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兒童低級別膠質(zhì)瘤的分子遺傳學(xué)研究進(jìn)展(1)
【前言】
中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤是兒童最常見的實(shí)體腫瘤,其中兒童低級別膠質(zhì)瘤(pediatric-type low-grade gliomas,pLGG)是最常見的,約占所有兒童腦瘤的30%。pLGG被世界衛(wèi)生組織(WHO)定義為 I級或II級惡性腫瘤,包括可出現(xiàn)在整個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的各種組織學(xué)類型。本文對兒童pLGG的組織形態(tài)學(xué)分類及分子遺傳學(xué)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
【pLGG的組織形態(tài)學(xué)分類】
pLGG是一組異質(zhì)性腫瘤,主要包括膠質(zhì)細(xì)胞組織的腫瘤,包括星形細(xì)胞和/或少突膠質(zhì)細(xì)胞,以及神經(jīng)-膠質(zhì)細(xì)胞混合形態(tài)的腫瘤。根據(jù)目前WHO的分類,這些腫瘤被認(rèn)為是I級和II級,它們與高級別膠質(zhì)瘤的區(qū)別在于其特殊的形態(tài)學(xué)特征,而在彌漫性膠質(zhì)瘤中,則是因?yàn)槠錄]有壞死、核分裂象和微血管增生。表1列出了pLGG的組織學(xué)診斷及其標(biāo)志性的分子改變(圖1)。在很多病例中,不同的組織實(shí)體很容易區(qū)分,但也有一些病例存在形態(tài)學(xué)的重疊,包括多形性黃色星形細(xì)胞瘤和神經(jīng)節(jié)細(xì)胞膠質(zhì)瘤之間的組織學(xué)重疊,以及胚胎發(fā)育不良型神經(jīng)上皮瘤和少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤之間的組織學(xué)重疊。此外,典型界限清楚的腫瘤,如毛細(xì)胞星形細(xì)胞瘤,可能具有浸潤性成分,導(dǎo)致診斷和分級困難。對于深部中線腫瘤,一個(gè)小的活組織檢查是唯一可行的方法,但精確的組織學(xué)診斷可能尤其具有挑戰(zhàn)性。對于這種情況,這些方法很少能捕捉到腫瘤的真正復(fù)雜性,而經(jīng)典的形態(tài)學(xué)特征往往缺乏診斷依據(jù)。除了這些困難,pLGG在形態(tài)上與成人更常見的腫瘤也存在形態(tài)學(xué)上的重疊。這造成了關(guān)于適當(dāng)分級和治療的混淆,并且由于使用類似的術(shù)語,即彌漫性星形細(xì)胞瘤和少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤而加劇。在最近的WHO分類中,彌漫性星形細(xì)胞瘤和少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤都根據(jù)IDH1突變的存在或不存在進(jìn)行分類,此外還有1p/19q共缺失。在兒童年齡組,具有少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤或彌漫性星形細(xì)胞瘤形態(tài)的腫瘤通常沒有IDH1突變和/或1p/19q共缺失,更值得關(guān)注的是彌漫性星形細(xì)胞瘤IDH野生型。后者引起了人們對膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma,GBM)的關(guān)注。這兩種診斷都可能導(dǎo)致成人彌漫性膠質(zhì)瘤的常規(guī)治療,包括細(xì)胞毒性化療和放療,特別是在青少年和年輕的成人年齡組。然而,在IDH1野生型病例中,兒童少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤最常見的是FGFR1突變包括TKD串聯(lián)重復(fù)或SNVs或BRAF p.V600E(表1)。最近有年輕人多形性低級別神經(jīng)上皮性腫瘤(polymorphous low-grade neuroepithelial tumor of the young,PLNTY)的報(bào)道。這些腫瘤均具有少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤樣細(xì)胞成分和高度浸潤的形態(tài)特征,但具有典型IDH突變型少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤少見的良性臨床病程。這些腫瘤不攜帶IDH1突變,而是FGFR2/3融合(下文進(jìn)一步討論)或BRAF p.V600E。IDH1野生型彌漫性星形細(xì)胞瘤最常見BRAF p.V600E突變,約占40%的病例。此外,它們有時(shí)包含KIAA1549-BRAF融合、FGFR1 SNV或MYB或MYBL1改變。后一種改變最初是在兒童彌漫性星形細(xì)胞瘤中描述的,到目前為止的報(bào)道表明,它們在沒有治療的情況下具有良性的臨床過程。最近,這些被歸為同類彌漫性膠質(zhì)瘤(isomorphic diffuse glioma)。在這些病例中,誤診可能導(dǎo)致過度治療,導(dǎo)致潛在的有害后遺癥。認(rèn)識到對成人彌漫性膠質(zhì)瘤的分子基礎(chǔ)的理解增加,為了提高診斷的可重復(fù)性并為患者提供重要的預(yù)后信息,IDH1突變和1p/19q缺失狀態(tài)被納入了最近的WHO修訂版。將類似的分子特征納入pLGG的分類將有助于更準(zhǔn)確地識別這些實(shí)體,更重要的是,將其與成人型膠質(zhì)瘤區(qū)分開來,后者預(yù)后較差,需要更積極的治療。
表1 WHO公認(rèn)的pLGG組織學(xué)診斷及常見分子學(xué)改變

