视神经胶质瘤临床病理及BRAF基因融合特点分析

韩晓艺，李 锐，张 颖，刘红刚

视神经胶质瘤(optic pathway gliomas, OPG)是前视觉通路最常见的肿瘤，起源于视神经内的胶质细胞，组织学以毛细胞型星形细胞瘤(pilocytic astrocytoma, PA)为主。分子遗传学发现KIAA1549与BRAF基因的融合是PA最常见的基因改变，可辅助诊断，荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization, FISH)是检测该基因融合敏感而有效的方法[1-2]。本文收集40例OPG，采用FISH法进行BRAF基因融合检测，并对患者进行随访观察，探讨BRAF基因融合与临床病理特征的相关性，为临床靶向治疗提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料收集2012年1月～2018年8月首都医科大学附属北京同仁医院病理科40例OPG的临床资料，其中36例为PA(WHO Ⅰ级)，4例为OPG(WHO Ⅱ级)。36例PA患者年龄10个月～38岁，平均9.8岁；男性17例，女性19例，男女比为0.89 ∶1；左眼17例，右眼19例；眶内型19例，眶颅沟通型17例；2例伴神经纤维瘤病1型(neurofibromatosis type 1, NF1)。4例OPG(WHO Ⅱ级)患者年龄2～25岁，男性1例，女性3例；左眼1例，右眼3例；眶内型2例，眶颅沟通型2例；均不伴NF1。

1.2 免疫组化所有标本均经10%中性福尔马林固定，常规脱水、石蜡包埋，切片厚4 μm，行HE染色，镜下观察。采用免疫组化EnVision两步法染色，一抗包括vimentin、GFAP、EMA、S-100、Olig-2、CD34、p53、Ki-67、H3K27M，均购自北京中杉金桥公司。

1.3 FISH法应用FISH技术检测KIAA1549-BRAF基因融合情况，试剂盒为位点特异性KIAA1549/BRAF双色探针，购自广州安必平公司。该探针制剂含有红色和绿色荧光素标记，分别与检测靶基因的两端杂交。荧光显微镜下，正常间期细胞核中存在2红2绿、1红1绿1黄或是2个黄色信号。当出现融合时，间期细胞核中会出现2红2绿1融合黄色信号，计数100个肿瘤细胞，如果>10%的细胞核显示有融合信号，则判读为阳性。

1.4 统计学分析采用SPSS 20.0软件进行统计学分析，Kaplan-Meier法进行单因素生存分析，Fisher确切概率法进行统计学分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床特点OPG的主要症状为视力下降及眼球突出，严重者可失明。影像学检查显示：肿瘤通常表现为眼球后肌锥内梭形、椭圆形和类圆形软组织肿块；视神经管扩大、颅内段及管内段视神经正常形态消失，提示颅内蔓延可能(图1)。

2.2 组织学特征36例PA镜下为低～中等的细胞密度，双相型表现包括形态温和的致密区和疏松区(图2)，致密区内可见富含Rosenthal纤维的双极细胞，胞质丰富，细胞核细长(图3)；疏松区见伴颗粒小体形成的多极细胞，细胞较小，细胞核卵圆形，胞质淡染，核分裂象罕见。PA部分伴黏液样变、微小囊性变、肾小球样血管增生及血管透明变性(图4)，局灶伴少突胶质细胞瘤样的蜂窝状细胞区及钙化形成(图5)。4例OPG(WHO Ⅱ级)中，1例为毛细胞黏液型星形细胞瘤(pilomyxoid astrocytoma, PMA)，有明显的黏液基质和以血管为中心、形态单一的肿瘤细胞(图6)；1例为少突胶质细胞瘤，瘤细胞呈蜂窝状，胞质透亮(图7)；1例细胞密度高(图8)，核增大，核质比高，缺乏双相型形态，Ki-67增殖指数约10%；1例病变范围广泛，肿瘤侵犯鞍上、视神经管及海绵窦，镜下见肿瘤广泛出血伴钙化及坏死形成。

2.3 免疫表型40例OPG中vimentin、S-100、GFAP(图9)、Olig-2均呈弥漫阳性，EMA阴性，p53无突变，CD34血管阳性。其中36例PA的Ki-67增殖指数2%，4例OPG(WHO Ⅱ级)免疫组化标记H3K27M阴性。

2.4 FISH检测36例PA中KIAA1549-BRAF基因融合阳性14例(图10)，其中1例伴拷贝数增多；阴性22例。14例KIAA1549-BRAF基因融合阳性病例中，男性9例，女性5例；小于10岁13者例，大于10岁者1例；左眼6例，右眼8例；眶内型9例，眶颅沟通型5例；均未伴NF1。Fisher确切概率法分析显示，KIAA1549-BRAF基因融合与患者性别、是否累及颅内、是否伴有NF1及肿瘤部位无相关性(P=0.171、P=0.322、P=0.511、P=0.742)；与患者年龄有相关性，小于10岁者阳性率较高(P=0.005)。KIAA1549-BRAF基因融合阳性与无瘤生存率无关(P=0.181)。4例OPG(WHO Ⅱ级)KIAA1549-BRAF基因融合均阴性。

2.5 随访本组26例患者获得随访，随访时间5～74个月，平均36个月，均存活。23例未复发，3例复发(KIAA1549-BRAF基因融合均阴性)，其中2例复发1次，1例复发2次，患者身体状况均良好。

