Nature 最新报道关于肿瘤演变追踪: 通过脑脊液液体活检跟踪胶质瘤的肿瘤演变

【背景介绍】

神经胶质瘤简称胶质瘤，也称为胶质细胞瘤，是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤，约占所有颅内原发肿瘤的一半，广义上是指所有神经上皮来源的肿瘤，狭义上是指源于各类胶质细胞的肿瘤。成人中最常见的恶性脑肿瘤是扩散性神经胶质瘤，包括胶质母细胞瘤和世界卫生组织（WHO）II级和III级肿瘤。基因肿瘤图谱用于疾病分类和指导治疗，但涉及到脑外科组织收集；在疾病过程中重复的肿瘤活检的准确基因型分可能是必要的。虽然原发性脑肿瘤患者血液中循环肿瘤DNA (ctDNA)的检测仍然具有挑战性，但是来自脑脊液（CSF）的ctDNA测序可以以较低的发病率和成本对胶质瘤进行基因分型。

【成果简介】

美国纪念斯隆凯特琳癌症中心的Michael F. Berger教授 和Ingo K. Mellinghoff教授（共同通讯作者）等团队合力刚在Nature上在线发表了题目为“Tracking tumour evolution in glioma through liquid biopsies of cerebrospinal fluid”的关于胶质瘤肿瘤演变的追踪。在文中，研究人员评估了85例接受腰椎穿刺的神经胶质瘤患者脑脊液中神经胶质瘤基因组的表现，因为他们表现出神经系统症状或体征。研究显示85例患者中有42例(49.4％)在脑脊液(CSF)中检测到肿瘤来源的DNA，并且与疾病负荷和不良结果相关。CSF中胶质瘤的基因组景观包括广泛的遗传改变，并且与肿瘤活组织检测的基因组非常相似。在肿瘤发生早期发生的改变，例如染色体臂1p和19q (1p/19)的共同缺失和代谢基因异柠檬酸脱氢酶1（IDH1）或IDH2的突变，在所有匹配的ctDNA阳性CSF肿瘤中共享成对，而生长因子受体信号通路显示出相当大的进化。通过微创技术监测神经胶质瘤基因组进化的能力有助于推动临床开发和使用基因型定向疗法治疗胶质瘤。

【图文解读】

图一、脑脊液中胶质瘤的基因组景观

图二、CSF ctDNA记录了胶质瘤基因组的进化

图三、诊断和CSF收集之间的间隔，按胶质瘤亚型分组

图四、胶质瘤向CSF空间增长

图五、具有阳性（蓝色）和阴性（红色）CSF ctDNA的患者的CSF收集和死亡之间的间隔

图六、CSF与肿瘤在胶质瘤亚型定义基因中的一致性

图七、CSF中的DNA超突变特征

图八、来自具有DNA超突变的患者34的两个独立收集的CSF样品中的所有SNV的变体等位基因频率

图九、随着时间推移肿瘤和CSF谱的差异

图十、胶质瘤基因组的进化

【小结】

通过研究表明来自脑胶质瘤患者的CSF中的肿瘤衍生DNA在CSF采集时提供了肿瘤基因组的全面和遗传真实的信息。CSF中改变的频率和类型与扩散性胶质瘤的基因组景观非常相似，观察到在几周内接受腰椎穿刺和神经外科肿瘤切除的患者中CSF与肿瘤DNA之间的高度一致性。而对患有脑肿瘤的患者进行腰椎穿刺通常是安全的，并且作为分期标准的一部分，常规地针对某些脑肿瘤进行（例如CNS淋巴瘤、成神经管细胞瘤、生殖细胞肿瘤）。在患有无法通过手术接近肿瘤的患者中，腰椎穿刺提供了获得分子特征并且可能具有明确诊断的机会。在肿瘤复发的患者中，腰椎穿刺比第二次开颅手术更简单、更安全。然而，即使在先前治疗的患者中，肿瘤DNA脱落到CSF中似乎也不是扩散性神经胶质瘤的普遍特性。研究数据表明脑脊液中ctDNA的存在可能是胶质瘤进展的早期指标。因此，需要进一步研究以确定何时肿瘤来源的DNA首先在CSF中可检测到，通过CSF分析可以检测到重要突变的准确性和频率。

文献链接：Tracking tumour evolution in glioma through liquid biopsies of cerebrospinal fluid

本文由材料人专栏作者CQR编译，材料人整理。

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