成人后颅窝毛细胞型星形细胞瘤伴新型ZBTB20::BRAF融合基因的诊断挑战

《Discover Neuroscience》：Diagnostic challenges in an adult infratentorial pilocytic astrocytoma with a novel ZBTB20 BRAF fusion

　　

摘要：报道一例经组织学确诊的46岁男性后颅窝（infratentorial）毛细胞型星形细胞瘤（pilocytic astrocytoma，PA，CNS WHO 1级）罕见病例。该病例在发病年龄、影像学表现及DNA甲基化分类器无法匹配典型PA甲基化谱等方面均不典型，研究人员怀疑上述特征与一种迄今尚未被描述的新型ZBTB20（锌指及Bric?a?brac结构域蛋白20，Zinc Finger and Bric?a?brac domain containing 20）::BRAF（B?Raf原癌基因丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，B?Raf Proto?oncogene Serine/Threonine?protein Kinase）融合有关。ZBTB20近期被证实表达于神经元前体细胞并可调控星形胶质细胞分化，且不在少突胶质细胞谱系中表达；ZBTB20过表达促进星形胶质细胞生成，其与BRAF发生融合可导致MAPK（Mitogen?Activated Protein Kinase，丝裂原活化蛋白激酶）通路失调并最终诱发肿瘤，此过程通常与BRAF突变相关。此类伴有非典型甲基化谱的新型融合基因为PA的诊断及预后评估带来挑战。随着分子检测技术的普及，更多新突变及融合将被发现，识别如ZBTB20::BRAF这类新型分子改变有助于阐明胶质瘤乃至更广泛肿瘤的致病机制，并可能成为靶向治疗的潜在位点。

成人后颅窝毛细胞型星形细胞瘤伴新型ZBTB20::BRAF融合一例——诊断挑战与分子特征分析

本文报道并分析一例发生于46岁男性的后颅窝毛细胞型星形细胞瘤（pilocytic astrocytoma, PA；CNS WHO 1级），其携带此前未被描述的ZBTB20::BRAF融合基因，且DNA甲基化谱未能归入已知PA甲基化类别。目前PA多见于儿童及青少年，成人尤其是40岁以上患者极为罕见；典型PA约60%–70%存在KIAA1549::BRAF融合，近年虽陆续报道GIT2::BRAF、GNAI3::BRAF、RIN2::BRAF等少见BRAF融合，但ZBTB20::BRAF融合尚无文献记载。此外，成人脑干/后颅窝低级别胶质瘤活检标本量少、经典组织学形态不完整，加之DNA甲基化分类器参考数据集对成人不典型分子亚型代表性不足，常致分类失败，给整合诊断带来困难。本研究通过详细临床–影像–病理–分子综合分析这一罕见病例，旨在阐明新型BRAF融合在成人PA诊断困境中的意义，强调全面分子检测的价值，并为未来MAPK（Mitogen?Activated Protein Kinase，丝裂原活化蛋白激酶）通路靶向治疗提供依据。本文发表于《Discover Neuroscience》。

研究人员采用的主要关键技术方法如下：研究对象为单例46岁男性成人后颅窝占位患者，经右侧立体定向活检获取组织标本；组织学行HE（Hematoxylin and Eosin，苏克木精–伊红）染色及免疫组化（Immunohistochemistry, IHC）检测IDH1 R132H、ATRX（Alpha?Thalassemia Mental Retardation X?linked gene，α?地中海贫血/智力低下综合征X连锁基因）、p53、H3 K27M、H3 K27me3（Trimethylation of Lysine 27 on Histone H3，组蛋白H3第27位赖氨酸三甲基化）及Ki?67增殖指数；分子检测采用FusionPlex二代测序（Next?Generation Sequencing, NGS）进行融合基因分析，并行DNA甲基化芯片检测并使用德国癌症研究中心（Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ）Heidelberg分类器v12.8进行甲基化分型；影像学随访采用MRI（Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像）T1、T2及FLAIR序列。

1 Introduction（引言）

研究人员指出PA是儿童最常见的CNS WHO 1级胶质瘤，多位于小脑、视路或脑干，典型驱动事件为MAPK通路失调尤其是KIAA1549::BRAF融合；成人PA少见且在老年人群中极罕见，生物学行为较儿童更具侵袭性。本研究病例为46岁男性，表现为进行性延髓功能障碍及后颅窝 heterogeneous（混杂）囊实性病变，组织学倾向PA但甲基化谱无法分类，NGS检出ZBTB20::BRAF融合，由此引出成人后颅窝PA在影像、取材、分子分型方面的诊断难题及新型融合的临床意义。

