2021年出版的第五版世界卫生组织中枢神经系统肿瘤分类（WHO-CNS5）是第六版脑和脊髓肿瘤分类国际标准。该分类中最显著的变化是根据分子特征对胶质瘤进行分级。IDH突变型（10%）和IDH野生型肿瘤（90%）是两种不同的亚型，具有独特的生物学特征和不同的临床结果，包括治疗反应和总生存期。本文呈现了两个病例，突出了这些新分类标准的临床意义。第一个临床病例支持最初组织学显示为低级别星形细胞瘤的肿瘤明确IDH状态，强调了WHO-CNS5的重要性。第二个病例表明了根据之前的的分类系统，组织学高估为胶质母细胞瘤的影响，治疗跨度7年，从全剂量再放疗到节拍治疗。新的WHO-CNS5分类对复杂的神经肿瘤学病例有重大影响，改变了最初的方案，实现更精准的治疗。
研究背景
胶质瘤是最常见的成人原发性脑肿瘤，年发病率为6/10万，预计在未来30年内，发病率将增加近一半。其中，胶质母细胞瘤（GBM）是最致命和最常见的（53.5%），在目前的标准治疗下（最大程度安全切除肿瘤，随后Stupp方案），平均生存期为15个月，与未进行任何术后治疗的4个月生存期相比，这是一个显著的改善。
准确的肿瘤分类对于正确诊断、准确评估预后和进行最大程度安全的治疗至关重要。2021年出版的第五版世界卫生组织中枢神经系统肿瘤分类（WHO-CNS5）是第六版脑和脊髓肿瘤分类国际标准。此次更新发生在对CNS分子病理学有更好了解以及CNS肿瘤分类分子信息及实践方法联盟（cIMPACT-NOW）建议提出之后。当前分类的一个变化是根据分子特征对胶质瘤进行分级。在2021年版之前，胶质母细胞瘤的诊断依据组织学的微血管增生和坏死，未能区分IDH突变型（10%）和IDH野生型肿瘤（90%），这两种不同的亚型具有独特的生物学特征和不同的临床结局，包括治疗反应和总生存期。
IDH突变型和野生型肿瘤的分子差异因其对肿瘤发生的影响而被广泛研究。乍一看，这两种亚型似乎是同一枚硬币的两面，因为两者都提示克雷布斯循环酶改变影响关键的代谢过程，导致DNA的表观遗传变化，共同影响基因表达、细胞分裂和分化。然而，IDH突变肿瘤（IDH1-R132H突变最常见）产生高水平的D-2-羟基戊二酸（D-H2G），通过抑制关键的肿瘤抑制因子促进肿瘤发生。这些过程破坏DNA和组蛋白甲基化模式，表现出一种称为胶质瘤CpG岛甲基化表型的全球DNA高甲基化特征，可进一步促进癌基因的活化。D-H2G引起的代谢重编程可诱发进一步改变，促进胶质瘤发生，使其对放疗和化疗更敏感。与IDH突变型肿瘤相反，野生型表型肿瘤过表达IDH1，从而导致α-酮戊二酸过量，可导致表观遗传变化，如DNA和组蛋白去甲基化以及代谢变化，促进肿瘤进展和抵抗细胞死亡，造成肿瘤的侵袭性和治疗耐药。总之，IDH野生型肿瘤和IDH突变型肿瘤存在重要的分子差异，是两者总生存期差异的原因（野生型肿瘤为14个月，突变型肿瘤为40个月）。
因此，WHO-CNS5分类阐明了两种亚型的二分法，提示要证实GBM，需要IDH野生型状态，所有IDH突变的星形细胞肿瘤排除在GBM分类之外。还值得注意的是，具有IDH野生型状态和这些分子参数[如TERT启动子突变、EGFR基因扩增或7号染色体获得伴10号染色体缺失（+7/−10）]的星形细胞瘤归类为GBM，即使没有提示GBM的组织学特征。
本研究的首要目的是表明WHO新分类和GBM新定义的重要性。两个病例看似相似，但结果差异很大，证明了IDH突变型和野生型GBM的二分法，强调了确定IDH状态作为诊断重要步骤的重要性。
病 例
本研究呈现了两个病例，强调了这些新分类标准的临床意义。第一个临床病例支持组织学检查显示为星形细胞瘤的患者明确IDH突变状态。第二个临床病例根据之前的分类系统，组织学高估为胶质母细胞瘤，突出了WHO-CNS5的影响。
