儿童低级别胶质瘤，哪种分子亚型能活得更久？1000多例患儿研究告诉你-国际神经外科医生集团

　　低级别胶质瘤（pLGG）是儿童最常见的脑肿瘤，约占所有病例的30%。pLGG涵盖世界卫生组织（WHO）中枢神经系统（CNS）肿瘤分类里广泛的胶质、神经元及混合性胶质-神经元实体。和成人低级别胶质瘤不同，pLGG可发生于整个CNS，且极少发生转化。不过治疗结局和疗效差别明显：若能实现肿瘤全切除，10年无进展生存率（PFS）可超过85%；术后仍有影像可见残余，这一数值就掉到50%以下。脑深部或中线位置常难做到全切除（GTR），往往要加辅助治疗，但肿瘤控制或长期预后常常不尽如人意。

　　过去十余年，许多pLGG的关键分子改变最终都指向RAS/MAPK信号通路，最常见的是BRAF相关体细胞改变和NF1胚系改变，但它们带来的临床结局差别很大。

　　Rutka教授团队建起一个超过1000例经临床注释的pLGG队列。84%的病例携带驱动性改变，即便没找到明确驱动改变的病例，也常能观察到RAS/MAPK通路激活。研究按改变类型对pLGG做了分类：和SNV驱动的肿瘤相比，重排驱动的肿瘤诊断年龄更小、WHOI级组织学比例更高、进展少见、极少致死。

与SNV驱动的肿瘤相比，重排驱动的肿瘤诊断年龄更小，WHO I级组织学比例更高，进展少见，极少导致死亡。

1000+例患儿研究结果

患者特征

　　pLGG队列包括1986至2017年间在加拿大多伦多儿童医院（Hospital for Sick Children）随访和治疗的976例患者。肿瘤位置大半分布于间脑（32%）、大脑半球（27%）和小脑（26%），脑干（9.4%）、脊髓（4.2%）和播散性肿瘤（1.3%）较少见（图1A）。

　　毛细胞型星形细胞瘤（36%）是各部位中最常见的诊断（图1B），但大脑半球例外，其组织学表现多样（图1C）。诊断中位年龄7.6岁，大脑半球pLGG诊断年龄偏晚，和其他部位差异显著（图1D）。肿瘤部位、无进展生存期（PFS）和总生存期（OS）之间关联明显（图1E）：小脑肿瘤10年PFS和OS最佳（分别为89%和99%），广泛播散性肿瘤最差（分别为0%和67%）。尽管33%的患者经历了肿瘤进展，仅7.5%死于疾病（图1F）。

含A-F六幅亚图，示部位分布、最常见诊断、组织学多样性、诊断年龄、部位与PFS/OS关联、进展与死亡比例

NF1驱动型pLGG的特征

　　在铺开广泛的非NF1体细胞pLGG分子谱分析之前，研究单独看了NF1驱动型pLGG。多数研究认为NF1驱动的pLGG临床病程良好，但大队列分析揭出了重要的风险分组。Rutka教授团队的研究里，NF1驱动的pLGG占14%。大多数NF1pLGG表现为视路胶质瘤（OPG），但19%发生在视路以外；视路外NF1肿瘤患者的OS和PFS明显差于视路内肿瘤患者。

　　在高危、复发和活检的NF1pLGG中，发现20%存在其他分子驱动基因突变，包括BRAFp.V600E、FGFR1和/或H3F3Ap.K27M。这些患者都经历了多次进展。非OPG的NF1肿瘤患者可能需要专门的管理，包括早期活检和分子谱分析。

非NF1pLGG的分子图谱

　　KIAA1549-BRAF、BRAFp.V600E和胚系NF1突变（n=79）合计占肿瘤的68%（图2）。其他罕见改变占17%。其他常见改变是影响受体酪氨酸激酶（RTK）的改变（9.4%），分两类：FGFR和其他RTK。FGFR改变最常涉及FGFR1/2（6.1%），包括FGFR1-TACC1融合（1.5%）、FGFR1酪氨酸激酶结构域重复（TKD，2.1%）、FGFR2融合（1.0%）和FGFR1热点突变（1.5%）。其他RTK改变（3.4%）包括MET（1.0%）或PDGFRA（0.2%）突变，以及涉及ALK（0.4%）、ROS1（0.4%）和NTRK2（0.4%）的融合。4.6%的病例含看似对RAS/MAPK通路无直接影响的基因改变，包括H3F3A突变（0.8%）、IDH1突变（0.8%）以及涉及MYB（1.3%）或MYBL1（1.0%）的重排。研究在84%的pLGG中鉴定出了驱动突变。

