視神經膠質瘤臨床病理及BRAF基因融合特點分析

韓曉藝，李 銳，張 穎，劉紅剛

視神經膠質瘤(optic pathway gliomas, OPG)是前視覺通路最常見的腫瘤，起源于視神經內的膠質細胞，組織學以毛細胞型星形細胞瘤(pilocytic astrocytoma, PA)為主。分子遺傳學發現KIAA1549與BRAF基因的融合是PA最常見的基因改變，可輔助診斷，熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization, FISH)是檢測該基因融合敏感而有效的方法[1-2]。本文收集40例OPG，采用FISH法進行BRAF基因融合檢測，并對患者進行隨訪觀察，探討BRAF基因融合與臨床病理特征的相關性，為臨床靶向治療提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料收集2012年1月～2018年8月首都醫科大學附屬北京同仁醫院病理科40例OPG的臨床資料，其中36例為PA(WHO Ⅰ級)，4例為OPG(WHO Ⅱ級)。36例PA患者年齡10個月～38歲，平均9.8歲；男性17例，女性19例，男女比為0.89 ∶1；左眼17例，右眼19例；眶內型19例，眶顱溝通型17例；2例伴神經纖維瘤病1型(neurofibromatosis type 1, NF1)。4例OPG(WHO Ⅱ級)患者年齡2～25歲，男性1例，女性3例；左眼1例，右眼3例；眶內型2例，眶顱溝通型2例；均不伴NF1。

1.2 免疫組化所有標本均經10%中性福爾馬林固定，常規脫水、石蠟包埋，切片厚4 μm，行HE染色，鏡下觀察。采用免疫組化EnVision兩步法染色，一抗包括vimentin、GFAP、EMA、S-100、Olig-2、CD34、p53、Ki-67、H3K27M，均購自北京中杉金橋公司。

1.3 FISH法應用FISH技術檢測KIAA1549-BRAF基因融合情況，試劑盒為位點特異性KIAA1549/BRAF雙色探針，購自廣州安必平公司。該探針制劑含有紅色和綠色熒光素標記，分別與檢測靶基因的兩端雜交。熒光顯微鏡下，正常間期細胞核中存在2紅2綠、1紅1綠1黃或是2個黃色信號。當出現融合時，間期細胞核中會出現2紅2綠1融合黃色信號，計數100個腫瘤細胞，如果>10%的細胞核顯示有融合信號，則判讀為陽性。

1.4 統計學分析采用SPSS 20.0軟件進行統計學分析，Kaplan-Meier法進行單因素生存分析，Fisher確切概率法進行統計學分析。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 臨床特點OPG的主要癥狀為視力下降及眼球突出，嚴重者可失明。影像學檢查顯示：腫瘤通常表現為眼球后肌錐內梭形、橢圓形和類圓形軟組織腫塊；視神經管擴大、顱內段及管內段視神經正常形態消失，提示顱內蔓延可能(圖1)。

2.2 組織學特征36例PA鏡下為低～中等的細胞密度，雙相型表現包括形態溫和的致密區和疏松區(圖2)，致密區內可見富含Rosenthal纖維的雙極細胞，胞質豐富，細胞核細長(圖3)；疏松區見伴顆粒小體形成的多極細胞，細胞較小，細胞核卵圓形，胞質淡染，核分裂象罕見。PA部分伴黏液樣變、微小囊性變、腎小球樣血管增生及血管透明變性(圖4)，局灶伴少突膠質細胞瘤樣的蜂窩狀細胞區及鈣化形成(圖5)。4例OPG(WHO Ⅱ級)中，1例為毛細胞黏液型星形細胞瘤(pilomyxoid astrocytoma, PMA)，有明顯的黏液基質和以血管為中心、形態單一的腫瘤細胞(圖6)；1例為少突膠質細胞瘤，瘤細胞呈蜂窩狀，胞質透亮(圖7)；1例細胞密度高(圖8)，核增大，核質比高，缺乏雙相型形態，Ki-67增殖指數約10%；1例病變范圍廣泛，腫瘤侵犯鞍上、視神經管及海綿竇，鏡下見腫瘤廣泛出血伴鈣化及壞死形成。

2.3 免疫表型40例OPG中vimentin、S-100、GFAP(圖9)、Olig-2均呈彌漫陽性，EMA陰性，p53無突變，CD34血管陽性。其中36例PA的Ki-67增殖指數2%，4例OPG(WHO Ⅱ級)免疫組化標記H3K27M陰性。

2.4 FISH檢測36例PA中KIAA1549-BRAF基因融合陽性14例(圖10)，其中1例伴拷貝數增多；陰性22例。14例KIAA1549-BRAF基因融合陽性病例中，男性9例，女性5例；小于10歲13者例，大于10歲者1例；左眼6例，右眼8例；眶內型9例，眶顱溝通型5例；均未伴NF1。Fisher確切概率法分析顯示，KIAA1549-BRAF基因融合與患者性別、是否累及顱內、是否伴有NF1及腫瘤部位無相關性(P=0.171、P=0.322、P=0.511、P=0.742)；與患者年齡有相關性，小于10歲者陽性率較高(P=0.005)。KIAA1549-BRAF基因融合陽性與無瘤生存率無關(P=0.181)。4例OPG(WHO Ⅱ級)KIAA1549-BRAF基因融合均陰性。

2.5 隨訪本組26例患者獲得隨訪，隨訪時間5～74個月，平均36個月，均存活。23例未復發，3例復發(KIAA1549-BRAF基因融合均陰性)，其中2例復發1次，1例復發2次，患者身體狀況均良好。

