《Frontiers in Molecular Neuroscience》：Clinicopathological and molecular characteristics of adult cerebellar malignant gliomas: a 25-year single-center experience
引言：小脑恶性胶质瘤（cerebellar malignant glioma）是一种极为罕见的肿瘤，其临床病理学和分子特征尚不明确。方法：研究人员回顾性分析了2000年至2024年间接受治疗的11例成人小脑恶性胶质瘤患者（年龄23–83岁；中位年龄：75岁）的临床病程、影像学表现、组织病理学和分子特征。结果：病变原发部位为小脑蚓部4例、小脑半球5例、桥小脑角（cerebellopontine angle, CPA）2例。除2例患者外，其余患者瘤周水肿均不明显。结合临床信息和神经影像学特征，术前初步鉴别诊断分别为转移性脑肿瘤3例、恶性胶质瘤3例、室管膜瘤2例，恶性淋巴瘤、神经鞘瘤和毛细胞型星形细胞瘤各1例。10例患者接受了切除手术，1例患者接受了活检。在术前强烈怀疑恶性胶质瘤的2例患者中，术中进行了光动力疗法（photodynamic therapy, PDT）。初步病理分析显示8例患者为4级胶质瘤，3例患者为2/3级胶质瘤。1例3级星形细胞瘤患者随后出现复发，组织学进展为4级。在所有7例接受检测的患者中，异柠檬酸脱氢酶1（isocitrate dehydrogenase 1, IDH1）均为野生型。肿瘤组织表现出异质性组织病理学特征，除胶质母细胞瘤（glioblastoma, GBM）的典型特征外，还包括少突胶质细胞样、毛细胞样和多核巨细胞样成分。值得注意的是，还观察到肿瘤细胞的小脑浸润。4例患者的肿瘤还具有毛样特征，需要鉴别胶质母细胞瘤与伴毛样特征的高级别胶质瘤（high-grade glioma with piloid features, HGAP）。在9例经历复发的患者中，4例表现为局部复发，其余5例表现为远处或播散性复发。所有患者的中位总生存期（median overall survival, mOS）为29.0个月，仅限定于4级胶质瘤患者（包括组织学进展的患者）时为19.5个月。结论：小脑恶性胶质瘤在影像学、组织病理学和分子谱方面表现出相当大的异质性。准确诊断通常需要整合分子分析，包括DNA甲基化谱分析。识别罕见变异型，如HGAP，对于小脑恶性胶质瘤的适当诊断和管理至关重要。
研究背景与问题：小脑胶质母细胞瘤（GBM）是一种罕见疾病，仅占成人所有GBM病例的0.4%至3.4%（Babu et al., 2013）。其准确诊断亦较为困难，因为许多患者表现出非典型影像学特征，区别于幕上区域的典型表现。研究人员此前曾报道4例小脑恶性胶质瘤病例（Akimoto et al., 2009），患者表现出广泛的影像学和病理学特征差异。病理特征为典型GBM，部分类似于低级别胶质瘤的特征，如毛细胞样、星形细胞样或少突胶质细胞样成分。核多形性和微血管增生（microvascular proliferation, MVP）显著，微坏死不明显。此外，还检测到一些提示低级别胶质瘤恶性转化的病理特征。此后，研究人员所在医院又遇到7例成人小脑恶性胶质瘤病例，因此对包括先前报道的4例在内的11例病例的影像学、病理学和临床特征进行讨论。该研究旨在阐明小脑恶性胶质瘤的临床病理和分子特征，以提高对该罕见肿瘤的认识和诊断准确性。
