研究背景與目的
彌漫性軟腦膜膠質神經元腫瘤(Diffuse leptomeningeal glioneuronal tumor, DLGNT)主要發病群體為兒童,典型特征是彌漫性軟腦膜播散,常伴KIAA1549::BRAF融合及1號染色體短臂缺失,DNA甲基化譜分析可將其分為MC-1和MC-2兩種亞型。然而,當前DLGNT預后因素不明,尚無最佳治療策略。過往研究提及甲基化類別、1q狀態、Ki-67標記指數及年齡可能影響預后,但既往隊列臨床信息不詳細,治療方案參考價值有限。
鑒于此,本研究通過回顧性分析多機構DLGNT患者隊列,結合組織病理學、分子生物學及臨床數據,深入探究該腫瘤臨床與分子特征,分析激活信號通路以挖掘潛在治療靶點,評估不同治療方式療效,明確預后影響因素,為DLGNT診療提供更精準的理論支撐。
研究方法
(一)研究人群
本研究納入2009年1月至2025年5月確診的30例DLGNT患者,涵蓋12例美國圣裘德(St. Jude)兒童研究醫院治療的患者、16例美國其他機構治療患者,以及1例巴西和1例黎巴嫩患者。收集所有患者綜合治療與組織病理學數據,且所有參與機構均獲當地倫理審查委員會批準。
(二)組織病理學與分子研究
由圣裘德醫院神經病理學委員會認證專家集中審查所有腫瘤樣本,依據2021年WHO中樞神經系統腫瘤分類標準確診DLGNT。采用盲法評估Ki-67指數,確保結果客觀。分子檢測包括全基因組DNA甲基化譜分析、轉錄組測序(RNA-seq)、深度蛋白質組與磷酸化蛋白質組分析,具體方法參考原文。
(三)統計分析
運用描述性統計處理臨床數據,以首次組織樣本獲取日期(活檢或手術切除日)為確診日期,根據影像學、臨床癥狀及干預需求界定疾病進展。采用Kaplan-Meier法評估無進展生存期(PFS)和總生存期(OS),隨訪起始于確診日,終止于死亡日、事件發生日或末次隨訪日。通過對數秩檢驗比較患者亞組差異,依據兒科神經腫瘤學反應評估(RAPNO)標準評判治療反應。p<0.05為差異有統計學意義。
研究結果
(一)臨床與分子特征
基本臨床特征:30例患者確診中位年齡7.5歲(范圍0.9-20歲),男性占比73.3%(22/30)(圖1)。53.3%(16/30)患者診斷時為局灶性疾病,其中87.5%(14/16)病灶位于脊髓,其余2例位于腦部;其余14名患者為播散性疾病。所有患者的腫瘤均存在1p染色體臂缺失,28例有足夠檢測材料的患者中,96.4%(27/28)存在KIAA1549::BRAF融合,1例存在NTRK2基因融合,未發現其他突變類型。50.0%(15/30)腫瘤存在1q獲得,初次組織診斷時Ki-67標記指數介于1%-10%,33.3%(10/30)腫瘤Ki-67標記指數≥4%。
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圖1:本研究隊列的臨床特征和分子遺傳學改變
甲基化亞型分布:對76.6%(23/30)腫瘤行DNA甲基化組分析,17.4%(4/23)歸類為DLGNT MC-1,13.0%(3/23)歸類為DLGNT MC-2,69.6%(16/23)歸類為DLGNT,但未歸入特定亞型。
(二)診斷與治療方式
神經外科干預:確診時,46.7%(14/30)患者行活檢,26.6%(8/30)行次全切除術(STR),26.6%(8/30)行全切或近全除切術(GTR/NTR)。85.7%(12/14)接受活檢患者影像學顯示播散性疾病,87.5%(14/16)接受腫瘤切除術(STR/GTR/NTR)的患者為局限性疾病。所有活檢患者術后立即接受輔助治療,25%(2/8)接受全切或近全切術患者、50%(4/8)接受次全切除術的患者在術后立即接受輔助治療,其余患者采取影像學監測病情(不立即接受輔助治療)。
輔助治療方案:90.0%(27/30)患者在初診或疾病進展時接受輔助治療(圖2)。一線輔助治療中,70.4%(19/27)接受化療,18.5%(5/27)接受靶向治療,7.4%(2/27)接受放療。在疾病進展過程中,76.7%(23/30)患者接受至少1種細胞毒性藥物化療,共36種化療(包含重復的方案,中位1種,平均1.5種),卡鉑聯合長春新堿或長春花堿(47.8%,11/23)、替莫唑胺單藥(26.1%,6/23)為常見初始化療方案;后續化療方案中,長春花堿單藥(38.7%,5/13)、TPCV方案(15.4%,2/13)、替莫唑胺聯合伊立替康(15.4%,2/13)較常用。66.7%(24/36)化療后出現疾病進展。
