Nature 最新報道關于腫瘤演變追蹤: 通過腦脊液液體活檢跟蹤膠質瘤的腫瘤演變

【背景介紹】

神經膠質瘤簡稱膠質瘤，也稱為膠質細胞瘤，是最常見的原發性中樞神經系統腫瘤，約占所有顱內原發腫瘤的一半，廣義上是指所有神經上皮來源的腫瘤，狹義上是指源于各類膠質細胞的腫瘤。成人中最常見的惡性腦腫瘤是擴散性神經膠質瘤，包括膠質母細胞瘤和世界衛生組織（WHO）II級和III級腫瘤。基因腫瘤圖譜用于疾病分類和指導治療，但涉及到腦外科組織收集；在疾病過程中重復的腫瘤活檢的準確基因型分可能是必要的。雖然原發性腦腫瘤患者血液中循環腫瘤DNA (ctDNA)的檢測仍然具有挑戰性，但是來自腦脊液（CSF）的ctDNA測序可以以較低的發病率和成本對膠質瘤進行基因分型。

【成果簡介】

美國紀念斯隆凱特琳癌癥中心的Michael F. Berger教授 和Ingo K. Mellinghoff教授（共同通訊作者）等團隊合力剛在Nature上在線發表了題目為“Tracking tumour evolution in glioma through liquid biopsies of cerebrospinal fluid”的關于膠質瘤腫瘤演變的追蹤。在文中，研究人員評估了85例接受腰椎穿刺的神經膠質瘤患者腦脊液中神經膠質瘤基因組的表現，因為他們表現出神經系統癥狀或體征。研究顯示85例患者中有42例(49.4％)在腦脊液(CSF)中檢測到腫瘤來源的DNA，并且與疾病負荷和不良結果相關。CSF中膠質瘤的基因組景觀包括廣泛的遺傳改變，并且與腫瘤活組織檢測的基因組非常相似。在腫瘤發生早期發生的改變，例如染色體臂1p和19q (1p/19)的共同缺失和代謝基因異檸檬酸脫氫酶1（IDH1）或IDH2的突變，在所有匹配的ctDNA陽性CSF腫瘤中共享成對，而生長因子受體信號通路顯示出相當大的進化。通過微創技術監測神經膠質瘤基因組進化的能力有助于推動臨床開發和使用基因型定向療法治療膠質瘤。

【圖文解讀】

圖一、腦脊液中膠質瘤的基因組景觀

圖二、CSF ctDNA記錄了膠質瘤基因組的進化

圖三、診斷和CSF收集之間的間隔，按膠質瘤亞型分組

圖四、膠質瘤向CSF空間增長

圖五、具有陽性（藍色）和陰性（紅色）CSF ctDNA的患者的CSF收集和死亡之間的間隔

圖六、CSF與腫瘤在膠質瘤亞型定義基因中的一致性

圖七、CSF中的DNA超突變特征

圖八、來自具有DNA超突變的患者34的兩個獨立收集的CSF樣品中的所有SNV的變體等位基因頻率

圖九、隨著時間推移腫瘤和CSF譜的差異

圖十、膠質瘤基因組的進化

【小結】

通過研究表明來自腦膠質瘤患者的CSF中的腫瘤衍生DNA在CSF采集時提供了腫瘤基因組的全面和遺傳真實的信息。CSF中改變的頻率和類型與擴散性膠質瘤的基因組景觀非常相似，觀察到在幾周內接受腰椎穿刺和神經外科腫瘤切除的患者中CSF與腫瘤DNA之間的高度一致性。而對患有腦腫瘤的患者進行腰椎穿刺通常是安全的，并且作為分期標準的一部分，常規地針對某些腦腫瘤進行（例如CNS淋巴瘤、成神經管細胞瘤、生殖細胞腫瘤）。在患有無法通過手術接近腫瘤的患者中，腰椎穿刺提供了獲得分子特征并且可能具有明確診斷的機會。在腫瘤復發的患者中，腰椎穿刺比第二次開顱手術更簡單、更安全。然而，即使在先前治療的患者中，腫瘤DNA脫落到CSF中似乎也不是擴散性神經膠質瘤的普遍特性。研究數據表明腦脊液中ctDNA的存在可能是膠質瘤進展的早期指標。因此，需要進一步研究以確定何時腫瘤來源的DNA首先在CSF中可檢測到，通過CSF分析可以檢測到重要突變的準確性和頻率。

文獻鏈接：Tracking tumour evolution in glioma through liquid biopsies of cerebrospinal fluid

本文由材料人專欄作者CQR編譯，材料人整理。

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