3 讨论

OPG临床较少见，可发生于视觉通路的任何部位，常见于儿童和青年人。文献报道15%～20%的NF1患者有OPG，而OPG患者中NF1的发生率则有所不同(10%～70%)。OPG最常见的组织学类型为PA，其可发生于中枢神经系统的任何部位，以小脑最多见，其次是幕上、视神经通路和下丘脑、脑干和脊髓，PA是WHO Ⅰ级肿瘤，约占胶质瘤的5.1%。本组40例OPG中36例为PA，4例为OPG(WHO Ⅱ级)。36例PA平均年龄9.8岁，小于10岁者23例，小于20岁者31例，与文献报道OPG多见于儿童一致；其中伴NF1者2例(5.6%)，低于文献报道。PA较少发生间变，Rodriguez等[3]报道Mayo诊所中PA发生间变者仅占0.6%。

PA发生于视觉通路，需与以下几种疾病鉴别[4-5]。(1)PMA：患者年龄较小(平均10个月)，最常见于下丘脑/视交叉，镜下为大量黏液样背景，双极的梭形肿瘤细胞围绕血管呈放射状排列，Ki-67增殖指数2%～20%。本组4例OPG(WHO Ⅱ级)中，1例2岁女童为PMA，Ki-67增殖指数约10%，未复发。WHO (2016)中枢神经系统中提出PMA与PA存在广泛的组织学和基因学重叠，是否仍将PMA划为WHO Ⅱ级尚不清楚。(2)少突胶质细胞瘤：胞质透亮呈蜂窝状，伴黏液囊性变、钙化和致密分支状毛细血管网，肿瘤弥漫浸润；主要累及大脑半球，发病高峰年龄40～45岁，常有lp/19q基因缺失。本组36例PA中有1例可见少突胶质细胞瘤样区伴钙化形成，该细胞较小、胞质透亮，细胞核小，可见血管增生但未形成毛细血管网，PA出现该形态需与少突胶质细胞瘤鉴别。(3)视神经鞘脑膜瘤：视神经鞘膜是由软膜、蛛网膜及硬膜构成，PA可刺激脑膜组织增生，发生在视觉通路的PA需与视神经鞘脑膜瘤进行鉴别。视神经鞘脑膜瘤以脑膜皮细胞型多见，细胞形态温和，呈漩涡状，核分裂象少见。免疫组化标记EMA、PR均呈阳性，本组36例PA的EMA均阴性。(4)室管膜肿瘤：起源于脑室内衬的室管膜细胞和脊髓中央导水管的残余室管膜细胞，形态学多样，具有少突胶质细胞瘤样成分者需与PA进行鉴别。有文献报道PA中SOX10高表达，对两者有鉴别意义。

分子遗传学方面，在合并NF1的OPG中可生成对RAS信号传导通路抑制的NF1蛋白，诱导肿瘤发生。研究发现KIAA1549与BRAF基因融合是PA最常见的基因改变(> 70%)，以小脑发生融合多见[6-7]；该基因融合有年龄特异性，40岁以上发生率明显降低。Gierke等[8]研究显示KIAA1549-BRAF基因融合与年龄及发病部位相关，儿童高于成人，幕下多于幕上。KIAA1549-BRAF基因融合是KIAA1549的N端取代BRAF的N端调控区，使BRAF蛋白持续激活，并依次激活下游MAPK通路。BRAF还可与RNF130、MKRN1及GFT2等多种基因发生融合[9]。PA的多种形态学表现并不影响BRAF基因融合的表达[10]。本组36例PA的发病部位为视神经，经FISH法检测KIAA1549-BRAF基因融合，其中14例(38.9%)为阳性，且均为儿童(平均年龄5岁)，阳性率低于文献报道的70%。这可能与文献报道的肿瘤多位于小脑或幕下，而本组则局限于视神经有关。14例阳性患者均未伴NF1，提示KIAA1549-BRAF基因改变在PA的发病过程中发挥作用。Fisher确切概率法相关分析显示KIAA1549-BRAF基因融合阳性与年龄有相关性(P=0.005)，小于10岁者阳性率较高，文献报道亦显示与患者年龄有关。Becker等[11]报道KIAA1549-BRAF基因融合阳性者预后较好，而本组结果显示KIAA1549-BRAF基因融合阳性与预后无关。

目前，OPG的治疗有一定的争议，主要以手术切除和放疗为主，但放疗不推荐首选使用，原因在于放疗可引起全身免疫力下降、垂体功能减退等并发症，对儿童危害大，甚至诱发肿瘤向高级别转化。PA预后通常较好，10年生存率超过90%，发生下丘脑/视交叉区域和手术不能完整切除者的生存率及预后较差[12]。本组36例PA中有35例行手术治疗，1例行伽马刀治疗。随访患者26例，随访时间5～74个月，平均36个月，均存活。23例未复发；3例复发(KIAA1549-BRAF基因融合均阴性)，其中2例复发1次，1例复发2次；患者身体状况均良好。目前，靶向治疗仍在研究与试验中，文献报道已建立KIAA1549-BRAF融合阳性的可长期扩增PA细胞系用于临床前药物试验[13]。

总之，KIAA1549-BRAF基因融合在OPG的发生、发展中起重要作用，可为分子靶向治疗及临床制定新的治疗方案提供理论依据。