50.0%(15/30)患者接受至少1種靶向治療方案,29種靶向治療方案中(包含重復的方案),以曲美替尼單藥(55.2%,16/29)、托沃拉非尼(tovorafenib,20.7%,6/29)、米達替尼(mirdametinib,10.3%,3/29)為主,僅10.3%(3/29)患者出現影像學部分緩解,72.4%(21/29)靶向治療后疾病進展。40.0%(12/30)患者接受放療,75.0%(9/12)行全中樞放療(CSI),25.0%(3/12)行局部放療。2例以放療為首次輔助治療,66.7%(8/12)放療后病情進展。
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圖2:DLGNT患者的治療和生存情況
(三)患者預后情況
中位隨訪時間57.5個月(1-179個月),16.7%(5/30)患者死于腫瘤進展。全隊列5年無進展生存率為15.9%±8.0%,中位無進展時間21.5個月(2-73個月);5年總生存率83.3%±8.8%(圖3a)。
年齡因素:診斷時年齡>9歲患者5年總生存率(60.0%±21.9%)顯著低于年齡<9歲患者(92.3%±7.4%)(p=0.002),但兩組5年無進展生存率無差異(p=0.79)(圖3b)。
疾病播散狀態:診斷時局灶性與播散性疾病患者5年總生存率無顯著差異(p=0.17),但局灶性疾病患者5年無進展生存率(0.0%±11.0)低于播散性疾病患者(34.3%±14.8)(p=0.02)(圖3c)。
甲基化亞型:MC-2亞型患者5年總生存率(0.0%±35.4%)低于MC-1亞型(100±0.0%),p=0.04,也低于未歸為特定亞型患者(83.3±15.2),p=0.004;各亞型間無進展生存率無差異(p=0.42)(圖3d)。
Ki-67指數與1q狀態:按Ki-67標記指數(以4%為界)和腫瘤1q狀態分層,患者5年總生存率與無進展生存率均無差異(Ki-67:p=0.48、p=0.97;1q狀態:p=0.30、p=0.08)(圖3e-f)。
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圖3:a:整個隊列的無進展生存期(PFS)和總生存期(OS);b:按年齡分組(9歲)的PFS和OS;c:按診斷時是否播散分組的PFS和OS;d:按甲基化類別分組的PFS和OS;e:按Ki-67分組(閾值4%)的PFS和OS;f:按1q狀態分組的PFS和OS
治療方式影響:手術切除程度對無進展生存期無顯著影響(p=0.052),次全切除(STR)后中位PFS為9.5個月(3-45個月),全切/近全切(GTR/NTR)后為26個月(6-41個月),活檢后為32個月(2-73個月)(圖4a)。首次化療后中位PFS為44個月(1-77個月),首次靶向治療后為11個月(4-39個月)(圖4b),放療后為16.5個月(9-23個月);不同治療方式的2年和中位PFS無差異(p=0.23),全中樞放療與局部放療患者PFS也無差異(p=0.59)(圖4c)。隨輔助治療線數增加(1-7線),后續治療中位PFS逐漸變差(p=0.002)(圖4d)。
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圖4:a:不同手術切除程度的無進展生存期;b:不同治療方式(RT:放療,TT;靶向治療,Chemo:化療);c:局部放療和全中樞放療的生存情況;d:在不同治療線數后患者的預后,隨著治療線數的增多,預后逐步變差。
(四)信號通路激活情況
對24例腫瘤組織與17例正常組織的全基因組DNA甲基化譜進行分析,識別出差異甲基化區域(DMRs)內1874個差異甲基化基因。基因集富集分析(GSEA)顯示,細胞凋亡、細胞周期控制、T細胞受體信號傳導、MYC網絡及MAPK、WNT、p53信號傳導等通路顯著富集(圖5b)。對12例腫瘤組織與17例正常組織的RNA測序及轉錄組分析驗證了上述結果,發現DLGNT中MAPK、PI3K/AKT/mTOR、WNT、p53信號通路基因表達上調,同時存在MYC目標基因轉錄激活、細胞周期檢查點激活及細胞凋亡增加。深度蛋白質組學與磷酸化蛋白質組學正交驗證進一步證實,在DNA甲基化組、轉錄組、蛋白質組及磷酸化蛋白質組水平,DLGNT均存在多個信號通路同時激活的現象。