2级弥漫性星形细胞瘤升级为胶质母细胞瘤
第一位患者是一名53岁女性，没有明显合并症，2021年9月，因意识丧失伴括约肌失禁和失忆症到神经内科就诊。之后，患者描述发作后右臂麻痹和混合性（主要是表达性）失语症，发作后30分钟缓解。发作前几个月出现语言障碍（患者解释为与压力相关）和失眠。神经系统检查未发现局灶性疾病或异常迹象。头颅MRI显示浸润性病灶占据左颞叶，伴左侧岛叶和丘脑延伸，T2/FLAIR高信号，T1低信号，提示弥漫性胶质瘤。还有一个囊性外观的病灶，T2/FLAIR呈不均匀高信号，考虑为良性，代表血管周围间隙（图1A1，A2）。患者被转至神经外科进行活检，推荐使用地塞米松8mg每日2次和左乙拉西坦500mg每日2次进行对症治疗。在神经导航的辅助下，行左侧颞叶肿瘤经皮活检，并送多份组织样本进行病理检查。显微镜检查显示浸润性星形胶质细胞增生，细胞核异型率低，高密度区罕见有丝分裂，与薄壁血管和轻度血管周围慢性炎症浸润有关。ATRX、CD34、GFAP、Ki67 = 20%和vimentin免疫组化呈阳性，p53呈阴性，提示弥漫性星形细胞瘤（WHO 2级）。在缺乏IDH1/2检测的情况下（当时我国不可及），样本被送到巴黎（Pitié-Salpêtrière医院）神经病理科进行NGS检测，患者被转诊至我院治疗。基于丙卡巴肼、洛莫司汀和长春新碱（PCV）的新辅助化疗实施了一个周期（2021年10月27日至2021年12月8日）。NGS检测显示IDH1阴性和EGFR vIII突变阳性，修改了最初基于组织病理学和免疫组化的结果，从弥漫性星形细胞瘤（2级）改为早期胶质母细胞瘤（4级），重新诊断时的头颅MRI如图1B1-B3所示。于是，开始放疗（RT）同步每日替莫唑胺（TMZ）（2022年2月），然后连续六个周期的TMZ q5d/4w辅助化疗。每三个月进行一次头颅MRI检查（图1C1-C3，D1-D3）。辅助化疗完成后，MRI显示疾病进展（图1E1-E3和图2），患者决定不再接受进一步治疗。在撰写本文时，患者还活着。
图1. 头颅MRI
图2. rCBV过度灌注提示新生血管生成
胶质母细胞瘤因IDH状态降级
第二位患者是一名60岁女性，于2015年6月确诊。到神经外科就诊前三周首次出现头痛和头晕，症状逐渐恶化。没有明显的合并症。10年前，患者接受了腰椎间盘突出切除术。神经系统检查未显示任何异常。头颅CT显示左顶叶有一个占位性病变，对脑室产生占位效应。随后的MRI显示位于左额顶区域的显著（长/宽/高56.5/51.3/50.2 mm）病变，信号和结构存在异质性，边缘不规则，实性和囊性成分被中度水肿包围，压迫和向上牵引左侧侧脑室三角区和主体，中线向右偏移约10.5 mm（图3A）。
图3. 头颅MRI
于是，患者接受了手术切除，术后无并发症，术后影像学检查无残留强化肿瘤。病理学检查结果为高级别胶质瘤，组织学特征提示GBM。苯妥英100 mg每日三次用于控制癫痫发作，一个月后被转诊至我院进行辅助治疗。放疗前的头颅MRI显示术后左顶叶21/20 mm腔，壁不均匀强化，左侧侧脑室枕角牵引很小，中线结构处于正常位置（图3B）。开始Stupp方案：对肿瘤床进行3D适形放疗，总剂量60Gy（2 Gy/次，30次，5次/周），同步替莫唑胺（放疗期间为75 mg/m2），随后替莫唑胺辅助治疗，每28天连续服药5天（200 mg/m2），未出现显著不良反应。辅助治疗后，每三个月进行一次头颅MRI和临床检查。临床疾病稳定，直至2019年12月。MRI发现术后切除腔内侧和上壁血管化肿瘤组织，轴向直径为26/25 mm，头尾28 mm，伴有病灶周围水肿（图3C）。