脑胶质瘤初治及配对复发标本分子特征差异分析

发布时间：2018-02-10 06:22

本文关键词： 脑胶质瘤复发预后配对生物标记　出处：《浙江大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：研究目的脑胶质瘤易复发。不论是低级别胶质瘤还是高级别胶质瘤,即使全切术后积极进行放疗、化疗等辅助治疗,大部分病人还是不可避免地复发。由于脑胶质瘤细胞呈浸润性生长,手术难以完全切除,而残留的肿瘤细胞有小部分能够抵抗放疗的杀伤作用,从而成为复发的根源。放疗抵抗机制到目前为止尚未完全清楚,有很多学说,包括干细胞学说、乏氧学说等。胶质瘤一旦复发,其生长速度更快、更具侵袭性,对治疗的反应性明显降低。复发胶质瘤的治疗是一直困扰临床医师的难题。烷化剂替莫唑胺是治疗胶质瘤的标准化疗药物,然而对于复发胶质瘤疗效有限。抗血管生成药物贝伐单抗能延长复发胶质瘤患者PFS,但OS无改善。近年来,免疫治疗在其他实体瘤的治疗中展现了引人瞩目的效果,但在复发胶质瘤的治疗中还处于临床试验阶段。因此,了解脑胶质瘤复发和恶性转化的潜在因素至关重要。本研究试图分析脑胶质瘤初治标本及其配对复发标本的分子特征,旨在更好地认识胶质瘤的生物学行为、复发肿瘤与原发肿瘤分子特征的差异,丰富对胶质瘤的认识。研究方法对我院2013年1月至2015年12月脑胶质瘤术后患者进行回顾性分析,50例复发且再次手术病例入组。焦磷酸测序检测表观修饰相关基因MGMT启动子甲基化状态,免疫组化检测免疫监测点基因(PD-1、PD-L1)、血管生成相关基因(VEGF、VEGFR2、HIF-1α)、干细胞相关基因(CD133、EZH2、SOX2)和 MGMT 蛋白表达水平。统计学分析均在IBM SPSS statistics 19.0软件中完成。研究结果初治低级别、高级别胶质瘤PD-1阳性表达分别为17%,26%;复发低级别、高级别胶质瘤PD-1阳性表达分别为50%,63%。初治低级别、高级别PD-L1阳性表达分别为28%,37%;复发低级别、高级别胶质瘤PD-L1阳性表达分别为63%,77%。相较于初治标本,复发标本PD-1、PD-L1总体表达升高。PD-1与PD-L1表达呈正相关。复发标本PD-1表达升高,与辅助治疗无明显相关;复发标本PD-L1表达升则更多见于接受过放疗或者化疗的患者。初治低级别、高级别胶质瘤VEGF阳性表达分别为17%,62%;复发低级别、高级别胶质瘤VEGF阳性表达分别为63%,89%。初治低级别、高级别胶质瘤VEGFR2阳性表达分别为17%,74%;复发低级别、高级别胶质瘤VEGFR2阳性表达分别为88%,88%。初治低级别、高级别胶质瘤HIF-1 α阳性表达分别为67%,63%;复发低级别、高级别胶质瘤HIF-1 α阳性表达分别为88%,83%。相较于初治标本,复发标本VEGF、VEGFR2基因总体表达上升,HIF-1α表达无明显变化。VEGF、VEGFR2表达随WHO分级升高而升高。VEGF、VEGFR2表达呈正相关。初治肿瘤VEGF表达组患者较不表达组患者中位PFS短(12.5 vs 17.0月,p=0.031)。初治肿瘤VEGF、VEGFR2共表达组患者中位PFS最短,表达其一组其次,均不表达组中位PFS最长(11.2vs12.7vs18月,p=0.46)。接受过放化疗或单纯放疗的患者VEGFR2总体表达不变,未放化疗组患者复发肿瘤VEGFR2总体表达升高。各治疗组间,复发胶质瘤VEGF和HIF-1 α表达的变化趋势没有明显差异。初治低级别、高级别胶质瘤分别有50%,79%病例CD133高表达;复发低级别、高级别胶质瘤分别有88%,91%病例CD133高表达。初治低级别、高级别胶质瘤分别有6%,46%病例EZH2高表达;复发低级别、高级别胶质瘤分别有0%,44%病例EZH2高表达。