DNA甲基化亚类可预测IDH野生型胶质母细胞瘤患者肉眼下完全切除的临床获益

大限度的安全切除是胶质母细胞瘤治疗的基石。尽管肿瘤通常已经深入周围组织，不可避免地导致局部和非连续复发，但切除范围（EOR, extent of resection）仍然是决定更有利预后的主要因素之一。研究表明，无论O6-甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶（MGMT, O6-methylguanine DNA-methyltransferase）启动子甲基化状态如何，大限度的EOR都有利于生存获益。脑肿瘤手术后通常会进行联合放疗和化疗，而MGMT启动子甲基化状态是一个已知的替莫挫胺疗效预测指标。在过去的几年里，利用甲基化芯片来确定整个基因组的DNA甲基化模式已经发展成为一种工具，提高了中枢神经系统肿瘤精确分子分类的准确性，可以在评估常规临床病理学特征之外进一步对患者进行分层。使用基于DNA甲基化的分类器，胶质母细胞瘤可以被分配到不同的亚类，包括受体酪氨酸激酶（RTK）I、RTK II、RTK III、H3.3 G34-突变型、中线、MYCN和间质（MES）型。在成年患者中，常见的甲基化亚类包括RTK I、RTK II和MES。然而，这些表观遗传亚型对胶质母细胞瘤患者进一步治疗的预后意义在很大程度上是未知的。

在本研究一个430例IDH野生型胶质母细胞瘤的多中心队列中，研究显示MES肿瘤患者在总生存期（OS）或无进展生存期（PFS）方面没有从全切除或接近全切除中获得明显优势。相反，在RTK I和RTK II肿瘤患者中，全切或接近全切的OS和PFS都明显延长。本研究进一步表明，重新切除只对RTK I和RTK II亚类有益。因此，通过DNA甲基化分类，为胶质母细胞瘤患者的分子分层提供了基础，这些患者在诊断或肿瘤复发时将会或不会从大限度的切除中获益。

研究结果

1.  研究队列

本研究共纳入了430名新诊断为胶质母细胞瘤的患者。有345名患者可供进一步分析，研究人群的平均年龄为61.4岁，122名患者（40.0%）为女性，38.4%的患者实现了完全切除（GTR，gross-total resection），26.6%的患者接近GTR，而35.0%的患者进行了部分切除或活检。在153名患者（50.2%）中，诊断出MGMT启动子甲基化。大多数患者（88.4%）在手术后接受放化疗作为辅助治疗。

2.  DNA甲基化分型 

经过DNA甲基化分析，患者根据其甲基化亚类RTK I（31.1%）、RTK II（41.0%）和MES（27.9%）进行分层。基本的临床特征，如位置、对比增强体积、FLAIR体积和EOR在亚类之间没有差异。患有RTK I型肿瘤的患者年龄明显大于患 RTK II或MES肿瘤，性别分布无明显差异。诊断后的KPS评分（p = 0.64）和MGMT启动子甲基化状态（p = 0.83）在所有三组中也具有可比性。

3.  DNA甲基化亚型中EOR的影响

305名患者（88.4%）在手术后接受了放化疗，并被纳入进一步的生存分析。在平均（SD）随访时间为14.5（15.3）个月时，观察到179人死亡（58.6%）。在研究期间，170名患者（55.7%）出现了肿瘤进展。所有患者从手术开始的中位生存时间为15.8个月（范围从1-97个月）。根据甲基化亚类对接受联合治疗的研究人群进行分层后，生存分析显示这些组之间的OS（p = 0.06）和PFS（p = 0.52）没有差异。接受GTR的患者使用Cox分析，其OS（HR，2.18；95%CI，1.46-3.24；p＜0.01）和PFS（HR，1.78；95%CI，1.19-2-65；p＜0.01）延长。当确认每个亚类中大EOR的影响时，发现RTK I（HR，2.87；95% CI，1.36-6.08；p < 0.01）和RTK II肿瘤的OS明显延长（HR，5.09；95% CI，2.80-9.26；p < 0.01）。然而，在MES亚类中没有观察到GTR或接近GTR的OS延长（HR，1.45；95%CI，0.69-3.09；p = 0.33）。RTK II型肿瘤的GTR或接近GTR的PFS明显较长，而RTK I型和MES亚类则没有。