2020年1月22日再次对顶枕肿瘤进行手术，病理报告显示胶质母细胞瘤NOS复发。未进行进一步检测，重新使用TMZ 150 mg/m2两个周期，随后对肿瘤床和残余肿瘤再次进行常规分割放疗，总剂量60 Gy（2 Gy/次，30次，5次/周），同步TMZ（2020年4月29日至6月16日），然后TMZ辅助治疗（2020年6月至10月）（图3D展示了Stupp前头颅MRI）。治疗耐受性良好。进展后（2020年10 月头颅MRI确定-图3E），在2020年11月至12月期间尝试了洛莫司汀（CCNU）二线治疗，90 mg/m2，两个周期。在洛莫司汀治疗期间，2021年1月，出现3级血小板减少症。用皮质类固醇治疗后，更换卡铂（CBDCA，AUC 4 q3w）治疗7个周期，前4个周期联合贝伐珠单抗（15mg/kg q3w）（在罗马尼亚贝伐珠单抗用于治疗胶质母细胞瘤不报销，患者家属只能承担前四个周期的治疗）。开始使用卡铂和贝伐珠单抗之前的头颅MRI如图3F所示。
头颅MRI（2021年10月-图4A）发现左顶叶进一步改变，提示复发和放疗诱导的坏死。大小43/44 mm，从术后腔向内侧延伸，完全限制与左侧侧脑室后角相邻的室管膜下区域。由于图像显示强化病灶结构进展，没有进一步活检的可能，予以节拍TMZ（每日50mg/m2）。从那时起，保持临床疾病稳定，2022年9月的最后一次MRI显示变化很小。没有毒性问题，由于COVID-19感染仅中断了很短的时间（两周）。然而，与11个月前的MRI相比，囊腔后部可见可能的复发（图4B）。
图4. 最后两次MRI
考虑到临床病程和治疗反应，我们考虑重新评估最初的诊断。将再次手术的样本送到巴黎Pitié-Salpêtrière医院进行NGS检测。结果显示IDH1 R132H突变阳性（2022年10月），因此将诊断从GBM改为星形细胞瘤，IDH突变型（4级）。
讨 论
本病例回顾旨在为IDH突变型胶质瘤和IDH野生型胶质母细胞瘤之间的区别提供准确的论据。本研究中的病例在年龄、性别和胶质瘤危险因素方面有共同点：2例女性患者分别为53岁和60岁，均无明显合并症或胶质瘤相关危险因素。两例患者的临床表现与文献中描述的症状一致。与大多数病例一样，头颅MRI是临床怀疑脑肿瘤的影像学标准，两例患者均具有典型的胶质瘤MRI表现。
目前GBM的标准治疗是最大限度安全切除肿瘤，随后Stupp方案，包括同步RT和TMZ 6周，然后TMZ辅助治疗6个月。胶质瘤治疗的初始步骤是神经外科干预，旨在缓解占位效应、减灭细胞和获取充分的组织用于组织学和分子检测。此外，切除90%以上（≤5cm3的残留非强化肿瘤）可显著改善GBM患者的总生存期。在本研究中，只有第二位患者考虑肿瘤切除，第一位患者只考虑活检。然而，通过放化疗实现了超过14个月的生存期（在撰写本文时患者仍然活着），接近所有接受治疗的GBM患者的中位生存期，表明Stupp方案的益处。
根据新的分类，GBM的确定依据组织学特征（如核和细胞异型性显著，有丝分裂指数较高，坏死和血管增生）和分子标志物[如IDH野生型，7号染色体获得和10号染色体缺失，EGFR等酪氨酸激酶受体扩增和重排（50%的病例）、TERT启动子突变导致的端粒维持异常，p53通路改变，PTEN突变和缺失（40%）]。另一方面，IDH突变型胶质瘤起源于低级别肿瘤，表现出分子改变的逐渐积累和肿瘤分级的逐渐增加。在分子水平上，IDH突变与TP53和ATRX功能缺失突变有关。
根据WHO-CNS5分类，准确检测分子变异，如基因突变（IDH1/2和TERT）、染色体异常（1p/19q缺失、CDKN2A和EGFR）或启动子甲基化（MGMT），对于正确诊断和治疗胶质瘤至关重要。NGS检测而非免疫组化是评估IDH状态的最可靠方法。
