TP53在髓母細(xì)胞瘤分子分型中的臨床意義與相關(guān)研究進(jìn)展

趙清爽，王守森

·綜述·

TP53在髓母細(xì)胞瘤分子分型中的臨床意義與相關(guān)研究進(jìn)展

趙清爽，王守森

髓母細(xì)胞瘤是兒童最常見的顱內(nèi)惡性腫瘤之一，總體預(yù)后差，其分子機(jī)制及臨床治療一直是研究焦點之一。近年來分子生物的研究取得很大進(jìn)展，目前廣泛接受的觀點是髓母細(xì)胞瘤可以被分為四種分子亞型，包括Wnt型、Shh型、第三組(Group3)和第四組(Group4)。不同亞型的分子機(jī)制不同，臨床特征及預(yù)后情況等均存在較大差異[1]。因此，2016年版WHO神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類中，引入了髓母細(xì)胞瘤的分子分型[2]，根據(jù)分子分型進(jìn)行臨床診治和基礎(chǔ)研究已成為熱點。TP53是一個重要的抑癌基因，位于17p13.1，其編碼蛋白P53在很多腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中扮演重要角色。TP53與髓母細(xì)胞瘤之間的關(guān)系也已有大量的研究。由于髓母細(xì)胞瘤在分子機(jī)制和分型方面有較大進(jìn)展，髓母細(xì)胞瘤與TP53之間的關(guān)系也需要重新認(rèn)識。本文復(fù)習(xí)相關(guān)文獻(xiàn)，回顧髓母細(xì)胞瘤不同分子類型及其與TP53的關(guān)系，探討TP53在髓母細(xì)胞瘤中的臨床意義。

1 髓母細(xì)胞瘤的分子分型及其主要特征

1.1 Wnt型髓母細(xì)胞瘤 Wnt型是相對較少的亞型，約占10%左右，但預(yù)后在各個亞型中是最好的。該亞型在嬰幼兒(<4歲)中很少見，主要累及兒童，發(fā)病年齡的高峰在10～12歲，組織學(xué)上表現(xiàn)多為經(jīng)典型髓母細(xì)胞瘤。Wnt型在分子水平表現(xiàn)為Wnt通路激活，通常是由CTNNB1基因突變所致，少部分病例表現(xiàn)為其他的Wnt通路相關(guān)基因突變，如APC、AXIN1、AXIN2等[3]。所有這些突變都導(dǎo)致β-catenin在細(xì)胞核內(nèi)累積，而β-catenin與TCF-4/lef-1作用，最終通過c-myc及cyclin D1轉(zhuǎn)錄，介導(dǎo)細(xì)胞增殖和分裂[4]。因此，該類型的腫瘤通常合并MYC的高表達(dá)，并且可以通過免疫組化觀測到核內(nèi)積聚的β-catenin。Wnt型髓母細(xì)胞瘤常常合并6號染色體缺失，而在第三組和第四組中很常見17號染色體異常，卻很少發(fā)生[4]。

1.2 Shh型髓母細(xì)胞瘤 Shh型在各個年齡組的髓母細(xì)胞瘤中均可見，標(biāo)志性特征是Shh通路激活，包括PCTH1，SUFU，SMO等相關(guān)基因活化，同時合并GLI2及MYCN的擴(kuò)增[5]。Shh通路有較多抑制劑，部分已開始應(yīng)用于臨床，目前已有Shh通路抑制劑應(yīng)用于髓母細(xì)胞瘤的臨床研究報道[6]。Shh通路關(guān)鍵分子包括PTCH，SMO，Gli1，Gli2，Gli3等。PTCH是一個跨膜蛋白，與HH配體結(jié)合后，可激活Smo蛋白，Smo蛋白活化后，可與SUFU結(jié)合，并誘導(dǎo)核轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)，包括激活物Gli1和Gli2，以及受體Gli3。Gli1、Gli2、Gli3進(jìn)一步可調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)，包括Gli1，Ptch1，cyclin D，myc等，從而促進(jìn)細(xì)胞增殖和分化。Shh配體在浦肯野神經(jīng)元中正常表達(dá)，可以促進(jìn)rhombic lip的外顆粒層的形成，因此，Shh髓母細(xì)胞瘤被認(rèn)為起源于顆粒神經(jīng)元的前體細(xì)胞。促纖維性/結(jié)節(jié)性髓母細(xì)胞瘤和MBEN與Shh型聯(lián)系較為緊密，但是大細(xì)胞/間變型髓母和經(jīng)典型髓母細(xì)胞瘤中也有Shh通路激活[7]。