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圖5b:DLGNT與正常中樞神經系統組織的基因集富集分析
(一)臨床特征與疾病認知更新
本研究隊列中DLGNT患者男性占比高,與既往研究一致。近三分之二腫瘤甲基化特征符合DLGNT,但無法歸入特定亞型。雖然DLGNT組織學屬于低級別,卻表現出較高的進展率,5年無進展生存率約18%,與中樞神經系統WHO 2級甚至3級腫瘤(如IDH突變型膠質瘤,5年無進展生存率30%-40%)相近,提示其臨床特征更具侵襲性。
傳統認知中DLGNT常伴廣泛軟腦膜受累,而本研究顯示53.3%患者診斷時為局灶性疾病,且87.5%局灶性病灶位于脊髓,這一發現對臨床鑒別診斷意義重大,提示在局灶性脊髓腫瘤鑒別中需納入DLGNT,同時對局灶性DLGNT患者需加強影像學監測,警惕軟腦膜擴散風險。這也為“彌漫性軟腦膜膠質神經元腫瘤”這一術語的合理性提出了重新審視的必要。
(二)預后因素分析
本研究明確,診斷時年齡>9歲及MC-2亞型是DLGNT不良預后因素,而Ki-67指數與1q狀態未顯示預后價值,這與過往研究結論存在差異,可能因隊列特征偏差(如樣本量、患者年齡分布)、分析方法不同(如Ki-67評估標準、1q狀態檢測技術)及治療方案差異(如化療藥物選擇、靶向藥物使用時機)所致,需更大規模、多中心前瞻性研究進一步驗證。
(三)治療效果與策略探討
BRAF靶向治療可使多數存在該突變的腫瘤患者從中獲益,但本研究中,盡管96.4%腫瘤存在KIAA1549::BRAF基因融合,但單藥靶向BRAF或MEK-1/2治療效果欠佳,影像學緩解罕見,且疾病進展迅速。多組學分析揭示DLGNT中MAPK、PI3K/AKT/mTOR、WNT、p53等多個信號通路同時激活,這可能是單靶點治療效果有限的關鍵原因,提示聯合抑制多個通路或為控制疾病的有效策略,需開展前瞻性臨床研究驗證。
局灶性疾病患者無進展生存期短于播散性疾病患者,且腫瘤切除范圍對無進展生存期無顯著影響,活檢患者疾病進展時間反而有延長趨勢,這與兒童低級別膠質瘤全切后5年無進展生存率超90%的情況截然不同。分析其原因可能與治療模式相關:播散性疾病患者活檢后多數立即接受輔助治療,而局灶性疾病患者常先接受手術切除,并接受影像學觀察隨診,待進展后才接受輔助治療。這一發現對DLGNT術后的治療策略提出挑戰,即無論切除范圍如何,術后輔助治療或可改善預后,這需進一步研究明確。
細胞毒性藥物化療與放療對DLGNT的控制時間短,多數放療患者2年內進展,與兒童低級別膠質瘤播散轉移患者接受全中樞放療后5年無事件生存率超70%形成對比。考慮到局部病灶易播散,且后續治療療效較差,更早采用全中樞放療或許可提升疾病控制效果,但需權衡放療對兒童患者的長期毒副作用,優化放療時機與劑量。
(四)研究局限性
DLGNT是罕見腫瘤,本研究隊列規模有限(30例),雖已大于多數已發表研究,但仍可能限制統計分析的可靠性,難以全面揭示疾病進展相關因素。更大規模的隊列研究有助于獲取更精準結論。盡管收集了詳細的治療信息,但化療方案多樣,放療時間不統一,導致治療方案可比性低,難以確定最佳治療方案。后續需前瞻性研究采用標準化治療方案,以明確不同方案療效差異。
結 論
本研究系統剖析了DLGNT臨床、分子特征及預后因素,明確確診時年齡>9歲和MC-2亞型為不良預后指標,且現有治療方法的療效均有限。且DLGNT的臨床病程與WHO 2級或3級腫瘤相似,這為采取類似于兒童高級別膠質瘤的治療方法提供依據,未來需開展大規模前瞻性臨床研究,優化手術、化療、放療的綜合治療策略,以改善患者生存預后。
參考資料:
Diffuse leptomeningeal glioneuronal tumor (DLGNT): a comprehensive clinical and molecular analysis. Acta Neuropathologica (2025) 150:18.
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