摘要:結合江濤教授團隊前期研究成果 —— 腦膠質瘤影像組學特徵無創性預測6類腦膠質瘤分子生物標誌物狀態,有望實現術前無創預測腦膠質瘤分子生物標誌物狀態,從而指導個體化手術切除方案。分子病理指導手術理念的提出,補充了現階段“最大程度安全切除”的手術策略,使得腦膠質瘤的外科手術治療更加個體化、精準化。

神外前沿訊,2020年5月中華神外外科雜誌《Chinese Neurosurgical Journal》在線發表了首都醫科大學附屬北京天壇醫院江濤教授團隊分子影像小組的文章《Role of molecular biomarkers in glioma resection: a systematic review》。該綜述首次系統回顧和介紹了分子生物標誌物狀態對腦膠質瘤手術的指導意義;提出根據分子生物標誌物的狀態和表達情況,實施適宜的手術方案和切除程度,可以更好的平衡腫瘤切除和功能保護之間的關係,使患者獲得最大生存獲益。

腦膠質瘤具有高複發率和高致死率的特點。現階段腦膠質瘤的手術理念爲“最大程度安全切除”,但更高的腫瘤切除程度往往導致患者術後出現短暫甚至永久的神經功能障礙。2016版WHO中樞神經系統腫瘤分類將分子病理引入腦膠質瘤的分型系統。在分子病理的時代背景下,腦膠質瘤的手術策略是否有所不同?分子病理是否能夠以及如何指導手術切除?這些在腦膠質瘤治療中的關鍵問題仍缺乏系統性的回答。

論文原文鏈接:https://cnjournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s41016-020-00198-x

從近期研究來看,一些分子病理特點的腦膠質瘤患者可以從全切除中獲益,另一些腦膠質瘤患者不能從擴大切除中獲益。江濤教授臨牀研究團隊提出,分子病理的差異代表腫瘤惡性程度和侵襲方式的不同,腫瘤分子病理特點與切除程度對患者預後的影響存在交互關係。分子病理指導手術理念的提出,補充了現階段“最大程度安全切除”的手術策略,使得腦膠質瘤的外科手術治療更加個體化、精準化。

結合江濤教授團隊前期研究成果 —— 腦膠質瘤影像組學特徵無創性預測6類腦膠質瘤分子生物標誌物狀態,有望實現術前無創預測腦膠質瘤分子生物標誌物狀態,從而指導個體化手術切除方案。

腦膠質瘤呈惡性、浸潤性生長,需多學科協作的綜合治療,即外科手術、放療、化療、免疫治療及電場治療等。“最大程度安全切除”這一外科手術理念自提出以來,一直沿用至今,很大程度上提高了腦膠質瘤的治療效果。根據手術前和手術後磁共振影像,腫瘤切除程度可分爲超全切除、完全切除、次全切除和僅增強組織切除。我們回顧分析了既往與瀰漫性腦膠質瘤手術和分子生物標誌物相關的47篇文獻,排除病例數<15例及數據不全的文獻,共15篇符合要求。根據牛津循證醫學證據中心的證據水平評估標準,其中11篇爲3b級證據,4篇爲5級證據。

研究發現,IDH和1p/19q的表達情況對瀰漫性腦膠質瘤的手術切除具有最重要的指導作用,具體如下:非功能區的IDH野生型低級別星形細胞瘤,建議行超全切除;位於功能區,伴有IDH突變和1p/19q共缺失的少突膠質細胞瘤,不必苛求腫瘤完全切除;IDH野生型間變性星形細胞瘤和膠質母細胞瘤,建議僅行增強組織切除;其他亞型瀰漫性膠質瘤,建議行完全切除。值得指出的是,考慮到腦功能和腦網絡的可塑性,對位於功能區且伴有IDH突變和1p/19q非共缺失的低級別瀰漫性腦膠質瘤仍然推薦行完全切除。這類病人尤爲適於行喚醒麻醉下腦膠質瘤切除手術,通過實時監測患者的腦功能狀態,達到以輕度、非重要腦功能損傷爲代價實現腫瘤完全切除的目標。

除IDH突變和1p/19q共缺失外,其他分子生物標誌物對腦膠質瘤的外科手術也具有一定的影響。但主要通過影響輔助技術對腫瘤邊界的判斷而影響腫瘤的手術切除。既往受限於檢測手段,分子生物標誌物的診斷具有滯後性,無法爲手術提供指導。

近年來,本團隊深入探索了基於機器學習的影像組學技術在腦膠質瘤中的應用,實現一些腦膠質瘤關鍵分子生物標誌物的術前、無創性預測。此外,新近應用的流式細胞學、快速PCR技術,可實現多種分子生物標誌物的術中診斷。這在一定程度上解決了分子生物標誌物指導腦膠質瘤手術的技術難題,進一步推動了瀰漫性腦膠質瘤個體化精準治療的發展進步。

小結:

分子生物標誌物狀態對腦膠質瘤手術切除具有指導作用,進一步優化了“最大程度安全切除”的手術策略。功能區IDH突變型低級別星形細胞瘤,建議在喚醒麻醉下行腫瘤切除,可以犧牲部分、非重要腦功能爲代價實現腫瘤完全切除。而伴有IDH突變和1p/19q共缺失的少突膠質細胞瘤,則應更重視功能完整的保護。人工智能影像學預測和術中快速病理檢測技術的發展和應用,爲實現分子生物標誌物對腦膠質瘤外科治療的指導提供了關鍵技術支持。隨着對腫瘤生物學特徵的瞭解,未來,分子病理必將在腦膠質瘤外科手術治療領域,發揮更加重要的作用。

主要研究作者簡介

通訊作者

江濤,醫學博士,主任醫師,首都醫科大學教授,博士生導師,北京市神經外科研究所副所長,首都醫科大學附屬北京天壇醫院神經外科中心副主任,北京腦重大疾病研究院腦腫瘤研究所所長。擔任中國抗癌協會腦膠質瘤專委會主任委員,中國醫師協會腦膠質瘤專業委員會首任主任委員,中國腦膠質瘤協作組首任組長,全球腦膠質瘤適應性臨牀創新試驗體系中方主席等。作爲首席專家主持國家科技部“十一五”支撐計劃重點項目、國家科技部“863”重大科技專項項目、科技部國際合作專項項目、國家重大研發計劃精準醫學專項等多項課題。主持制定國家衛健委首部《腦膠質瘤診療規範》等臨牀指南。中國腦膠質瘤基因組圖譜計劃與亞洲腦膠質瘤基因組圖譜計劃的發起人和創建者。以通訊作者在Cell, Genome Research, PNAS, Clinical Cancer Research, Neuro-Oncology等SCI期刊發表論文187篇,總影響因子832.7,他引2,905次。獲得國家科技進步二等獎、教育部科學技術進步一等獎等科技獎勵。2015年獲北京市先進工作者併入選北京市“高創計劃”領軍人才,享受國務院政府特殊津貼,2019年入選北京學者。

第一作者

李連旺 北京市神經外科研究所江濤教授團隊在讀博士生。主要研究方向爲腦膠質瘤功能影像學、腦膠質瘤相關癲癇。參與國家級省部級課題3項。以第一作者發表SCI論文2篇,累計IF 6.25。參編《中國腦膠質瘤臨牀管理指南》、《神經外科診斷常規和治療規範》等學術專著。在團隊中負責膠質瘤患者功能影像學數據採集、認知評價和數據處理等。

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