《Brain Pathology》：PTEN homozygous deletion is a negative prognostic factor in tumor treating fields-treated glioblastoma, IDH wildtype patients
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肿瘤治疗电场（TTFields）是用于异柠檬酸脱氢酶野生型胶质母细胞瘤（GBM, IDH wt）的一种治疗，可改善生存，但尚无经过验证的生物标志物用于识别可能获益的患者。本研究旨在识别可指导TTFields启动临床决策的分子生物标志物。研究人员对接受手术、放化
肿瘤治疗电场（TTFields）是用于异柠檬酸脱氢酶野生型胶质母细胞瘤（GBM, IDH wt）的一种治疗，可改善生存，但尚无经过验证的生物标志物用于识别可能获益的患者。本研究旨在识别可指导TTFields启动临床决策的分子生物标志物。研究人员对接受手术、放化疗及TTFields治疗的80例胶质瘤重新进行DNA甲基化分析和TSO500 DNA/RNA panel测序，确定64例具有全面分子数据的高度特征性GBM, IDH wt。对≥5例患者中存在的改变采用Kaplan–Meier法和Cox模型分析与生存的关系。两个未接受TTFields的GBM, IDH wt队列（n=175）作为对照。18例患者在二次手术后的组织被分析。24个改变在≥5例患者中发生。单变量分析显示KPS和MGMT启动子甲基化为保护因素，而EGFR扩增、CDKN2A/B缺失和PTEN纯合缺失与TTFields下较差生存相关。多变量分析确认KPS和MGMT为保护因素，PTEN纯合缺失为危险因素（中位OS 368 vs 603天；HR 3.86，p=0.0049）。在未接受TTFields的队列中，PTEN纯合缺失与结局无关，频率也可比（对照7%，TTFields组11%）。TTFields后GBM, IDH wt未获得超突变或其他复发性分子改变。除已确立的MGMT和KPS因素外，PTEN纯合缺失与TTFields治疗的GBM, IDH wt患者较差生存相关，可能提示TTFields获益降低，应作为TTFields治疗的预测生物标志物进一步研究。
研究背景方面，异柠檬酸脱氢酶野生型胶质母细胞瘤（glioblastoma, isocitrate dehydrogenase wildtype，GBM, IDH wt）是成人最常见且最具侵袭性的原发性脑肿瘤，即便接受手术、放疗及替莫唑胺（temozolomide，TMZ）标准治疗，中位总体生存（overall survival，OS）仍仅15–18个月。肿瘤治疗电场（tumor treating fields，TTFields）作为附加治疗可抑制有丝分裂纺锤体组装和胞质分裂，但尚无验证过的分子生物标志物来判断哪些患者获益最多、哪些患者获益较少。临床中TTFields使用受卡氏功能状态评分（Karnofsky Performance Status，KPS）和社会经济学因素影响，因此亟需分子层面的生物标志物以实现精准选择。研究人员由此开展一项分子确认队列研究，论文发表于《Brain Pathology》。
为开展研究，研究人员使用的主要关键技术与样本队列包括：样本来自Charité-Universit?tsmedizin Berlin神经外科接受一线TTFields治疗的新诊断GBM, IDH wt患者，经筛选获64例分子确认病例；两个未接受TTFields的对照队列合计175例；部分患者在二次手术后提供治疗后组织。技术方法包括DNA甲基化分型、TruSight Oncology 500（TSO500）靶向DNA/RNA测序、拷贝数变异（copy number variation，CNV）分析、MGMT启动子甲基化检测、PTEN免疫组化（immunohistochemistry，IHC）及基于PureCN的杂合性缺失（loss of heterozygosity，LOH）分析，并用Kaplan–Meier与Cox模型进行生存统计。