组织样本的病理和分子结果是两个病例的分叉点。第一例患者最初被认为是2级弥漫性星形细胞瘤。而第二例患者根据2007年WHO CNS肿瘤分类，基于显微镜和免疫组化结果，最初被认为是4级GBM。
对于第一例患者，分子诊断改变很重要，因为新辅助PCV化疗（根据弥漫性星形细胞瘤WHO 2级指南方案给药）在第一个周期后立即停止，并迅速开始Stupp方案。
关于胶质瘤中的EGFR变异，最常见的是EGFR胞外结构域外显子2-7缺失，导致截短突变vIII（EGFR vIII）。患者1检出该突变，改变了预后和治疗计划。活化的EGFR可能参与多条信号通路，包括PI3K/Akt、Ras/Raf/Mek/ERK、STAT3和磷脂酶C，从而刺激增殖、侵袭、血管生成和细胞凋亡抵抗。
最近的一项研究评估了120例先前II级IDH野生型弥漫性星形细胞瘤的预后因素和治疗疗效，发现EGFR扩增患者的结局比EGFR未扩增患者差——中位PFS：8 vs 18.3个月，中位OS：23.5 vs 28.4个月（p = 0.040）。EGFR突变患者无人在第5年存活，强调了关键的预后作用。
在第二个病例中，IDH突变状态可以解释GBM和星形细胞瘤（IDH突变型；WHO 4级）的二分法。在全切术和Stupp方案后，患者的无进展生存期（PFS）较长。即使在复发后，通过使用全剂量再放疗和化疗，疾病也较容易控制（在撰写本文时患者仍然活着，初诊后七年，首次记录疾病进展后三年），并且对辅助和节拍TMZ均表现出良好的反应（节拍TMZ的PFS>12个月）。
复发性胶质瘤尚无标准治疗方法，由再次手术、放疗和多线化疗组成的综合疗法对于延长胶质瘤患者的生存期至关重要。洛莫司汀用于治疗复发性GBM的数据存在争议。1979年，Hochberg发表了一项回顾性研究，分析74名在开颅术和放疗后接受洛莫司汀治疗的患者的生存质量和时间。结果令人沮丧，mOS为11.5个月（与仅放疗相比没有额外获益），但对生活质量有额外获益。需要注意，报道了副作用III-IV级血小板减少症。
在几项研究中，将贝伐珠单抗加入洛莫司汀显著改善了肿瘤学结局，PFS显著延长（4个月，而洛莫司汀单药治疗为1个月）。然而，与洛莫司汀单药治疗相比，该联合治疗并未带来OS获益，因此，在许多国家，洛莫司汀单药治疗不在报销范围内。值得注意的是，在我们的病例中，洛莫司汀+贝伐珠单抗方案被推荐作为复发性GBM的一线治疗。然而，由于不能报销和其他药物获取困难，开始洛莫司汀治疗时未与贝伐珠单抗联用，持续到发生无法耐受的毒性（III级血小板减少症）。之后，洛莫司汀改为卡铂，与贝伐珠单抗联用，已被证明有效。尽管缺乏OS获益，贝伐珠单抗在复发性GBM治疗中的作用可能被低估了。几项研究表明，贝伐珠单抗的抗血管生成作用通过限制脑水肿和放射性坏死影响生活质量，脑水肿和放射性坏死在接受胶质瘤治疗的患者中非常常见，尤其是在再放疗的情况下。需要进一步的证据来支持贝伐珠单抗在肿瘤学结局方面的额外益处。
许多I期和II期临床试验探索了节拍替莫唑胺，结果各不相同。一项纳入37例复发性GBM和III级胶质瘤患者的研究报道，临床控制率为36%，中位总生存期为7个月。值得注意的是，患者节拍TMZ治疗的依从性高，仅在感染COVID-19（患者未接种COVID-19疫苗）后推迟用药2周。在我院，接受化疗的晚期患者记录了COVID-19感染导致的死亡率增加。然而，本研究中的患者成功清除了感染，状况良好，恢复了节拍化疗。