Shh型髓母通常是PTCH1突變，而SMO或者SUFU突變也有報道。所有突變都可以導(dǎo)致Shh通路過度激活。Shh與PTCH1結(jié)合，可激活SMO，使得轉(zhuǎn)錄因子的Gli家族蛋白從SUFU等抑制性蛋白上釋放，從而激活轉(zhuǎn)錄[8]。Shh通路激活導(dǎo)致Snail蛋白表達(dá)，降低細(xì)胞間聯(lián)系。此外，Shh通路激活還是血管形成和轉(zhuǎn)移的重要調(diào)節(jié)因子。Shh通路與Wnt通路存在一些共同通路，因此有一些共同的治療靶點。Shh有MYCN擴(kuò)增，而Shh型與Wnt型均有Notch和PDGF信號通路。Shh髓母存在9q缺失，該部位是PTCH1基因的位點。雖然Shh通路主要由轉(zhuǎn)錄本檢測，而免疫組化使用SERP1、GLI1、GAB1也可用于檢測。

1.3 第三組和第四組髓母細(xì)胞瘤 第三組髓母細(xì)胞瘤約占30%，代表性的分子改變是MYC擴(kuò)增(而不是MYCN)，主要診斷依賴轉(zhuǎn)錄本檢測，但也可以用NPR3的免疫組化診斷。第三組髓母細(xì)胞瘤的組織病理學(xué)類型多為經(jīng)典性或大細(xì)胞/間變型髓母細(xì)胞瘤，其預(yù)后是最差的。該類型常常合并轉(zhuǎn)移，且在嬰兒中多見，很少出現(xiàn)于成人中。MYC擴(kuò)增與第三組聯(lián)系緊密，并提示預(yù)后較差。有研究表明，MYC中3α突變預(yù)后更差，而3β不會出現(xiàn)MYC擴(kuò)增并且預(yù)后與第四組類似。26%的第三組髓母細(xì)胞瘤存在i17q，此外，第三組更容易出現(xiàn)1q獲得或者5q、10q缺失[5]。

第四組是髓母細(xì)胞瘤中最多的一個亞型，約占34%，常常伴有i17q，主要累及兒童，很少累及嬰兒。免疫組化中KCNA可用于診斷第四組腫瘤，但還需要進(jìn)一步證實。第四組轉(zhuǎn)移出現(xiàn)也較多，但是預(yù)后中等，優(yōu)于第三組。主要的組織學(xué)類型為經(jīng)典型髓母細(xì)胞瘤，少部分為大細(xì)胞/間變型髓母細(xì)胞瘤。第四組的i17q出現(xiàn)較多，不過部分時候存在單純的17p缺失。i17q及17p缺失在第三組中也存在，但相對更少。不過，第四組常常出現(xiàn)CDK6和MYCN擴(kuò)增，而很少MYC過表達(dá)。此外，X染色體缺失在80%的女性患者中存在[5]。

第三組和第四組髓母細(xì)胞瘤均存在EZH2和KDM6A突變，可累及組蛋白去甲基化酶(主要為H3K27)。其他的組蛋白去甲基化酶、去乙?；敢灿胁煌潭鹊倪^表達(dá)，包括：HDAC5，HDAC9，MLL2，MLL3[9]。

2 TP53與髓母細(xì)胞瘤臨床特征、預(yù)后的關(guān)系

TP53與髓母細(xì)胞瘤的關(guān)系很早就有相關(guān)研究。Barel等報道，TP53基因突變所致的Li-Fraumeni綜合征患者，其髓母細(xì)胞瘤發(fā)病率明顯增高[10]。因此，TP53基因突變曾被認(rèn)為在髓母細(xì)胞瘤起源中起重要作用。此外，TP53基因位于17p，而40%的髓母細(xì)胞存在17p缺失。不過，17p缺失的髓母細(xì)胞瘤患者中，很少存在體細(xì)胞TP53突變。因此，17p缺失可能僅僅是髓母細(xì)胞瘤發(fā)生后的結(jié)果，而非起源的原因。