研究方法概述：研究人员对2000年至2024年间在所属机构治疗的11例小脑高级别胶质瘤患者的临床病程、影像学表现、病理学和分子特征进行了回顾性分析。患者年龄23至83岁（中位年龄：75岁），其中男性6例、女性5例。所有手术均由2名外科医生（S.F.或J.A.）完成。切除范围基于术后磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）上的对比增强肿瘤进行评估。总切除（gross total resection, GTR）定义为切除≥95%的对比增强肿瘤，次全切除（subtotal resection, STR）定义为切除80%至94%，活检定义为组织取样而无实质性肿瘤体积缩小。切除标本经福尔马林固定、石蜡包埋、3至4 μm切片，行标准苏木精-伊红（hematoxylin and eosin, H&E）染色。免疫组化分析采用通用免疫酶聚合物法，使用抗Ki-67（克隆MIB-1）、抗IDH1突变蛋白（R132H，克隆HMab-1）和抗组蛋白H3（histone H3, H3）K27M突变蛋白等抗体。抗原修复采用高压灭菌器（105 °C，20 min）与0.1%柠檬酸钠热处理。诊断由病理学家和神经外科医生根据H&E染色和免疫组化结果确定，肿瘤按照世界卫生组织（World Health Organization, WHO）2021年中枢神经系统肿瘤分类进行分类（Louis et al., 2021）。对于2010年前诊断的患者，未进行充分的免疫组化染色（包括IDH1）。病例3、8、10和11使用海德堡Epignostix中枢神经系统肿瘤分类器（v12.8）（Heidelberg Classifier）和美国国家癌症研究所/贝塞斯达分类器（v3.2.0）（Bethesda Classifier）进行DNA甲基化谱分析（Aldape et al., 2025）。病例6和11使用FoundationOne?进行综合基因组谱分析（comprehensive genomic profiling, CGP）。采用Kaplan–Meier法绘制生存曲线，使用GraphPad Prism 5软件计算mOS。本研究遵循赫尔辛基宣言，经东京医科大学医院伦理审查委员会批准（研究批准号：T2023-0208）。
研究结果：所有患者初始症状均为头晕或不稳感，初始常被考虑为卒中或转移性脑肿瘤等其他疾病。病变原发部位为小脑蚓部4例、小脑半球5例、桥小脑角（CPA）2例。增强MRI显示环形强化肿块，部分患者（病例1、2和4）可见结节状和乳头状病变。除2例患者（病例5和6）外，其余患者瘤周水肿均不明显。根据患者年龄、临床病程和神经影像学信息，术前初步怀疑以下疾病：转移性脑肿瘤3例、恶性胶质瘤3例、室管膜瘤2例，恶性淋巴瘤、神经鞘瘤和毛细胞型星形细胞瘤各1例。除病例7的Karnofsky功能状态评分（Karnofsky Performance Status, KPS）为50外，其余患者术前KPS均≥80，表明大多数患者术前功能独立。1例CPA肿瘤患者（病例9）接受了活检手术，其余10例患者接受了旨在全切的 surgery。术后MRI显示5例GTR、5例STR。在术前强烈怀疑恶性胶质瘤的2例患者（病例5和11）中，切除时进行了使用他拉泊芬钠（talaporfin sodium, TPS; Laserphyrin?）的光动力疗法（PDT）。除3例（病例2、3和4）外，标准术后治疗为替莫唑胺（temozolomide, TMZ）联合放疗（radiotherapy, RT）的Stupp方案。2例患者（病例2和4）接受了其他化疗方案（顺铂/依托泊苷和ACNU/长春新碱），因TMZ未纳入医疗保险。病例3患者高龄（80岁），家属不希望进一步治疗。初始治疗后残留病变的患者在术后约1个月开始贝伐珠单抗治疗。无患者术后KPS下降≥20分。除术前KPS较低的病例7外，所有患者初始治疗（包括手术、化疗和放疗）后均出院回家。