第二例患者OS较长，部分原因是IDH突变状态。在5年内进行了两个周期的全剂量放疗。复发性GBM没有标准治疗，但再放疗联合手术是常见的局部治疗选择，尽管既往放疗过的脑组织发生放射性坏死的风险增加。最佳的再放疗剂量和技术仍然存在争议。GBM患者的累积EQD2（两个放疗周期的累积总剂量，标准化为2Gy/次）与OS显著相关。累积剂量≥90Gy与<90Gy相比，获益更多。文献显示，累积EQD2>96.2Gy，1年时放射性坏死风险约为2-12%，累积EQD2>137Gy，高达17%。关于有风险的颅内器官，Niyazi等人分析了58例接受再放疗的恶性胶质瘤患者的长期毒性，发现即使累积EQD2为80.3Gy、79.4Gy和95.2Gy，分别对视交叉、视神经和脑干也没有毒性。我们认为患者肿瘤床和残余肿瘤位于颅内顶叶较为有利，离有风险的关键器官相对较远，且第一个放疗周期后经过了五年，因此，第二次3D适形常规分割放疗周期被认为是可行的。该患者累积EQD2为120 Gy。此外，再放疗后，患者完成了4个周期的贝伐珠单抗辅助治疗，这可能具有保护作用，研究表明其与治疗毒性降低有关。
在对文献进行全面回顾之后，可以发现二次手术对第二位患者的巨大影响。Pasqualetti等人2021年的一项研究显示，再次手术为组织病理学和生物标志物分析提供了新的组织，防止颅压高，对患者的结局产生了积极影响。
这些结果与文献数据一致，强调了IDH状态的预后意义。未来，新兴的生物标志物与IDH一起可以改善GBM的诊断和治疗管理。一个典型的例子是O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶（MGMT）启动子甲基化，其与对TMZ的更好反应相关。其他生物标志物包括炎症指数（中性粒细胞x血小板x白细胞/淋巴细胞x单核细胞—NPW/LM；或中性粒细胞x血小板x单核细胞/淋巴细胞—NPM/L），2022年的一项研究显示，这些指标是有价值的预后标志物。此外，预测放疗反应的生物标志物将有利于GBM患者的管理。新型生物标志物（如颞肌厚度）与化疗的低反应率和生存率相关。同样重要的是使用临床预后因素（体能状态、肿瘤尺寸<4cm、全切和TMZ周期数），这对于患者分层和后续治疗选择至关重要。需要进一步的研究来开发和验证新的生物标志物，以实现个体化和精准治疗的目标。
WHO-CNS5分类对两个复杂的神经肿瘤学病例产生了重要影响，使治疗更精准。本研究为精准医学时代使用WHO-CNS5对GBM的新定义作为诊断的黄金标准提供强有力的论据。新分类提供了全面的新的GBM定义，考虑了IDH突变型和IDH野生型肿瘤内在差异的证据。未来，期待看到所有怀疑GBM的患者确定IDH状态，用于诊断和预后评估。另外，期待看到来自新兴临床试验的最新数据，来验证不同亚组结果的差异。
参考文献：
Trifănescu OG, Trifănescu RA, Mitrică R, Mitrea D, Ciornei A, Georgescu M, Butnariu I, Galeș LN, Șerbănescu L, Anghel RM, Păun MA. Upstaging and Downstaging in Gliomas-Clinical Implications for the Fifth Edition of the World Health Organization Classification of Tumors of the Central Nervous System. Diagnostics (Basel). 2023 Jan 5;13(2):197. doi: 10.3390/diagnostics13020197. PMID: 36673007; PMCID: PMC9858599.