，40/46)，6例患者ATRX表達(dá)缺失(13.0%，6/46)；46例患者H3K27M均呈彌漫性核強(qiáng)陽性表達(dá)(100%，46/46)，H3K27me3表達(dá)丟失或者下調(diào)。Ki-67增殖指數(shù)2%～70%，多數(shù)患者Ki-67增殖指數(shù)較高(見圖3)。

A為腫瘤細(xì)胞GFAP彌漫陽性；B為腫瘤細(xì)胞Oligo-2陽性；C為腫瘤細(xì)胞表達(dá)ATRX；D為腫瘤細(xì)胞ATRX陰性表達(dá)，腫瘤內(nèi)血管內(nèi)皮陽性表達(dá)；E為腫瘤細(xì)胞H3K27M呈彌漫核強(qiáng)陽性表達(dá)；F為腫瘤細(xì)胞H3K27me3陰性表達(dá)，腫瘤內(nèi)血管內(nèi)皮陽性表達(dá)；G為腫瘤細(xì)胞Ki-67增殖指數(shù)約20%；H為腫瘤細(xì)胞Ki-67增殖指數(shù)約50%；圖A～H均為羅氏Benchmark Ultra全自動免疫組織化學(xué)機(jī)器進(jìn)行染色(200×)。圖3 彌漫性中線膠質(zhì)瘤的免疫組化特點

2.3.4分子病理檢測 46例患者均行IDH基因及H3F3A基因檢測，個別患者加做HIST1H3B基因檢測。其中IDH基因均為野生型(100%，46/46)，45例患者檢測到H3F3A基因K27M突變(97.8%，45/46)，1例患者檢測到HIST1H3B(H3C2)基因K27M突變(2.2%，1/46)。

3 討論

DMGs是2016年中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類中新增加的一種獨立腫瘤類型，其伴有H3K27M的突變，這類腫瘤包括了舊版的腦干膠質(zhì)瘤和彌漫性內(nèi)生型橋腦膠質(zhì)瘤。H3F3A基因突變首次在2013年首次在兒童腦腫瘤中報道[3]，隨著研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)H3F3A在兒童中線部位突變頻率較高，且與較差的預(yù)后相關(guān)[4]。H3K27M突變主要是指組蛋白H3第27位點賴氨酸突變?yōu)榧琢虬彼?K27M)。H3K27M突變后可以抑制H3K27M三甲基化(H3K27me3)，導(dǎo)致H3K27me3的表達(dá)明顯降低[5]。組蛋白有2個重要的變體，組蛋白H3.3(H3A)和組蛋白H3.1(組蛋白H3B)，主要由H3F3A基因和HIST1H3B/C基因編碼。在H3K27M突變的DMGs中大部分腫瘤是由H3F3A所編碼，約占腫瘤比例的75%，少部分是由HIST1H3B/C基因編碼，約占腫瘤比例的25%。文獻(xiàn)報道，伴有H3F3A突變的DMGs生存期通常較短[6]，即使運用放化療，也不能很好改善患者預(yù)后。

DMGs主要發(fā)生于兒童和青少年，少部分成人也可發(fā)生。本研究中大部分患者為兒童或者較年輕的成人，有13例患者為大于30歲的成人，與文獻(xiàn)報道[4]基本相符。組織病理學(xué)上，DMGs的形態(tài)學(xué)較廣泛，多數(shù)表現(xiàn)為形態(tài)較單一的，伴星形分化的特點，但也有報道腫瘤形態(tài)學(xué)類似少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤樣、室管膜瘤樣、節(jié)細(xì)胞膠質(zhì)瘤樣、上皮樣細(xì)胞及形態(tài)怪異的瘤巨細(xì)胞等特點。H3F3A基因及HIST1H3B/C基因也在DMGs的診斷中起著至關(guān)重要的作用。但H3K27M的突變并不是DMGs疾病所特有的，文獻(xiàn)報道，室管膜瘤[7]、毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤[8]、節(jié)細(xì)胞膠質(zhì)瘤等其他類型的腦腫瘤中都檢測到了H3K27M的突變，并且在這些腫瘤中發(fā)生H3K27M的突變對預(yù)后的影響尚不明確。有文獻(xiàn)報道伴有H3K27M突變的毛細(xì)胞星形細(xì)胞瘤中，患者生存期長達(dá)10 a[8]。

免疫組化的運用在DMGs中有著重要意義。在中線部位的彌漫性膠質(zhì)瘤中，聯(lián)合使用免疫組化H3K27M和H3K27me3能有效鑒別出DMGs，一般H3K27M呈現(xiàn)彌漫的核的陽性表達(dá)，而H3K27me3表達(dá)缺失。本研究病例中H3K27M均呈陽性，但H3K27me3在部分病例腫瘤細(xì)胞中完全陰性，但在一些病例中，腫瘤細(xì)胞僅表現(xiàn)為部分缺失或者少量陰性。H3K27me3免疫組化不具有特異性，只能作為DMGs診斷的輔助免疫組化指標(biāo)，不能單獨用于DMGs的診斷，必須聯(lián)合H3K27M使用才具有診斷價值?；驒z測在DMGs診斷中起著決定性作用。本研究病例全部進(jìn)行IDH基因及H3F3A基因檢測，結(jié)果顯示所有病例均未見IDH基因的突變，45例患者呈現(xiàn)H3F3A基因K27M位點突變，1例患者未見H3F3A基因突變，但免疫組化顯示H3K27M核強(qiáng)陽性表達(dá)及H3K27me3的表達(dá)缺失?；诿庖呓M化支持DMGs的診斷，遂加做HIST1H3B/C基因檢測，發(fā)現(xiàn)HIST1H3B(H3C2)基因K27M突變。部分文獻(xiàn)報道，DMGs可同時伴有P53及ATRX的突變[8]，有研究認(rèn)為H3K27M是惡性膠質(zhì)瘤的初始啟動突變，單純的H3F3A突變可能不足以導(dǎo)致腫瘤發(fā)生，需與其他基因突變聯(lián)合改變，最終導(dǎo)致腫瘤發(fā)生[9]。此外，DMGs伴有H3K27M突變的患者中還可同時伴有PDGFRA、MET等基因的改變[10]。

DMGs伴有H3K27M突變的患者預(yù)后均較差[11-12]。傳統(tǒng)的膠質(zhì)瘤的治療方案是以手術(shù)切除腫瘤后再輔以放化療，但即使臨床給予該病一些治療干預(yù)，預(yù)后仍然較差。越來越多的研究把DMGs的治療轉(zhuǎn)向了靶向治療[13]，以期能為患者帶來更好的預(yù)后。例如運用一些反向改變H3K27M突變的試劑[14]。

綜上所述，DMGs伴有H3K27M突變是2016版WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤中的新的疾病類型，是WHO首次將基因改變與組織學(xué)改變聯(lián)合來命名的一種疾病，是一種組織學(xué)及分子的整合診斷性診斷。傳統(tǒng)的只基于形態(tài)學(xué)的診斷已不能滿足該病的診斷，即使形態(tài)學(xué)上顯示為低級別的膠質(zhì)瘤，也可能屬于該病，也具有較差的預(yù)后，需要臨床給予更多的重視。所以，正確鑒別DMGs具有重要的臨床意義。免疫組化H3K27M及H3K27me3的聯(lián)合使用在篩查該病中起著關(guān)鍵性作用。如免疫組化支持該病，可進(jìn)一步基因檢測來確診該疾病。目前，尚無很好的治療方法能有效改善DMGs的預(yù)后，靶向治療可能會對該病有益，但仍然需要更多的臨床資料的積累。