3 討論

OPG臨床較少見，可發生于視覺通路的任何部位，常見于兒童和青年人。文獻報道15%～20%的NF1患者有OPG，而OPG患者中NF1的發生率則有所不同(10%～70%)。OPG最常見的組織學類型為PA，其可發生于中樞神經系統的任何部位，以小腦最多見，其次是幕上、視神經通路和下丘腦、腦干和脊髓，PA是WHO Ⅰ級腫瘤，約占膠質瘤的5.1%。本組40例OPG中36例為PA，4例為OPG(WHO Ⅱ級)。36例PA平均年齡9.8歲，小于10歲者23例，小于20歲者31例，與文獻報道OPG多見于兒童一致；其中伴NF1者2例(5.6%)，低于文獻報道。PA較少發生間變，Rodriguez等[3]報道Mayo診所中PA發生間變者僅占0.6%。

PA發生于視覺通路，需與以下幾種疾病鑒別[4-5]。(1)PMA：患者年齡較小(平均10個月)，最常見于下丘腦/視交叉，鏡下為大量黏液樣背景，雙極的梭形腫瘤細胞圍繞血管呈放射狀排列，Ki-67增殖指數2%～20%。本組4例OPG(WHO Ⅱ級)中，1例2歲女童為PMA，Ki-67增殖指數約10%，未復發。WHO (2016)中樞神經系統中提出PMA與PA存在廣泛的組織學和基因學重疊，是否仍將PMA劃為WHO Ⅱ級尚不清楚。(2)少突膠質細胞瘤：胞質透亮呈蜂窩狀，伴黏液囊性變、鈣化和致密分支狀毛細血管網，腫瘤彌漫浸潤；主要累及大腦半球，發病高峰年齡40～45歲，常有lp/19q基因缺失。本組36例PA中有1例可見少突膠質細胞瘤樣區伴鈣化形成，該細胞較小、胞質透亮，細胞核小，可見血管增生但未形成毛細血管網，PA出現該形態需與少突膠質細胞瘤鑒別。(3)視神經鞘腦膜瘤：視神經鞘膜是由軟膜、蛛網膜及硬膜構成，PA可刺激腦膜組織增生，發生在視覺通路的PA需與視神經鞘腦膜瘤進行鑒別。視神經鞘腦膜瘤以腦膜皮細胞型多見，細胞形態溫和，呈漩渦狀，核分裂象少見。免疫組化標記EMA、PR均呈陽性，本組36例PA的EMA均陰性。(4)室管膜腫瘤：起源于腦室內襯的室管膜細胞和脊髓中央導水管的殘余室管膜細胞，形態學多樣，具有少突膠質細胞瘤樣成分者需與PA進行鑒別。有文獻報道PA中SOX10高表達，對兩者有鑒別意義。

分子遺傳學方面，在合并NF1的OPG中可生成對RAS信號傳導通路抑制的NF1蛋白，誘導腫瘤發生。研究發現KIAA1549與BRAF基因融合是PA最常見的基因改變(> 70%)，以小腦發生融合多見[6-7]；該基因融合有年齡特異性，40歲以上發生率明顯降低。Gierke等[8]研究顯示KIAA1549-BRAF基因融合與年齡及發病部位相關，兒童高于成人，幕下多于幕上。KIAA1549-BRAF基因融合是KIAA1549的N端取代BRAF的N端調控區，使BRAF蛋白持續激活，并依次激活下游MAPK通路。BRAF還可與RNF130、MKRN1及GFT2等多種基因發生融合[9]。PA的多種形態學表現并不影響BRAF基因融合的表達[10]。本組36例PA的發病部位為視神經，經FISH法檢測KIAA1549-BRAF基因融合，其中14例(38.9%)為陽性，且均為兒童(平均年齡5歲)，陽性率低于文獻報道的70%。這可能與文獻報道的腫瘤多位于小腦或幕下，而本組則局限于視神經有關。14例陽性患者均未伴NF1，提示KIAA1549-BRAF基因改變在PA的發病過程中發揮作用。Fisher確切概率法相關分析顯示KIAA1549-BRAF基因融合陽性與年齡有相關性(P=0.005)，小于10歲者陽性率較高，文獻報道亦顯示與患者年齡有關。Becker等[11]報道KIAA1549-BRAF基因融合陽性者預后較好，而本組結果顯示KIAA1549-BRAF基因融合陽性與預后無關。

目前，OPG的治療有一定的爭議，主要以手術切除和放療為主，但放療不推薦首選使用，原因在于放療可引起全身免疫力下降、垂體功能減退等并發癥，對兒童危害大，甚至誘發腫瘤向高級別轉化。PA預后通常較好，10年生存率超過90%，發生下丘腦/視交叉區域和手術不能完整切除者的生存率及預后較差[12]。本組36例PA中有35例行手術治療，1例行伽馬刀治療。隨訪患者26例，隨訪時間5～74個月，平均36個月，均存活。23例未復發；3例復發(KIAA1549-BRAF基因融合均陰性)，其中2例復發1次，1例復發2次；患者身體狀況均良好。目前，靶向治療仍在研究與試驗中，文獻報道已建立KIAA1549-BRAF融合陽性的可長期擴增PA細胞系用于臨床前藥物試驗[13]。

總之，KIAA1549-BRAF基因融合在OPG的發生、發展中起重要作用，可為分子靶向治療及臨床制定新的治療方案提供理論依據。