初治低级别、高级别胶质瘤分别有83%,87%病例SOX2高表达;复发低级别、高级别胶质瘤分别有63%,64%病例SOX2高表达。相较于初治标本,复发胶质瘤CD133总体表达上升,SOX2总体表达下降。CD133和EZH2均随WHO分级的升高而升高。CD133与EZH2表达呈正相关。初治肿瘤CD133高表达组患者较低表达组患者中位PFS短(12.5 vs 25.2月,p=0.015)。初治肿瘤EZH2高表达组患者较低表达组患者中位PFS短(10.3 vs 17.0月,p=0.003)。初治肿瘤SOX2高表达组患者中位OS较低表达组患者长(51.1 vs 20.9 月,p=0.001)。初治低级别、高级别胶质瘤MGMT甲基化率表达分别为63%,75%;复发低级别、高级别胶质瘤MGMT阳性表达71%,45%。初治低级别、高级别胶质瘤分别有22%,12%病例MGMT高表达;复发低级别、高级别胶质瘤分别有13%,53%病例MGMT高表达。相较于初治标本,复发脑胶质瘤MGMT启动子总体甲基化程度下降,MGMT蛋白表达水平总体升高。初治为胶质母细胞瘤,复发仍为胶质母细胞瘤的病例,MGMT甲基化程度下降、MGMT蛋白表达水平升高最显著。MGMT甲基化程度与蛋白表达呈负相关。相较于初治标本,复发标本放化疗组总体MGMT启动子甲基化状态由甲基化变为非甲基化、MGMT蛋白表达显著升高,未放化疗组MGMT启动子甲基化状态和MGMT蛋白表达的变化均无统计学差异,单纯放疗组MGMT启动子甲基化状态和MGMT蛋白表达均无统计学差异,单纯化疗一例,MGMT启动子由甲基化变为非甲基化,MGMT蛋白表达升高。MGMT启动子CpG岛甲基化位点的甲基化并不是均一的,CpG位点-229、-196、-193甲基化状态与蛋白表达最相关。研究结论及理论与实际意义本研究首次系统地比较脑胶质瘤初治标本及其配对复发标本免疫监测点基因(PD-1、PD-L1)、血管生成相关基因(VEGF、VEGFR2、HIF-1α)、干细胞相关基因(CD133、EZH2、SOX2)的表达,重点评估复发胶质瘤上述基因的改变,丰富了对复发胶质瘤分子特征的认识,为复发胶质瘤的治疗提供理论依据。并且首次大范围、多位点地系统研究初治及复发胶质瘤MGMT启动子甲基化及蛋白表达,全面评估复发肿瘤MGMT状况,尤其是MGMT从初治到复发的变化规律。相较于初治胶质瘤,复发胶质瘤肿瘤免疫调控更加紊乱、血管增生加剧、干细胞增多,MGMT启动子趋于非甲基化,因此生物学行为更加恶性,对治疗的反应性明显降低。替莫唑胺化疗可能导致MGMT甲基化程度下降、MGMT蛋白表达水平升高;复发肿瘤有必要再次检测MGMT启动子甲基化状态。对于脑胶质瘤的治疗,替莫唑胺是最重要的化疗药物。然而,我们的研究发现复发胶质瘤MGMT启动子甲基化水平下降,蛋白水平增高,因此可能对替莫唑胺敏感性下降。寻找新的化疗药物是未来的发展方向。多项临床试验证明贝伐单抗只能延长脑胶质瘤PFS,不延长OS。本研究发现复发胶质瘤中贝伐单抗的靶基因VEGF表达是升高的,贝伐单抗可能在治疗复发胶质瘤中存在潜在价值。然而除了 VEGF,其受体VEGFR2表达也升高。此外,免疫监测点基因(PD-1、PD-L1)表达也升高,并且胶质瘤干细胞也增多。因此,联合抗血管生成、免疫监测点抑制及靶向干细胞的多药联合方案可能使复发胶质瘤患者获益。
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【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R739.41

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