少突胶质细胞瘤检测MGMT启动子甲基化的意义大吗？

在胶质母细胞瘤中，MGMT启动子甲基化（mMGMT）可预测对烷化剂化疗的反应，指导治疗决策，但其在2级和3级胶质瘤中的作用尚不清楚。最近的数据表明，mMGMT是影响1p/19q联合缺失少突胶质细胞瘤无进展生存期的预后因素，但未显示其对总生存期（OS）的影响。筛选国家癌症数据库2010-2019年间新诊断的有MGMT启动子状态信息的1p/19q联合缺失胶质瘤患者。使用调整年龄、性别、种族、合并症、分级、切除程度、化疗和放疗后的多变量Cox比例风险回归模型评估mMGMT对OS的影响。识别了1297例符合条件的患者，其中938例（72.3%）接受了化疗作为初始治疗。mMGMT见于1009例（77.8%）患者。MGMT启动子非甲基化（uMGMT）患者的生存率低于mMGMT患者（70% [95%CI 64-77%] vs 81% [95%CI 78-85%]，P<0.001，调整后风险比[aHR] 2.35 [95%CI 1.77-3.14]）。在接受化疗的患者中，uMGMT与生存率较差相关（63% [95%CI 55-73%] vs 80% [95%CI 76-84%]，P<0.001，aHR 2.61 [95%CI 1.89-3.60]），在未接受化疗的患者中则不然（P=0.38，HR 1.31 [95%CI 0.71- 2.42]）。无论WHO分级如何，无论是单药还是多药化疗，都观察到类似的结果。本研究表明了1p/19q联合缺失胶质瘤中mMGMT与OS的相关性。未来使用OS作为终点的1p/19q联合缺失胶质瘤临床试验应考虑MGMT启动子状态作为分层因素。

研究背景

与1p/19q完整的IDH野生型和IDH突变胶质瘤相比，1p/19q联合缺失的少突胶质细胞瘤是相对较少见的原发性脑肿瘤，预后较好。标准治疗通常包括最大程度安全的切除和放疗，辅助烷化剂化疗是重要的全身治疗。由于长期结局较好，对降级治疗策略感兴趣，用替莫唑胺（TMZ）替代丙卡巴肼、洛莫司汀和长春新碱（PCV），或省略放疗，目前III期随机临床试验（RCT）正在评估这两种方案。1级证据支持辅助放疗和PCV用于高风险或间变性1p/19q联合缺失少突胶质细胞瘤。然而，在实践中，治疗选择的差异很大，可能取决于提供者或机构。目前，对于这些肿瘤，还没有经过验证的可以预测对烷化剂化疗反应或指导更个体化管理的生物标志物。

MGMT（O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶）是一种DNA修复蛋白，可从DNA烷基化重要位点鸟嘌呤O6位置去除烷基。启动子甲基化引起的MGMT表观遗传沉默是预测胶质母细胞瘤对TMZ反应的重要生物标志物。多项III期试验表明，在胶质母细胞瘤老年患者或体能状态不佳的患者中，可基于mMGMT考虑治疗降级。然而，MGMT状态在2级和3级胶质瘤中的作用尚不明确，因为存在分子异质性以及缺乏足够大的数据集。目前世界卫生组织（WHO）对2级和3级胶质瘤的分类基于分子特征，而不仅仅是肿瘤形态。存在异柠檬酸脱氢酶（IDH）突变时，1p/19q联合缺失是分子少突胶质细胞瘤的决定性特征，分别存在于约70%、4%和2%的组织学少突胶质细胞瘤、星形细胞瘤和胶质母细胞瘤。根据当前标准，对既往基于组织学特征招募患者的临床试验进行的分析包括混合患者群体。先前的研究未在分子分类背景下确定MGMT启动子甲基化的影响，因此报告了不同的结果。2-羟基戊二酸是一种导致CpG岛高甲基化（包括MGMT启动子区域位点）的癌代谢物，IDH突变导致其积累。MGMT启动子甲基化在IDH突变型（1p/19q联合缺失或完整）肿瘤中的发生率高于IDH野生型肿瘤。以前的研究通常未区分1p/19q联合缺失状态探索MGMT启动子甲基化在IDH突变肿瘤中的预测价值。