示各分子改变占比，含A-E亚图

RAS/MAPK通路在pLGG中普遍激活

　　NF1患者易患pLGG，KIAA1549-BRAF和BRAFp.V600E被鉴定为pLGG的分子驱动因素，引出一个假设：RAS/MAPK通路的激活可能是肿瘤形成的主要驱动。

　　那16%没鉴定出突变的pLGG是否仍导致了RAS/MAPK通路激活？研究发现和正常脑对照相比，所有肿瘤的ppERK均明显升高（图3A）。在MYB和MYBL1改变的肿瘤中也观察到ppERK升高，而这些改变本身并不预期通过RAS/MAPK通路直接发信号。在RAS/MAPK通路的单样本基因集富集分析（ssGSEA）中，受RAS/MAPK激活上调或下调的基因在这些肿瘤中显著富集（图3B、C）。当与已知RAS/MAPK通路改变的标本比较时，两组间的激活特征无法区分（图3D），提示缺乏明确分子驱动因素的pLGG中RAS/MAPK上调水平相近。

含A-D亚图，示ppERK升高与通路富集

改变类型可预测pLGG结局

　　为弄清哪些特征能预测pLGG临床结局，研究额外收了61例先前已鉴定出罕见分子改变的患者，pLGG总数达到1037例。患者预后和改变类型（重排对SNV）高度相关，不只取决于具体哪个基因发生改变（图4A、B）。

　　重排驱动的pLGG患者长期结局良好，死亡极少，进展较少（27%）（图4B-D）。SNV驱动的pLGG患者出现进展（44%）或死亡（13%）的风险更高（图4B-D）。重排驱动的pLGG诊断年龄更小（中位6.6岁对10.9岁），且WHOI级比例更高（图4B）。这一模式在BRAF里也很明显：携带KIAA1549-BRAF的肿瘤结局优于BRAFp.V600E（5年PFS为69%对52%）。

含A-D亚图，示改变类型与结局关联

融合驱动型pLGG的特征

　　BRAF融合：KIAA1549-BRAF是pLGG中最常见的改变（35%）（图2A），在毛细胞型星形细胞瘤、小脑肿瘤中富集（83%、56%）（图5A）。最常见的KIAA1549-BRAF融合涉及KIAA1549的第16号外显子和BRAF的第9号外显子（16:09）。在半球肿瘤中唯一可见的KIAA1549-BRAF融合是15:09，也是广泛播散肿瘤中的主要融合类型；15:09的PFS更差，5年PFS为59%，而其他融合亚型为77%至100%。

　　FGFR1/2融合和FGFR1TKD：FGFR融合/TKD在队列中占6.1%（图2B）。FGFR1-TACC1pLGG常为囊性病变，最常见为毛细胞型星形细胞瘤（50%），常见于大脑半球（43%）（图5B）。FGFR1TKD和FGFR2融合pLGG均局限于大脑半球（图5C-D）。虽部分病例出现进展，随访期间这些肿瘤均未导致患者死亡（图5B-D）。

　　ALK、ROS1、NTRK和PDGFB融合：其他RTK融合在pLGG中罕见（3.4%）。除新型NTRK2-SF3B1和PDGFB-LRP1融合外，还包括CCDC88A-ALK、PPP1CB-ALK、GOPC-ROS1和NTRK2-MID1（图2E）。ALK融合仅在婴儿中观察到，无患者死于这些改变。

　　MYB和MYBL1重排：MYB和MYBL1改变在组织学上分别富集于血管中心性胶质瘤（100%）和弥漫性星形细胞瘤（83%），两者均主要起源于大脑半球（图5E、F）。MYB改变肿瘤进展罕见，但MYBL1肿瘤进展更频繁，5年PFS分别为90%和67%（图5E、F）。

含A-F亚图，示各融合亚型的部位与组织学富集

SNV驱动型pLGG的特征

　　BRAFp.V600E：BRAFp.V600E是pLGG中次常见的改变（17%），且常伴随CDKN2A缺失（9.6%）。BRAFp.V600E还与几种其他SNV共存，包括NF1、FGFR1、KRAS和H3F3A中的突变。BRAFp.V600E肿瘤的组织学类型多样，包括节细胞胶质瘤、弥漫性星形细胞瘤和多形性黄色星形细胞瘤（图6A）。BRAFp.V600EpLGG的OS和PFS均差于KIAA1549-BRAF（10年OS分别为97%对89%；10年PFS分别为64%对30%）。BRAFp.V600E肿瘤中多形性黄色星形细胞瘤结局差于非多形性黄色星形细胞瘤（5年PFS分别为14%对58%）。非多形性黄色星形细胞瘤（5年PFS为55%）和CDKN2A平衡型（5年PFS为55%）的BRAFp.V600E肿瘤PFS仍差于KIAA1549-BRAF融合肿瘤（5年PFS为69%），OS无差异。