病理与分子特征：根据WHO 2021分类诊断框架，初步病理分析显示8例患者为4级胶质瘤，3例患者为2/3级胶质瘤；然而，部分病例IDH和/或H3状态不可用。1例患者（病例4）在初次手术后9个月出现局部复发，再手术病理诊断为4级胶质瘤。尽管该肿瘤先前被解释为继发性GBM，但该术语在WHO 2021分类中已不再使用。由于存档组织不足以进行额外分子分析（包括IDH状态评估），该肿瘤被分类为星形细胞瘤，非特指（not otherwise specified, NOS），初始为3级，随后组织病理学进展为4级。在所有7例进行IDH1免疫组化的患者中，IDH1均为野生型。病例8和10均小于55岁，通过测序确认IDH1/2野生型状态。4例患者（病例1–4）未进行IDH1分析，因为手术时间超过15年，早于IDH1检测可用时间。自2016年起诊断的患者评估了H3改变状态。病例8测序确认H3 K27和H3 G34均为野生型。病例9、10和11进行了H3 K27M免疫组化染色，均为阴性。肿瘤组织形态学因患者而异，除典型GBM表现外，还包括少突胶质细胞样、肥胖型星形细胞样、毛细胞样和多核巨细胞样特征。4级胶质瘤的诊断决定因素为高度核异型性、明显的核分裂和MVP，但许多肿瘤中坏死并不显著。此外，在许多病例中观察到广泛的肿瘤细胞浸润和MVP进入小脑颗粒层，这些是脑部肿瘤中未观察到的发现。这些发现使病理诊断略显复杂。
复发模式与生存分析：在临床病程中，11例患者中有9例出现肿瘤复发，其中4例局部复发，另外5例远处或播散性复发。所有11例患者的mOS为29个月。即使在根据WHO指南诊断为4级胶质瘤的9例患者中（包括病例4，其从初始诊断的3级胶质瘤进展为复发时的4级胶质瘤），mOS为19.5个月。
DNA甲基化分析：对4例具有毛样特征的患者（病例3、8、10和11）进行了甲基化分析。病例3的海德堡分类器对伴毛样特征的高级别胶质瘤（HGAP）评分为0.29242（低分），而贝塞斯达分类器评分为0.980（高分）。病例8的海德堡分类器质量控制未达到所需参数；贝塞斯达分类器评分为0.813，对应"Suggested"分类而非"Match"（需要评分≥0.9）。病例10和11的海德堡分类器与贝塞斯达分类器结果差异显著，均未匹配典型GBM, IDH野生型。然而，在海德堡分类器上，两例均对中线/后颅窝高级别弥漫性胶质瘤，H3/IDH野生型的新分类获得高分（Reuss et al., 2024）。结果在2例（病例3和8）中最符合HGAP，在另外2例（病例10和11）中最符合GBM, IDH野生型。11例患者中9例已死亡，2例在撰写本文时仍存活并处于随访中。诊断为3级胶质瘤的患者（HGAP，病例8）已无复发生存97.5个月，最近的患者（GBM, IDH野生型，病例11）术后17.2个月出现远处复发。
代表性病例：病例5为75岁女性，左小脑半球中线环形强化肿瘤伴中度脑水肿，接受GTR及术中PDT，术后TMZ+RT。病理显示肿瘤组织从小脑分子层表面向小脑沟外生性生长，部分区域广泛凝固性坏死、钙化和梭形肿瘤细胞，肿瘤细胞浸润小脑颗粒细胞层伴显著MVP，含圆形至卵圆形核的细胞呈少突胶质瘤样分叶结构及鸡 wire 样微血管。免疫组化：IDH1（R132H）阴性、ATRX大片区域保留、P53广泛阳性、OLIG2广泛阳性、GFAP部分阳性、Ki-67约25%、突触素弱至强阳性、Neu N阴性、嗜铬粒蛋白A阴性。FISH显示46% 1p杂合性缺失（loss of heterozygosity, LOH）、0% 19q LOH、BRAF密码子600突变阴性。最终诊断为GBM, IDH野生型伴少突胶质细胞样细胞。术后31.5个月局部复发，53个月死亡，提示相对有利的预后。病例6为75岁女性，左小脑半球环形强化肿瘤伴明显脑水肿，影像学提示转移性脑肿瘤。GTR术后病理显示密集肿瘤伴核异型性浸润小脑白质至颗粒层，无明显坏死，肿瘤细胞圆形至类圆形核伴突起并有核分裂，部分区域多形性和奇异巨细胞，Ki-67 30%，IDH1免疫染色阴性。最终诊断GBM, IDH野生型。术后Stupp方案，17个月后肿瘤播散性复发。