我们最近发现，MGMT状态在IDH突变伴1p/19q联合缺失胶质瘤中可预测对烷化剂化疗的反应，但在IDH突变、1p/19q完整胶质瘤中则不然。虽然mMGMT对无进展生存期（PFS）的影响令人印象深刻，但未发现其对总生存期（OS）有显著影响，可能是由于死亡人数较少。然而，缺乏生存获益的原因也可能是挽救疗法有效或TMZ诱导的超突变导致获得性耐药。TMZ诱导的超突变更常见于甲基化胶质瘤，与进展后结局较差有关。我们查询了美国最大的癌症数据库，以确定这些肿瘤中mMGMT和OS的相关性。

研究结果

人口统计学和临床特征

在5247例1p/19q联合缺失胶质瘤患者中，识别了1398例（26.6%）已知MGMT启动子甲基化状态的患者（图1）。在排除WHO分级、切除程度、化疗和放疗未知的患者后（N=101，7.2%），1297例患者纳入分析。临床和人口统计学特征如表1所示。938例（72.3%）患者接受化疗作为一线治疗。在接受化疗的患者中，783例（83.5%）接受单药治疗方案，134例（14.3%）接受多药治疗方案。1009例（77.8%）患者存在MGMT启动子甲基化。MGMT启动子甲基化与年龄较大有关（中位47 vs 42，P<0.001）。中位随访时间38个月（IQR 25-58），220例死亡（16.9%）。

图1. 患者选择和分析流程

表1. 患者临床和人口统计学特征

生存分析

所有患者的中位生存时间未达到。在所有患者中，非甲基化（uMGMT）和甲基化（mMGMT）肿瘤患者的5年总生存率分别为70%（95%置信区间[95%CI] 64-77%）和81%（95%CI 78-85%）（P<0.001，图2A）。调整其他协变量后，uMGMT仍然是生存期的独立预测因素（HR 2.35 [95%CI 1.77-3.14]，P<0.001）。

图2. 不同治疗方案患者基于MGMT启动子甲基化状态的OS Kaplan-Meier曲线

在接受化疗的患者中，uMGMT与较差的生存率相关（5年生存率63% [95%CI 55-73%] vs 80% [95%CI 76-84%]，P<0.001，调整后HR 2.61 [95%CI 1.89-3.60]，图2B，表2）。在未接受化疗的患者中，MGMT启动子甲基化与预后无关（uMGMT vs mMGMT的5年生存率为82% [95%CI 74-92%] vs 86% [95%CI 81-92%]，P=0.38，HR 1.31 [95%CI 0.71-2.42]，图2C）。

表2. 接受化疗的患者单变量和多变量OS分析

接受化疗的患者的亚组分析按化疗方案和WHO等级分层（图3，4）。各亚组的效应量相似。在接受单药（log-rank P<0.001）和多药（P=0.006）化疗方案以及2级（P=0.02）和3级（P<0.001）肿瘤患者中，MGMT启动子甲基化与预后相关。在高危低级别胶质瘤患者（根据RTOG 9802，定义为未实现全切的2级肿瘤患者）中观察到类似的效应（P=0.02，图3D，4）。大多数接受化疗的患者也在第一个疗程中接受了放疗（N=801，85.4%）。在同时接受化疗和放疗的患者中，uMGMT与较差的生存率相关（5年生存率59%[95%CI 49-71%] vs 79%[95%CI 75-83]，调整后HR 2.72 [95%CI 1.93-3.84]，P<0.001）。在单接受化疗的患者中未观察到效应（P=0.64）。

