王颖 张莎娜 李建康 郭思成☉ 田沛艺◇ 刘海龙 杨宝 李亚农 刘振强李春徳 姜涛¤
Li-Fraumeni综合征(Li-Fraumeni syndrome,LFS;OMIM 151623)是一种常染色体显性遗传的肿瘤易感综合征,该病患者具有肿瘤发生高风险和肿瘤发生低龄化特点,患者发生癌症的概率比普通人群高24倍,30岁以前人群的发病率最高,很多患者发生二次或者多次原发性肿瘤[1,2]。1990年MALKIN等[3]首次确定了抑癌基因TP53为LFS综合征的责任基因,70%~80%的LFS家族可检测到TP3基因突变。国内对于儿童脑肿瘤合并Li-Fraumeni综合征了解尚少,本研究回顾性分析首都医科大学附属北京天坛医院神经外科门诊就诊的12例脉络丛癌(choroid plexus carcinoma,CPC)和髓母细胞瘤(medulloblastoma,MB)为首发疾病的 Li-Fraumeni综合征患儿资料,报告如下。
1.1 研究对象 经首都医科大学附属北京天坛医院伦理委员会审批同意后,纳入2016年1月至2021年1月我院门诊就诊的Li-Fraumeni综合征患者作为研究对象。本文采用的LFS诊断标准:①患儿病理诊断为中枢神经系统肿瘤;②患儿外周血基因检测结果为TP53基因突变。病例纳入标准:①患儿确诊LFS,父母或者监护人同意参与该调查;②患儿年龄小于14岁;③具备肿瘤组织石蜡切片以供分析。排除标准:患儿失访或者临床资料不全,无法分析。
1.2 方法
1.2.1 资料收集 本研究为回顾性资料分析,患儿父母或者监护人签署知情同意后,课题组采集患儿临床基本信息,包括但不限于:性别、出生日期、手术时间、手术方式、病理诊断、手术后治疗方案、临床预后、患儿父母及其家庭病史等。随访时间为从手术时间开始,至最后一次随访或者死亡时间。
1.2.2 髓母细胞瘤分子亚型检测及TP53基因突变分析 利用QIAamp DNA Mini Kit(Qiagen,Valencia,CA)试剂盒从患者新鲜冷冻样本、福尔马林固定石蜡包埋组织或血液中分离基因组DNA,利用前期报告的方法[4]及与分型相关的39个基因panel(Genetron Health,北京,中国),利用Hiseq X10平台(Illumina,San Diego,CA)进行低深度的全基因组测序以协助临床进行髓母细胞瘤的分子分型判断。
利用肿瘤相关基因 panel(Genetron Health,北京,中国)对患者及进行靶向测序以分析包含TP53在内的基因突变。利用Hiseq X10平台(Illumina,San Diego,CA)进行测序分析(平均覆盖深度超过100×,目标区域的覆盖率约为99%)。
1.2.3 测序数据分析 使用Burrows-Wheeler Aligner(BWA)将测序读长与人类参考基因组(hg19)进行比对。去除重复序列、进行局部重比对和碱基质量值重校正后,检测体细胞单核苷酸变异(single-nucleotide variations,SNVs)、检测及小插入/缺失(insertion/deletion,INDEL)及体细胞拷贝数异常(copy number variations,CNVs)。通过已建立的分子分型的指导基因,采用随机森林法构建髓母细胞瘤分型模型。
1.2.4 基因突变分析 胚系突变预测采用SIFT和PPYPE2生物信息学工具。报告的变异使用人类基因突变数据库、ClinVar和位点特异性数据库确定。
2.1 一般资料 共纳入12例患儿,其中4例髓母细胞瘤,8例脉络丛癌。髓母细胞瘤患儿男1例,女3例,年龄5~9岁,经典型1例,促纤维增生/结节型2例,大细胞/间变型髓母细胞瘤1例。髓母细胞瘤患儿均为SHH亚型。脉络丛癌患儿男6例,女2例,年龄14~102个月,平均(44.13±29.83)个月。
2.2TP53突变分析 12例患者中,共检测到11种类型的TP53突变,以错义突变为主(9例),还包含剪切位点突变、移码突变及无义突变各1例。9例突变位于DNA结合结构域(DNA binding domain,DBD);错义突变(c.566C>A,p.A189D)见于CPC患者,该变异在ClinVar数据库中未收录,IARC TP53数据库中仅1例出现于SHH型MB报告,但国内患者未见,目前功能了解较少,SIFT和PPYPE2软件分析均为损伤性突变;错义突变c.808T>G,p.F270V,见于MB患者,在LFS中未见报告,目前ClinVar中报告为意义未明的突变,利用SIFT和PPYPE2软件分析分别为有害或可能损伤性突变。;移码突变c.454_455dupCC,p.P153Rfs发生于MB患者,在中国LFS/LFL患者中未见报告;除未见报告的突变外,其余突变均证实为致病性或可能致病突变。通过错义突变及无义突变的功能分类,发现6例突变表现显性负效应及功能缺失,2例突变无显性负效应但有功能缺失(表1)。