CGP显示肿瘤突变负荷（tumor mutation burden, TMB）8 muts/Mb、CDK4扩增、KDR扩增、RTK扩增、PDGFRA扩增、TP53 S241Y。复发后使用酪氨酸激酶抑制剂尼洛替尼疗效有限，初始手术后29个月死亡。病例3为80岁女性，左小脑半球环形强化肿瘤无脑水肿，影像学鉴别诊断为转移性脑肿瘤。术中见灰褐色柔软边界清楚非出血性肿块，行STR。病理显示相对密集的小肿瘤细胞增生伴极向突起和Rosenthal纤维，密集基质区域散在核分裂象，伴MVP和相对广泛坏死。免疫组化GFAP强阳性，MIB-1 12.3%，p53阴性。术后患者因高龄拒绝辅助治疗，接受最佳支持治疗，局部复发后44个月死亡。基于临床病程考虑HGAP可能，24年后从FFPE切片提取DNA进行甲基化分析，因存档标本超过20年DNA降解未能高置信度匹配，但海德堡分类器评分0.29242、贝塞斯达分类器评分0.980，最终诊断为HGAP。病例8为42岁男性，左CPA多发环形强化肿瘤无脑水肿，影像学鉴别为非典型神经鞘瘤或室管膜瘤。GTR术后病理显示大部分肿瘤呈毛样特征，细胞密度相对较低但部分细胞核异型，部分区域MVP，无坏死，含少突胶质瘤样细胞伴晕和鸡 wire 结构，少突胶质瘤样细胞核异型显著并可见核分裂。免疫组化GFAP和突触素阳性，Ki-67约20%。遗传分析IDH1/2野生型、无KIAA1549-BRAF融合、BRAF V600E野生型。初始病理诊断（WHO 2016）为间变性星形细胞瘤, IDH野生型或毛细胞型星形细胞瘤伴间变。术后Stupp方案，无复发生存97.5个月，提示非4级胶质瘤。贝塞斯达分类器评分0.813（"Suggested"水平）提示HGAP，结合组织病理学特征最终诊断为HGAP。病例10为23岁男性，右小脑内侧环形强化肿块伴轻度水肿，术前诊断毛细胞型星形细胞瘤或血管母细胞瘤。STR术后病理显示毛样肿瘤伴MVP和少突胶质瘤样特征，细胞密度较高，伴更多核异型性和核分裂的GBM样特征，可见微坏死但无典型GBM的地理坏死。Ki-67 20%，IDH1/2野生型。海德堡分类器分类为成人型弥漫性胶质瘤（评分0.93253），亚分类为中线/后颅窝高级别弥漫性胶质瘤, H3/IDH野生型（评分0.81765）；贝塞斯达分类器分类为中等级别IDH野生型胶质瘤（评分0.630）和弥漫性高级别星形细胞瘤, MAPK通路改变（评分0.382），均未匹配典型GBM。基于组织形态学特征和临床病程诊断为GBM, IDH野生型。CGP显示TMB 1 mut/Mb、ATM R308C、BCOR R1164、EZH2 F145SL、KRAS Q61K、MUTYH剪接位点892 A>G。术后Stupp方案，11.5个月后广泛播散性复发（包括脊髓和基底池），全脊髓放疗后初始手术后17个月死亡。
讨论部分总结：小脑GBM罕见，仅占所有GBM约1%，主要发生于成人，年轻和男性患者多于幕上GBM（Raghu et al., 2022）。最常见的鉴别诊断在老年患者中为转移性肿瘤和恶性淋巴瘤，在年轻患者中为髓母细胞瘤、室管膜瘤、血管母细胞瘤或毛细胞型星形细胞瘤。小脑GBM的影像学特征包括小脑内侧不均匀环形对比病变伴边界不清（Kuroiwa et al., 1995）。小脑GBM发病时肿瘤体积较小，预后较幕上病变有利（Adams et al., 2013）。另一方面，Lizunou等对8例小脑GBM进行系统综述并结合既往文献回顾，未发现幕上区域与小肠GBM预后差异（Lizunou et al., 2024）。他们进一步对近期文献中小脑GBM报告进行系统综述，发现11个系列中小脑GBM的mOS为15个月（7–21个月）。近期Oki等报道11例小脑胶质母细胞瘤患者mOS相对有利为22.8个月，播散性或远处复发为主要模式占86%（Oki et al., 2025）。