图3.  (A-B)不同化疗方案和 (C-D)不同WHO分级患者基于MGMT启动子甲基化状态的OS Kaplan-Meier曲线

图4. 不同化疗方案和不同WHO分级患者基于MGMT启动子甲基化状态的OS森林图

灵敏度分析

对于我们初始的化疗患者OS分析，使用Schoenfeld方法检验比例风险假设。虽然单变量检验提示MGMT状态违反了比例风险假设（P=0.04），但残差图与特定的时间段相互作用不一致。作为灵敏度分析，我们分析了截至2017年诊断的患者（中位随访55个月）和随访时间超过1年的患者，发现了类似的结果，没有违反比例风险假设。多变量模型的比例风险假设仍未违反。此外，单变量检验提示年龄、等级和查尔森合并症指数违反。在按这些因素对我们的分析进行分层后，观察到类似的结果（图3）。

在2018年之前，国家癌症数据库没有IDH突变状态信息。尽管几乎所有1p/19q联合缺失的肿瘤都存在IDH1或IDH2突变，但1p/19q联合缺失可能为假阳性。由于假阳性1p/19q联合缺失在处理得当的样本（即少突胶质细胞组织学或ATRX表达完整的患者）中很少见，仅对少突胶质细胞瘤患者（ICD-O-3编码9450、9451、9460和9382）进行了灵敏度分析。在接受化疗的少突胶质细胞瘤患者中（N=852，90.8%），uMGMT与较差的生存率相关（调整后HR=2.63 [95%CI 1.78-3.92]，P<0.001）。2018-2019年诊断的患者有1p/19q状态和IDH状态信息。在418例2018-2019年诊断为IDH突变伴1p/19q联合缺失肿瘤的患者中，uMGMT与较差的生存率相关（调整后HR=3.00 [95%CI 1.43-6.31]，P=0.004）。

讨 论 

本研究发现，MGMT启动子甲基化可预测接受化疗的1p/19q联合缺失肿瘤患者的OS。在接受单药和多药化疗以及WHO 2级和3级肿瘤患者亚组中也观察到类似的结果。在接受化疗和放疗的多模式治疗患者中，效应最强。在未接受化疗的患者中，MGMT状态与结局无关。这是评估MGMT状态在1p/19q联合缺失少突胶质细胞瘤中的预测价值的最大研究，也是第一个发现总生存期获益的研究。基于本研究结果，建议未来使用OS作为终点的1p/19q联合缺失胶质瘤相关临床试验可将MGMT状态作为分层因素。

目前有三项大型的RCT评估1p/19q联合缺失少突胶质细胞瘤患者的治疗降级，烷化剂化疗是每组治疗的组成部分。CODEL（NCT00887146）是一项国际III期RCT，由欧洲癌症研究和治疗组织（EORTC），中北部癌症治疗组（NCCTG）/肿瘤学临床试验联盟和加拿大癌症试验组（CCTG）联合赞助。初始设计比较了放疗，放疗+TMZ或TMZ，在RTOG 9402和EORTC 26951试验显示间变性少突胶质细胞瘤患者放疗中加入PCV改善OS后终止。目前的迭代是将2级或3级1p/19q联合缺失胶质瘤患者随机分配接受放疗+TMZ或PCV放疗，PFS作为主要终点，OS作为次要终点。

法国POLCA（NCT02444000）试验旨在探索能否将放疗推迟到进展时进行，将1p/19q联合缺失间变性胶质瘤患者随机分配接受PCV治疗或放疗随后PCV治疗。主要终点是无神经认知恶化的生存，次要终点是PFS和OS。类似地，德国IMPROVE CODEL（NOA-18，NCT05331521）试验旨在提高“高质量的总生存期”，定义为没有功能、认知或生活质量恶化的OS。这项III期试验将2级或3级1p/19q联合缺失胶质瘤患者随机分配到TMZ+洛莫司汀（CETEG）组或放疗+PCV组，评估放化疗是否可以推迟到进展时进行。

CODEL和IMPROVE CODEL试验将收集和分析MGMT状态，但不作为分层因素。探索性生物标志物（即MGMT状态）与生存期的相关性是CODEL试验设定的次要目标。在IMPROVE CODEL试验中，MGMT 状态将包含在多变量Cox比例风险模型中。POLCA试验没有预先指定mMGMT前瞻性分析作为研究目标，然而，本研究结论提示，可以事后评估MGMT启动子状态，如果可及。总体而言，本研究结果表明，MGMT状态可能会影响接受烷化剂化疗的1p/19q联合缺失肿瘤患者（无论等级和化疗方案如何），因此与这三项正在进行的大型RCT的每个治疗组都相关。