圖1所示為磁共振成像(MRI)顯示發(fā)生于小腦(a)、丘腦(b)和枕葉(c)的兒童低級別膠質(zhì)瘤,HE染色突出了典型的組織學(xué)特征:毛細(xì)胞性星形細(xì)胞瘤(d)、彌漫性星形細(xì)胞瘤(e)、多形性黃色星形細(xì)胞瘤(f)、神經(jīng)節(jié)細(xì)胞膠質(zhì)瘤(g)、胚胎發(fā)育不良型神經(jīng)上皮瘤(h)、少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤(i)和血管中心性膠質(zhì)瘤(j)。
【pLGG的基因表達(dá)譜】
(1)RAS/MAPK通路的上調(diào):過去十年對pLGG的潛在生物學(xué)產(chǎn)生了前所未有的見解。重要的是,我們現(xiàn)在知道大多數(shù)pLGG是由一個(gè)單一的基因事件驅(qū)動的,導(dǎo)致RAS/MAPK通路的上調(diào)。我們首次發(fā)現(xiàn)RAS/MAPK參與pLGG發(fā)病機(jī)制來自神經(jīng)纖維瘤病I型(NF1)患者,其中10~15%發(fā)展為低級別膠質(zhì)瘤。從那時(shí)起,分子分析的努力發(fā)現(xiàn)了這一通路中的額外改變,其頻率如此之高,以至于許多人假設(shè)pLGG是一種“單通路疾病”。pLGG中最常見的RAS/MAPK通路改變概述如圖2所示。
圖2所示:在兒童低級別神經(jīng)膠質(zhì)瘤中識別出的RAS/MAPK改變示意圖(a);在人群水平上,在兒童低級別膠質(zhì)瘤中發(fā)現(xiàn)RAS/MAPK改變的平均頻率(b);兒童低級別膠質(zhì)瘤基因的改變類型(c)。
(2)神經(jīng)纖維瘤病1型:神經(jīng)纖維瘤病I型(NF1)是世界上最常見的遺傳性腫瘤易感性綜合征,與多種臨床表現(xiàn)相關(guān),包括皮膚色素沉著異常、學(xué)習(xí)障礙、癲癇和血管病變。NF1是由NF1腫瘤抑制基因的胚系突變引起的,該基因編碼神經(jīng)纖維蛋白,一種GTPase激活蛋白,作為負(fù)調(diào)控RAS。10~15%的NF1患兒會在視覺通路內(nèi)發(fā)展為低級別膠質(zhì)瘤,另外3~5%的患兒會在視覺通路外發(fā)生。與NF1相關(guān)的膠質(zhì)瘤通常表現(xiàn)為野生型等位基因的缺失,因此,神經(jīng)纖維蛋白作為RAS負(fù)調(diào)控因子的內(nèi)源性功能丟失。通常,NF1-pLGG無癥狀且無癥狀,無需治療干預(yù),在某些情況下,無需治療就會復(fù)發(fā)。然而,在臨床惡化(最常見的是視力下降)的情況下,化療是治療的一線方案。盡管病程是良性的,但NF1-pLGG發(fā)生在年幼兒童(<2歲)和/或視神經(jīng)通路以外的患兒被認(rèn)為具有更侵襲的進(jìn)展和/或死亡風(fēng)險(xiǎn)。歷史上,由于NF1-pLGG的位置不確定,以及所獲得的附加信息缺乏臨床應(yīng)用,因此不需要對其進(jìn)行活檢。然而,最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),NF1-pLGG確實(shí)存在額外的基因改變。最常見的是,這些是影響RAS/MAPK通路或涉及轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子的額外異常。此外,NF1-pLGG的突變譜與NF1--高級別膠質(zhì)瘤(HGG)不同,后者含有TP53、CDKN2A和ATRX的改變。因此,從被認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)較高的患者中獲取活檢,可能被證明是有價(jià)值的,可以識別需要精細(xì)和/或新的治療方法的患者,并將其與NF1-HGG區(qū)分開來,特別是在成人中。
···未完待續(xù)···

【參考文獻(xiàn)】
[1]Ryall et al.  Pediatric low-grade glioma in the era of molecular diagnostics. Acta Neuropathologica Communications (2020). https://doi.org/10.1186/s40478-020-00902-z

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