本研究11例患者mOS为29个月。在9例分类为4级胶质瘤的患者中（包括病例4，其从初始诊断的星形细胞瘤, NOS, 3级进展为复发时的星形细胞瘤, NOS, 4级），mOS为19.5个月。该结果可能略优于大型随机对照试验中接受TMZ维持治疗的幕上GBM患者的报告预后（mOS 16个月）（Stupp et al., 2017）。关于复发模式，56%（5/9）的患者表现为播散或远处复发，不如Oki等报道的高，但倾向于高于接受Stupp方案（TMZ+RT）的幕上GBM患者中观察到的7%至37%的播散和/或远处复发（Minniti et al., 2010; Milano et al., 2010; Sherriff et al., 2013; Rapp et al., 2017; Zhou et al., 2016）。另一项研究报道小脑GBM瘤周水肿发生率低于小脑转移瘤（Occhiogrosso et al., 1985）。本研究仅2例患者出现广泛水肿，4例几乎无水肿，表明水肿并非小脑GBM的典型特征。本研究中1例CPA GBM患者（病例9）预后不良。根据既往CPA GBM系统综述，脑积水和未接受辅助RT是多因素分析中的预后因素，时间相关死亡风险分别高4倍和2倍（Lasica et al., 2023）。文献回顾还显示CPA GBM起源于邻近脑桥或小脑的外生性延伸，或脑神经根出口区（root exit zone, REZ），脑积水与较差预后相关（Lasica et al., 2023）。本研究中CPA GBM患者（病例9）仅接受活检，肿瘤起源未知，但无并发脑积水，预后中等有利（mOS: 19.5个月）。1例患者（病例4）具有低级别胶质瘤恶性进展的发现。该患者来自2005年之前，IDH状态未知，但存在从IDH突变型星形细胞瘤, 2/3级恶性转化为4级的可能性。
从分子病理学角度，小脑GBM常与染色质调控相关基因突变有关，如H3F3A（K27M）和SETD2突变，以及p53相关基因突变（Nomura et al., 2017）。该研究还证明脑胶质瘤中常见的突变和拷贝数变化在小脑GBM中罕见，DNA甲基化谱分析将所有小脑GBM分类为"RTK I（PDGFRA）"组，除H3F3A突变者外。2016年WHO分类引入弥漫性中线胶质瘤, H3 K27M突变型作为独立分子定义肿瘤实体，该命名在2021年WHO分类中修订为弥漫性中线胶质瘤, H3 K27改变型，以涵盖H3 K27改变的其他机制（Louis et al., 2016, 2021）。此外，2021年WHO GBM, IDH野生型诊断标准要求IDH和H3均为野生型。因此，确定组蛋白状态对于可能涉及中线结构的小脑恶性胶质瘤的整合诊断至关重要。Zhou等证明OLIG2表达是小脑GBM患者预后的独立因素（Zhou et al., 2023）。本研究系列中有4例小脑恶性胶质瘤伴毛样特征。其中2例（病例3和8）预后较有利，不被认为是4级胶质瘤。
HGAP已成为星形细胞胶质瘤的新独特实体，首次在WHO 2021分类中提及（Louis et al., 2021）。约74%的HGAP发生于小脑，平均发病年龄40岁，5年生存率约50%。一些先前描述为间变性毛细胞型星形细胞瘤或小脑GBM的肿瘤可能实际上是HGAP。HGAP常与细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂2A/B基因纯合缺失和ATRX突变相关。HGAP的诊断标准基于甲基化谱分析的必要发现以及形态学分析，由于高经济负担而难以诊断。因此，研究人员对4例伴毛样特征的恶性胶质瘤患者尝试DNA甲基化分析以评估HGAP的可能性。尽管病例3为20多年前的患者，最终能够进行甲基化分析。病例10的肿瘤分类为GBM而非HGAP，事实上他在初始手术后17个月死亡，提示为4级胶质瘤。