TP53突變的臨床意義既往存在爭議。Tabori等報道了108例連續(xù)的髓母細(xì)胞瘤病例，提示TP53突變與結(jié)局不良相關(guān)[11]。Pfaff的研究卻呈現(xiàn)出相反結(jié)果，TP53基因突變常常與CTNNB1基因突變及MYCN擴(kuò)增相關(guān)，且預(yù)后良好[12]。不過Tabori的研究中，TP53突變的病例均沒有17p缺失或者M(jìn)YC擴(kuò)增，且只有一例合并MYCN擴(kuò)增，這說明兩組腫瘤的分子亞型不同[11]。

近年來隨著對髓母細(xì)胞瘤的基因分型研究的深入，TP53突變的臨床意義得到進(jìn)一步闡明。TP53突變的意義取決于髓母細(xì)胞瘤的分子亞型。在一個533例髓母細(xì)胞瘤的隊列研究中，Zhukova等報道，Wnt型合并TP53突變通常預(yù)后良好，而Shh型合并TP53突變則預(yù)后較差[13]。而第三組和第四組髓母細(xì)胞瘤中很少有TP53突變，而17p缺失卻較為常見。此外，TP53突變通常見于兒童組(4歲至16歲)，而嬰幼兒(3歲以下)及成人中很少見。

這些研究提示組織學(xué)意義上的髓母細(xì)胞瘤是一組異質(zhì)性非常大、分子機(jī)制完全不同的幾類腫瘤，TP53的意義在各個分子亞型中不一樣。

3 TP53與髓母細(xì)胞瘤各亞型的關(guān)系

3.1 TP53基因與Wnt型髓母細(xì)胞瘤 TP53突變在Wnt型髓母細(xì)胞瘤中較為常見。而在合并TP53突變的髓母細(xì)胞瘤中，Wnt亞型預(yù)后明顯優(yōu)于其他亞型。Wnt型髓母細(xì)胞瘤中，通常合并有CTNNB1的外顯子3突變，導(dǎo)致Wnt通路激活，Wnt通路相關(guān)蛋白過表達(dá)，如β-catenin。激活的P53蛋白可以下調(diào)β-catenin，所以β-catenin集聚過程中，腫瘤細(xì)胞容易丟失TP53以獲得增殖能力[14]。實驗室研究也表明，同時存在CTNNB1突變與TP53缺失的小鼠，較容易形成髓母細(xì)胞瘤，而單純TP53缺失則不容易成瘤[15]。因此，目前多數(shù)學(xué)者傾向于認(rèn)為Wnt型髓母細(xì)胞瘤中，TP53突變是繼發(fā)性改變[7]。

Wnt型髓母細(xì)胞瘤整體預(yù)后良好，TP53突變的Wnt型腫瘤與TP53野生型的Wnt型腫瘤相比，預(yù)后沒有明顯變化[16]。這說明Wnt通路中TP53失活，并不增加腫瘤的惡性程度和放療抵抗性。

3.2 TP53基因與Shh型髓母細(xì)胞瘤 Shh通路中TP3突變也較為常見，且有一定年齡特異性。Kool等使用新一代基因測序的方法檢測了Shh亞型的髓母細(xì)胞瘤，發(fā)現(xiàn)TP53突變在兒童的Shh髓母細(xì)胞瘤中較為常見，而成人和嬰兒中較少[17]。該研究還發(fā)現(xiàn)，TP53突變通常不發(fā)生在Shh通路的上游基因突變的髓母細(xì)胞瘤中，PTCH1、SMO、SUFU等突變的Shh型髓母細(xì)胞瘤，很少合并TP53突變。Shh通路的下游基因改變，如MYCN、GLI2擴(kuò)增的髓母細(xì)胞瘤中，更容易合并TP53突變。這提示TP53突變可能與Shh通路的下游基因關(guān)系更為密切[5]。