基于RTOG 9802、RTOG 9402和EORTC 26951研究，1级证据支持在高风险低级别或间变性1p/19q联合缺失少突胶质细胞瘤中使用放疗+PCV。PCV单药治疗、TMZ单药治疗和放疗+TMZ已在EORTC 22033，NOA-04，RTOG 0424和 CODEL（初始设计）试验中得到探索，然而，与单独放疗相比，这些方案均未显示出优越性。尽管支持在1p/19q共突胶质细胞瘤中使用TMZ的数据较少，并且一些证据提示该方案可能较差，但鉴于其良好的血液学毒性特征，通常受到神经肿瘤学专家的青睐。学术中心的治疗提供者更常使用TMZ而不是PCV。国家数据也反映了这一点，TMZ用于约89%的3级1p/19q联合缺失少突胶质细胞瘤患者。此外，虽然国家综合癌症网络（NCCN）指南推荐放疗，除非患者肿瘤为低风险或体能状态不佳，但据报道，全国有不到一半的患者进行放疗。POLCA、CODEL和IMPROVE CODEL试验预计将分别于2024年、2025年和2029年完成。因此，多年后才会报告结果，OS数据可能需要更长的时间才能成熟。同时，将MGMT状态纳入决策可能有助于为患者选择合适的治疗方案。

本研究的优点包括分析了大型的全国队列，可以推广到美国人群。在研究这种相对罕见的肿瘤时，大样本量降低了II型错误的可能性。缺点包括回顾性分析以及缺乏集中的组织学和分子学审查。存在无法解释的偏倚风险。对于少突胶质细胞瘤，随访时间相对较短，中位生存时间未达到。2018年前的肿瘤数据没有IDH状态。为了解决这个问题，我们对假阳性预计很少的少突胶质细胞瘤以及2018年之后诊断的有IDH突变和1p/19q联合缺失状态信息的患者进行了灵敏度分析。没有在国家癌症数据率统一报告1p/19q和MGMT状态，且全国范围内存在分子标志物检测的差异。鉴于不常规对少突胶质细胞瘤进行MGMT检测，预计很大一部分患者数据缺失。数据缺失的患者可能与纳入分析的患者不同，这可能会限制我们研究结果的普遍性。不过，令人欣慰的是，本研究中mMGMT的频率（77.8%）与我们之前的前瞻性队列（74%）的非常接近。总体而言，本研究强调了全国增加少突胶质肿瘤MGMT检测的可能性。然而，在权威来源（如WHO或CNS肿瘤分类分子信息及实践方法联盟[cIMPACT-NOW]）提供进一步指导之前，可能无法实现广泛应用。

本研究发现，在接受化疗的1p/19q联合缺失胶质瘤患者中，MGMT状态可预测OS。该研究结果似乎可以推广到接受单药或多药化疗的2级或3级肿瘤患者。因此，未来评估烷化剂化疗用于1p/19q联合缺失胶质瘤的临床试验可将MGMT状态作为分层因素。考虑到CODEL，POLCA和IMPROVE CODEL试验正在进行，以及该疾病日常实践经常偏离循证标准治疗，这些发现尤其重要。

参考文献：

Kinslow CJ, Rae AI, Taparra K, Kumar P, Siegelin MD, Grinband J, Gill BJA, McKhann GM, Sisti MB, Bruce JN, Canoll PD, Iwamoto FM, Horowitz DP, Kachnic LA, Neugut AI, Yu JB, Cheng SK, Wang TJC. MGMT promoter methylation predicts overall survival after chemotherapy for 1p/19q-codeleted gliomas. Clin Cancer Res. 2023 Aug 23:CCR-23-1295. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-23-1295. Epub ahead of print. PMID: 37611077.

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