这些结果表明，伴毛样特征的恶性小脑胶质瘤仅凭H&E染色和免疫组化观察的形态学难以诊断。本队列DNA甲基化分析中海德堡分类器与贝塞斯达分类器之间的分类差异可能归因于其训练队列、目标CpG位点和计算算法的差异，以及分析样本的质量。值得注意的是，贝塞斯达分类器包含许多海德堡分类器中未包含的新类别；因此，在位于既定类别边界或新识别的罕见亚型的非典型病例中，2个分类器的结果容易分歧（Aldape et al., 2025）。此外，贝塞斯达分类器可在海德堡分类器无法分类或产生低置信度评分的部分病例中提供额外诊断信息，支持在诊断困难病例中补充使用多种甲基化分类器（Aldape et al., 2025; Moosa et al., 2025; Weber et al., 2026）。与本队列中2例诊断为HGAP的肿瘤一致，贝塞斯达分类器检测到高分，达到"Suggested"和"Match"水平。在临床实践中，强烈建议不要仅依赖任一分类器的评分，而应通过结合H&E染色形态学特征和基因组改变的整合诊断建立明确的组织病理学诊断（Aldape et al., 2025）。Reinhardt等对86例小脑GBM进行甲基化分析，发现25例为伴毛样特征的间变性星形细胞瘤（按WHO 2021分类被认为诊断为HGAP），29例属于GBM IDH野生型家族的甲基化亚类（Reinhardt et al., 2018）。此外，6例肿瘤为伴H3 K27M突变的弥漫性中线胶质瘤，6例为IDH突变型胶质瘤的星形细胞瘤亚类。另一方面，16例肿瘤未分类到明确的甲基化类别。Raghu等的综述报道表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor, EGFR）基因扩增在小脑恶性胶质瘤中罕见，端粒酶逆转录酶（telomerase reverse transcriptase, TERT）启动子突变较幕上GBM少见（Raghu et al., 2022）。这些事实表明小脑GBM并非分子上均一的肿瘤，而是包含具有不同预后和治疗选择的多重脑肿瘤实体。成人小脑胶质母细胞瘤表现出显著的肿瘤间异质性，Picart等将这些罕见肿瘤分类为6个互斥的分子亚群。在其队列中，大多数MAPK通路激活的病例通过DNA甲基化分析与HGAP一致，患者总生存期显著长于TERT启动子突变或EGFR扩增肿瘤患者。这些发现强调整合基因组谱分析与表观遗传分类对于区分后颅窝真性高级别肿瘤与侵袭性IDH野生型胶质母细胞瘤至关重要（Picart et al., 2023）。理想情况下，所有小脑胶质瘤患者均应进行甲基化谱分析，尤其是伴毛样特征者，但由于检测费用高昂，对所有病例进行在经济上困难，因此需要建立使用免疫组化的HGAP廉价诊断方法。
本研究存在若干局限性。首先，为回顾性单中心研究，由于小脑恶性胶质瘤的罕见性，队列较小。其次，25年的延长研究期间引入了变异性；诊断标准、影像技术和治疗范式在此期间发生了实质性演变，分子谱分析并非统一可用。第三，先进的神经影像技术，如灌注MRI、动脉自旋标记和MR波谱未常规进行，这阻碍了评估其在术前区分小脑恶性胶质瘤与其他后颅窝肿瘤中的效用。最后，治疗策略的异质性限制了就预后因素和生存结局得出明确结论的能力。因此，这些发现应被视为初步的和产生假设的。
结论翻译：小脑恶性胶质瘤是一种罕见疾病，仅占所有GBM的1%，使其术前诊断困难，且与转移性脑肿瘤和淋巴瘤的鉴别一直具有挑战性。分子遗传学技术，如甲基化谱分析，已揭示了多种分子类型，包括HGAP。小脑恶性胶质瘤的神经影像学和形态学特征，如毛样特征和少突胶质瘤样特征，在患者之间也存在差异。尽管小脑4级胶质瘤可能似乎比幕上GBM预后略好，但该观察应谨慎解释，因为样本量小且研究期间长（25年），在此期间诊断和治疗策略发生了相当大的演变。此外，任何明显的预后差异可能是肿瘤大小差异和肿瘤不同生物学特征的结果。