 4.  DNA甲基化亚类中MGMT启动子甲基化的影响

在305名联合治疗的患者中，153人（50.2%）有MGMT启动子的甲基化，且DNA甲基化亚组在MGMT甲基化和非甲基化中平均分布。在联合治疗队列中，MGMT启动子甲基化状态可预测更长的OS（HR，0.51；95%CI，0.37-0.72；p < 0.01）和PFS（HR，0.44；95%CI，0.31-0.62；p < 0.01）。通过单因素分析，对单个DNA甲基化亚类也观察到这些结果。然而，使用Cox回归模型调整协变量后，MGMT启动子甲基化状态仍然是RTK I（HR，0.37；95% CI，0.19-0.71；p < 0.01）和RTK II（HR，0.56；95% CI，0.34-0.91；p = 0.02）亚型有利结局的独立因素，但MES亚类则不是（HR，0.52；95% CI，0.27-1.02；p = 0.06）。对PFS也观察到类似的结果。

5.  DNA甲基化亚类中局部复发后的临床结局

研究队列中包含68名因局部复发胶质母细胞瘤而接受手术的患者。为了研究复发切除作为二线治疗前的一个治疗选择的益处，研究人员将这68名接受复发切除并接受辅助治疗的患者与44名在开始二线治疗前没有进行复发切除的患者进行了比较。两组都包括局部复发和先前完成联合放化疗的患者。生存分析显示，再切除组的进展到总体生存（POS）时间较长（HR，2.56；95% CI，1.34-5.01；P < 0.01）。在此，必须考虑到接受再次切除的患者更有可能接受联合治疗作为二线辅助治疗（p < 0.01）。根据从原发肿瘤获得的各自甲基化亚类进行分层后，对RTK I（HR，2.82；95% CI，1.12-7 .08；p = 0.03）和RTK II肿瘤（HR，3.47；95% CI，1.55-7 .78；p < 0.01）的患者有生存获益，但MES亚类无明显获益（HR，1.62；95% CI，0.61-4.29；p = 0.33）。

6.  DNA甲基化亚类的异质性

由于既往研究报道了胶质母细胞瘤内DNA甲基化的异质性，所以本研究分析了甲基化亚类在疾病进展过程中是否稳定。因此，研究人员对初诊手术和复发手术的22个匹配样本进行了DNA甲基化分析。在21例有效分类结果的患者中，观察到5例（23.8%）的DNA甲基化亚类发生了转换。1例（4.8%）发生了MGMT启动子甲基化状态的改变。

7.  DNA甲基化亚类中年龄≥70岁的患者的临床结局

从术后接受放化疗的队列中，研究者确定了70名70岁及以上的患者，他们的KPS（Karnofsky performance score）评分至少为60%。生存分析显示，MES亚类的OS明显较长（HR，0.35；95%CI，0.13-0.90；P = 0.03）。此外，EOR（HR，2.39；95%CI，1.07-5.34；p = 0.03）和KPS评分（HR，0.96；95%CI，0.94-0.99；p < 0.01）是这个独特患者群的独立预后因素。

8.  DNA甲基化亚类中单药治疗后的临床结局

在所有345名患者中，40名患者（10.3%）在手术后接受了单药治疗，其中27名（67.5%）接受了放射治疗，13名（32.5%）接受了TMZ（替莫唑胺）治疗。根据甲基化亚类对这些患者进行分层后，这些组之间的基本临床特征平衡。在单药治疗的患者中，无论是TMZ治疗（HR，0.45；95%CI，0.09-2.34；p = 0.34）还是放射治疗（HR，1.24；95%CI，0.29-5.13；p = 0.77），甲基化亚类与OS无关。

结语

这项研究评估了DNA甲基化分析在一个大型多机构研究队列中的预后意义，这些人被诊断为胶质母细胞瘤，接受标准护理治疗，并被跟踪到肿瘤复发和死亡。虽然总生存率在DNA甲基化亚类之间没有差异，但研究结果显示，大化EOR的生存获益适用于RTK I和RTK II肿瘤，但不适用于MES亚类。因此，必须讨论MES亚类是否应该一成不变地进行大限度的手术切除，特别是在肿瘤进展期。