表1 12例患者临床特征和TP53突变特点
2.3 家族史 12例患儿家庭中,患儿1、2、10、12可见明确家族病史,3例患儿亲属可见LFS相关肿瘤,患儿1母亲诊断为肺癌和乳腺癌,患儿2姨妈25岁时死于“肉瘤”,患儿12祖母胶质瘤,母亲为胃癌和乳腺癌;患儿10母亲可见TP53突变,但尚未发现肿瘤病史。患儿11父母基因检测结果均阴性。其余7例患儿家庭中未基因检测,未见明确LFS相关肿瘤病史。
2.4 治疗与预后 所有患儿随访3~48个月,平均16个月。8例脉络丛癌患儿,患儿1~3手术后接受化疗+局部放疗,肿瘤均复发,2例死亡,1例目前维持化疗。患儿4、5肿瘤切除后未接受任何治疗,1例肿瘤复发死亡,1例目前尚无复发。患儿6、8手术后接受化疗,肿瘤未复发。患儿7手术后采用局部放疗,肿瘤复发。需要注意,尚未复发的脉络丛癌患儿,目前随访时间均较短(3~8个月)。髓母细胞瘤患儿4例,手术后均接受全脑脊髓放疗+化疗,具体化疗方案不详,4例患儿均已死亡。患儿9既往外院手术,诊断为膝关节骨肉瘤。
LFS和儿童颅脑肿瘤的关系为近年来研究热点之一,但国内对此了解尚少。在LFS相关性肿瘤中,以肉瘤、乳腺癌、脑肿瘤和肾上腺皮质癌最为常见,约占所有肿瘤的70%[5-6];中枢神经系统肿瘤中LFS以胶质瘤、SHH亚型髓母细胞瘤和脉络丛乳头状癌为主[7-9]。2020年,FREBOURG等[10]进一步提出了TP53相关遗传性癌症综合征(heritableTP53-related cancer syndrome,hTP53rc)的概念,一些和LFS关系密切的肿瘤被称之为core cancers,主要包括:骨肉瘤、软组织肉瘤、乳腺癌、SHH亚型髓母细胞瘤、胶质瘤、脉络丛癌、神经母细胞瘤、肾上腺皮质癌、急性白血病等。早期发现LFS,对于患儿及其家庭具有重要的临床意义。目前国际上已经推荐对SHH亚型髓母细胞瘤和脉络丛乳头状癌患儿及其家庭常规进行基因检测以排除TP53胚系突变。
TP53是位于染色体17p上的抑癌基因,是迄今为止发现的与人类肿瘤相关性最高的基因,在细胞发生应激反应时,其编码蛋白p53作为重要的转录因子通过序列特异性方式与目标DNA结合,参与DNA修复、细胞周期阻滞和凋亡等过程,从而维持细胞基因组的完整性[11]。TP53突变往往干扰p53转录活性从而影响细胞损伤的修复并引发癌变。TP53中大部分癌症相关突变类型是错义突变,并且绝大多数发生在其DNA结合域的6个“热点突变”位点。突变型p53蛋白可能从功能缺失、显性失活和功能获得三方面发挥不同的促癌作用[3]。本研究中涉及到的12例脑肿瘤患者的TP53胚系突变以错义突变为主,其中9例位于DNA结合结构域,剩余1例位于四聚化结构域,符合已有的发现。
随着二代测序(NGS)等技术在临床上的广泛应用,越来越多患儿被发现伴有TP53胚系突变而得到诊断[12],很多癌症患者并没有典型家族史,或者尚未出现其他恶性肿瘤,尤其是在婴幼儿、儿童癌症和早期乳腺癌成年患者中。本组病例中,只有部分患儿有着明显的家族病史,1例患儿伴有骨肉瘤病史,符合以上特点。这提示我们对于SHH亚型髓母细胞瘤和脉络丛癌,患儿及其家庭成员均应接受TP53胚系变异分析,并进行肿瘤预防监测[13]。
TP53胚系突变往往意味着更差的临床预后,肿瘤细胞出现染色体重排或染色体碎裂,有较高的基因组不稳定性。基于变异的p53蛋白的分子功能,LFS相关肿瘤往往对放疗抵抗,放疗和烷化剂化疗(alkylating chemotherapy)患者发生二次肿瘤的概率明显增加[9,12,14-15]。髓母细胞瘤中,TP53基因胚系突变主要见于SHH亚型,高发年龄5~10岁,最新版WHO病理分类中归为高危型,预后极差[16-17],本组数据也显示了类似的结果。SHH亚型髓母细胞瘤需要筛查TP53基因胚系突变,患儿需要尽量避免放疗,可以选用大剂量化疗;患儿家庭成员可能也会伴有Li-Fraumeni综合征,需要定期体检、早期发现相关肿瘤,以尽可能提高临床预后[18]。脉络丛癌患儿约有一半左右伴有TP53基因胚系突变[19],本课题组既往研究结果显示在脉络丛癌患儿如果合并有TP53基因胚系突变,放疗反而会带来更差的临床预后[20-21]。
LFS为相对罕见病例,国内外报告均较少,需要引起临床医生和患者家庭的关注,早期进行基因检测,尽可能提高患儿及其家庭的生存预后和生活质量。本研究为回顾性病例分析,为本研究的主要缺点,未来将展开多中心的病例登记,开展前瞻性研究,提高对LFS的了解,从而改善患儿及家庭的预后。