TP53突變的Shh型髓母細(xì)胞瘤是極高危的一組腫瘤，預(yù)后極差，但目前尚不清楚TP53突變是否是該亞型預(yù)后差的原因。此外，TP53突變的Shh型髓母細(xì)胞瘤中，其染色體穩(wěn)定性明顯低于Wnt型髓母細(xì)胞瘤，容易出現(xiàn)染色體重排。Rausch等報道了由染色體插入導(dǎo)致的基因重排，這種重排通常合并MYCN及GLI2的擴(kuò)增[18]。17p缺失也較為常見，但其意義尚不明確。第三組中的PVT1-MYC融合基因、對室管膜瘤的C11或F95-RELA融合基因，在SHH型髓母細(xì)胞瘤中未觀察到[5]。

目前Shh通路有較多靶向抑制劑，最常見是針對SMO的抑制劑，如CDC-449，LDE-255[6]，部分已開始臨床試驗，并取得一定效果。然而這些研究發(fā)現(xiàn)，TP53未突變的Shh型腫瘤對SMO抑制劑反應(yīng)良好，而TP53突變的Shh型腫瘤，對SMO通路的抑制劑反應(yīng)很差[19]。這可能是由于TP53突變的Shh型腫瘤，基因突變發(fā)生于Shh通路的下游，對上游基因的抑制劑不敏感。

由于SMO通路抑制劑效果有限，目前針對下游基因的Shh通路抑制劑也在研究中。砷劑是Gli2抑制劑，位于SMO通路的下游，可能對TP53突變的Shh髓母細(xì)胞瘤有更好的治療效果，但目前還在研究階段[20]。

另外，Zhukova的研究證明，在TP53突變的髓母細(xì)胞瘤中，使用鋰劑抑制Wnt的負(fù)調(diào)控基因GSK3b，從而激活Wnt通路，可以恢復(fù)腫瘤對放療的敏感性，這可應(yīng)用于TP53突變型的Shh型髓母細(xì)胞瘤的治療[21]。

3.3 TP53基因與第三組、第四組髓母細(xì)胞瘤 TP53基因在第三組和第四組髓母細(xì)胞瘤中的意義尚不明確。雖然在這些腫瘤中，17p缺失通常和17q等臂染色體同時發(fā)生，但TP53的突變或者單核苷酸多態(tài)性很少在這類腫瘤中出現(xiàn)。此外，在這些腫瘤中，TP53的負(fù)調(diào)控因子存在表達(dá)異常，譬如WIP1基因，常常出現(xiàn)過表達(dá)[22]。這提示P53在這兩個亞組的腫瘤中存在表達(dá)缺失。不過，目前的研究中，17p缺失與腫瘤預(yù)后之間沒有明確關(guān)系，其臨床意義及在腫瘤發(fā)展過程中的作用，尚有待進(jìn)一步研究。

4 小 結(jié)

TP53突變在不同類型的髓母細(xì)胞瘤中意義不同。Shh型髓母細(xì)胞瘤中，TP53基因突變與預(yù)后不佳相關(guān)，需要進(jìn)一步研究、開發(fā)針對性的治療措施以改善該類患者的預(yù)后。Wnt型髓母細(xì)胞瘤中雖然TP53突變也較常見，但TP53突變型與野生型預(yù)后沒有差別，總體預(yù)后良好。第三組和第四組則很少存在TP53突變?？傊?，TP53是髓母細(xì)胞瘤發(fā)生、發(fā)展過程中的重要分子之一，目前研究中已取得很大進(jìn)展，但是TP53在髓母細(xì)胞瘤中的分子機(jī)制還需要進(jìn)一步闡明，并根據(jù)分子分型采取相應(yīng)的治療策略。

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(收稿2017-03-28 修回2017-04-18)

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350025 福州， 福建醫(yī)科大學(xué)附屬福總臨床醫(yī)學(xué)院，福州總醫(yī)院神經(jīng)外科

10.3969/j.issn.1672-7770.2017.04.020

R739.4

A

1672-7770(2017)04-0315-04