2 Case presentation（病例介绍）

患者为46岁男性，主诉双侧上肢震颤、复视、双下肢烧灼感，既往2年前起反复头痛。查体示共济失调、左侧静止性震颤、轻度构音障碍，右展神经（CN VI）及右面神经（CN VII，House?Brackmann IV级）麻痹。视频荧光吞咽检查示吞咽触发延迟。MRI示右延髓不规则无强化囊实性占位（直径23 mm），延伸至右下小脑脚及第四脑室，向上达桥延交界、向下至颈髓上段，无弥散受限及钙化，中央见坏死区，放射学拟诊脑干胶质瘤。经后颅窝入路行立体定向活检获取浅、深部组织各4块。

3 Pathological findings（病理发现）

组织学：浅表标本示白质内肿瘤细胞浸润，核不规则深染；深部标本为富于纤细毛样突起的低细胞密度胶质瘤，偶见Rosenthal纤维，无明显细胞异型、核分裂象、坏死及微血管增生，未见神经元分化成分。IHC：IDH1 R132H（–），ATRX核保留（+），p53散在弱（+）（野生型模式），H3 K27M（–），H3 K27me3保留（+），Ki?67 < 1%。典型双相结构因标本局限未显现，结合毛样形态及Rosenthal纤维倾向诊断PA，需排除IDH?突变型星形细胞瘤及MAPK通路 altered（改变型）低级别胶质瘤，故行分子检测。

4 Genetic findings（基因发现）

靶向RNA?seq融合分析未检出BRAF V600E或KIAA1549::BRAF，但检出ZBTB20（NM_015642.6，chr3:114069441，Exon 9）与BRAF（NM_004333.6，chr7:140482821，Exon 10）框内融合，预测保留BRAF激酶结构域且具有活性。DNA甲基化谱经DKFZ分类器无法明确归类，最接近匹配为"Low?grade glial/glioneuronal/neuroepithelial tumors"甲基化家族（校准得分0.65）；拷贝数图谱平坦，无CDKN2A/B缺失。综合毛样组织学+Rosenthal纤维+ZBTB20::BRAF融合，研究人员最终倾向PA诊断，优于"MAPK通路 altered 弥漫性低级别胶质瘤"或"IDH野生型星形细胞瘤伴MAPK融合"等描述性诊断。

5 Follow up（随访）

活检后12个月随访MRI示病变大小无进展，可见自右小脑至病灶的活检通道影。

6 Literature review（文献复习）

研究人员系统检索未发现任何ZBTB20::BRAF融合报道；扩展检索少见BRAF融合仅得3篇：GNAI3::BRAF（Lin等，22岁男性小脑脚PA）、RIN2::BRAF（Liu等，22岁男性透明隔PA）、GIT2::BRAF（Helgager等，10岁男性颞叶PA）。ZBTB20蛋白属BTB/POZ转录抑制因子，高表达于晚期神经前体细胞及其星形胶质细胞后代，早于GFAP（Glial Fibrillary Acidic Protein，胶质纤维酸性蛋白）表达，可促进星形胶质细胞分化，其过表达与星形胶质细胞生成正相关，与少突胶质细胞谱系无关。

7 Discussion（讨论）

成人PA罕见且预后差于儿童，部位以小脑、视路、脑干多见，典型影像为囊伴强化壁结节，典型组织学呈双相+Rosenthal纤维/嗜酸性颗粒小体。经典分子改变为KIAA1549::BRAF融合（60%–70%），少数见BRAF V600E、FGFR1/NTRK2融合等。本例ZBTB20::BRAF融合为首报，预测激活BRAF激酶域导致MAPK通路失调，但其对肿瘤侵袭性、治疗反应影响尚不明。本例诊断难点包括：成人后颅窝低级别胶质瘤少见且症状非特异性；MRI可呈无强化囊实性易被误判；脑干立体定向活检标本局限致经典组织学特征缺如；DNA甲基化分类器因肿瘤含新型融合、成人后颅窝PA训练集不足、低肿瘤纯度而分类失败（校准分仅0.65）。研究人员强调甲基化结果须结合组织学–影像–临床综合判读，小标本低纯度可致假阴性/低置信度。此新型融合拓宽了PA基因型谱，提示成人脑肿瘤应行全面分子检测，未来可能指导BRAF/MEK抑制剂应用。

结论（Conclusion）

研究人员总结：本例46岁男性后颅窝PA携带首次报道的ZBTB20::BRAF融合，DNA甲基化谱因新型融合及小标本等因素未能归类。此病例扩充了PA少见BRAF融合谱，提示随着分子检测普及将发现更多新融合，有望深化对肿瘤发生、分类、预后的认识，并为MAPK通路抑制剂在成人PA及其他胶质瘤中的个体化应用提供分子依据。