研究结果如下。
患者筛选与分子确诊：研究人员从120例高强度胶质瘤TTFields治疗记录中按一线治疗、组织可用性和分子一致性筛选，最终80例做DNA甲基化与NGS，64例确认为GBM, IDH wt，形成同质队列。
患者特征：64例中位年龄55.5岁，男性偏多，多数术前KPS>80，大多数接受Stupp方案，TTFields中位使用时长5.93个月、平均使用率67%，临床处理高度一致。
分子特征：DNA甲基化亚型以RTK2最多；TERT启动子突变和+7/?10染色体异常分别占95%和94%；PTEN突变33%、EGFR扩增50%、CDKN2A/B纯合缺失61%、PTEN纯合缺失11%；PI3K/AKT/mTOR通路改变占59%，肿瘤突变负荷（tumor mutational burden，TMB）中位2.4 mut/Mb。
TTFields治疗中PTEN纯合缺失为不良预后因素：单变量分析中MGMT甲基化和KPS为保护因素，EGFR扩增、CDKN2A/B纯合缺失、PTEN纯合缺失为危险因素；多变量模型中仅KPS、MGMT和PTEN纯合缺失保持显著，PTEN纯合缺失HR 3.86，中位OS 368 vs 603天。对照未用TTFields队列中PTEN纯合缺失无预后意义且频率相近。PTEN IHC蛋白丢失本身不与OS相关，推定的双等位基因PTEN失活也无显著关联，说明不良关联特异于PTEN纯合缺失这一基因组背景。
TTFields后GBM, IDH wt无特征性分子改变：18对初诊与复发配对组织显示EGFR突变丢失和甲基化亚型转换，但与未用TTFields的纵向队列演变一致；未发现TTFields特异的新发突变、超突变或固定获得性改变，支持TTFields为非基因毒性治疗。
讨论部分总结：研究人员指出，MGMT与KPS仍是稳健预后因素；PTEN纯合缺失在TTFields组具独立不良预后意义，而在非TTFields组无此作用，提示其可能是TTFields疗效相关而非一般预后因子。PI3K/AKT/mTOR通路中不同改变后果不一，纯合PTEN缺失较PIK3CA突变等更具强通路激活背景。文献中Dono等报道PTEN突变与复发胶质瘤TTFields后生存改善有关，但本研究在首发GBM, IDH wt中未证实PTEN突变的生存关联。PTEN可能通过调节Eg5和有丝分裂纺锤体影响TTFields敏感性；TTFields引起微管紊乱后可激活PI3K/AKT/mTOR，而PTEN是该通路主要抑制因子，纯合缺失致通路过度激活，或降低TTFields敏感性。配对样本分析未显示TTFields特异性基因组演化。
研究结论部分翻译：本研究中，研究人员呈现了接受标准治疗并联用TTFields的新诊断GBM, IDH wt分子特征明确队列。经典预后标志MGMT启动子甲基化和术前KPS仍是OS的稳健预测因子。研究人员确定PTEN纯合缺失为TTFields治疗队列中的独立不良预后因素，而在非TTFields对照队列中无预后相关性。既往其他分子标志如EGFR、NF1和PIK3CA未在本队列转化为显著生存差异。PTEN纯合缺失可能代表TTFields治疗患者预后更差的因素；该缺失未被Dono等研究评估，因此在复发场景中作用不明。不同PI3K/AKT/mTOR改变生物学后果不同，纯合PTEN缺失而非广义双等位基因PTEN失活或IHC蛋白丢失与不良生存相关，可能标记特定基因组背景。PTEN通过调节有丝分裂纺锤体和抑制PI3K/AKT/mTOR影响TTFields作用；纯合缺失致通路强激活，或介导TTFields抵抗。配对分析未发现TTFields特异性反复突变，符合其非基因毒性机制。结论是，PTEN纯合缺失与TTFields获益下降强相关；临床决策中排除PTEN纯合缺失有助评估TTFields潜在获益，治疗前分子检测可限于从常规DNA甲基化拷贝数谱中读取PTEN纯合缺失，宜在前瞻性实践中验证。