　　FGFR1突变：FGFR1点突变在pLGG中占1.5%，主要包括p.N546K和p.K656E。这些肿瘤最常见为胚胎发育不良性神经上皮肿瘤（41%）或毛细胞型星形细胞瘤（28%），常与其他遗传改变共存，包括NF1（22%）或额外RAS/MAPK通路突变（34%）。

　　IDH1p.R132H：IDH1突变在成人低级别胶质瘤中常见，约占II级和III级胶质瘤的70%。在pLGG中，IDH1p.R132H突变极为罕见，仅占0.8%。大多数IDH1p.R132H患者有长期癫痫病史，所有肿瘤均局限于大脑半球，或为少突胶质细胞瘤或为弥漫性星形细胞瘤（图6C）。50%的IDH1p.R132HpLGG在中位5.1年内进展（5年PFS为56%）。

　　H3.3p.K27M：H3F3A突变在儿童高级别胶质瘤和DIPG中常见，并预示不良结局。这些病例局限于中线，富集于弥漫性星形细胞瘤（67%）。H3.3p.K27M患者早期即出现进展，且所有患者最终均死于疾病（图6D）。

含A-D亚图，示SNV亚型特征

基于分子特征的pLGG风险分层

　　基于上述数据，研究制定了儿童pLGG的风险分层（图7A）。携带基因融合或胚系NF1突变的pLGG构成低风险组：进展较少，常在10年后几乎无进展，20年随访中几乎无死亡（10年PFS为67%、OS为98%；20年PFS和OS分别为58%和96%）（图7B-C）。这些肿瘤可能只需保守观察，因为治疗带来的长期并发症可能比肿瘤本身还高。

　　中等风险pLGG包括不伴CDKN2A缺失的BRAFp.V600E、FGFR1SNV、IDH1p.R132H或MET突变，10年PFS和OS分别为35%和90%（图7B-C）。这些肿瘤持续进展，20年PFS为27%、20年OS为81%；还有获得额外改变的倾向，可能需随时间长调整方案，比低风险患者更多疗程、更长随访。

　　高风险pLGG包括H3.3p.K27M或伴CDKN2A缺失的BRAFp.V600E：几乎不可避免地进展（10年PFS为0%），患者常死于疾病（10年OS为41%）（图7B-C）。H3.3p.K27M患者比伴CDKN2A缺失的BRAFp.V600E患者结局更差（10年PFS和OS分别为0%和35%对0%和60%）。H3.3p.K27M肿瘤更可能导致死亡，但两者都导致快速进展，需立即积极治疗和引入新型靶向药物。

　　分子改变及风险类别未确定的pLGG，显示出与低和中等风险一致的PFS和OS趋势（10年PFS和OS分别为51%和92%；20年PFS和OS分别为34%和89%）。

示风险分层与生存曲线

研究讨论

　　研究对一个基于人群的队列做了pLGG的综合研究。在能详尽分析的肿瘤中（含RNA测序），95%显示RAS/MAPK通路激活；即便没鉴定出通路中的基因组改变，pLGG患者也可能从RAS/MAPK通路抑制剂中获益。

　　综合分析手段涵盖形态学、临床和分子检测，据此能提供pLGG罕见分子实体的临床特征见解，并按驱动肿瘤的分子改变类型做疾病分层。重排驱动的pLGG发病年龄更小、WHOI级组织学比例更高、临床病程侵袭性更低；SNV驱动的pLGG更常在较晚年龄被诊断，常与其他SNV共存，但从不与融合事件共存，呈现出许多癌种里见到的互斥模式，且与较差结局相关。

　　这些结果建立起pLGG的基于风险的分层系统（图7A）。遗传重排（含所有融合和重复）以及胚系NF1失活被视为低风险，这些肿瘤极少致命，术后额外治疗要慎重，放疗应排除在所有术后治疗方案之外；超过10年后复发可能性大降，随访频率或可降低。中等风险pLGG为SNV驱动的肿瘤（含具BRAF或FGFR1SNV者），常携带超过一个改变，10年后仍有较高复发风险，需比低风险患者更多治疗和更长随访，着重减轻临床进展。携带H3.3p.K27M或伴CDKN2A缺失的BRAFp.V600E的高风险肿瘤，可能需新方法来改善生存，包括开发新靶向药物、探索基于"合成致死"机制的联合治疗策略；随着BRAF和MEK抑制剂等新型靶向治疗时代不可避免地到来，这些高和中等风险pLGG的风险分层可能会改变。

Rutka教授