二代测序 | 骨肿瘤精准诊疗的最强辅助！

发布日期：2025-03-22浏览次数：

原发性骨肿瘤是起源于骨骼或其附属组织的肿瘤，较为罕见，约占各类恶性肿瘤的 0.2%，骨肿瘤亚型众多，恶性程度高，每年确诊患者数占所有新发癌症患者的1％。原发性骨肿瘤是一类分化差异明显的肿瘤，组织来源不同，常见的包括成纤维、成骨、成软骨、未分化等细胞来源和富含巨细胞的肿瘤。此外，骨可能是一些其他类型肿瘤的发生部位，包括脊索来源、血管来源、肌源性和脂源性肿瘤。 分子遗传学的进展扩大了对许多不同类型肿瘤中分子特征的认识。虽然目前在临床上，原发性骨肿瘤的常规诊断仍是基于临床病理学诊断，但当一些病变与其他病变存在形态学的相似或重叠，难以通过细胞病理学诊断时，可考虑通过分子检测手段明确分子特征进而辅助鉴定和诊断。 《骨肿瘤二代测序及分子检测技术临床应用专家共识》 推荐意见：对于病理诊断困难的骨肿瘤，应考虑进行包含FISH、IHC和NGS在内的分子诊断，辅助骨肿瘤的临床、病理诊断（推荐等级：SR）。 二代测序助力骨肿瘤精准诊断 随着个体化诊治理论和精准医学理念的发展，肿瘤靶向治疗日新月异，更多与药物疗效预测相关的基因被发现。二代基因测序（next-generation sequencing，NGS）能一次对几十万至几百万条 DNA 序列片段/读长进行测序分析，从而识别基因变异（驱动基因、伴随突变基因），目前已广泛应用于肿瘤的分子诊断、靶向基因筛选以及表观遗传学分析等领域。 利用NGS检测，可明确肿瘤患者病变组织的基因变异信息，从而进行分子特征描述，实现“同病异治”和“异病同治”的精准治疗模式。因此，NGS 在骨肿瘤体细胞基因突变检测中展现了广阔的应用前景。 骨巨细胞瘤 骨巨细胞瘤可以通过 IHC 进行常见氨基酸改变p.Gly34Trp检测，也可通过NGS进行点突变H3-3A检测，可与其他富含巨细胞的病变鉴别。 骨巨细胞瘤是一种良性侵袭性骨肿瘤，特征是由肿瘤性的间质细胞和多核巨细胞组成。研究发现，几乎所有骨巨细胞瘤都有H3-3A基因的体细胞点突变，导致特异性氨基酸替代p.Gly34Trp，这种改变可通过IHC（G34W-IHC）检测到。这种突变导致组蛋白H3的表观遗传修饰和功能异常。此外，骨巨细胞瘤中还存在其他改变，包括20q11.1扩增、IDH突变（存在争议）和RANKL过度表达。虽然骨巨细胞瘤的诊断通常并不复杂，但某些病例可能与其他富含巨细胞的病变（如富含巨细胞的骨肉瘤，软骨母细胞瘤等）有形态学上的重叠。因此，IHC或NGS检测H3-3A突变可能有助于疾病确诊。骨巨细胞瘤的精准诊断具有重要意义，可用于指导地舒单抗（Denosumab）进行靶向治疗。 软骨母细胞瘤 软骨母细胞瘤可通过 NGS 检测 H3-3B/A 基因点突变，IHC检测 K36M-IHC、RANKL过表达进行辅助诊断，K36M对于软骨母细胞瘤与富含巨细胞病变及软骨源性病变具有鉴别诊断的意义。 软骨母细胞瘤病理特点类似原始的软骨母细胞。软骨母细胞瘤主要由H3-3B基因突变驱动，极低比例携带H3-3A基因突变。这些突变导致的氨基酸改变可通过 IHC（K36M-IHC）检测。与骨巨细胞瘤一样，这种突变干扰组蛋白H3。软骨母细胞瘤也显示出与骨巨细胞瘤相似的 RANKL 过度表达。软骨母细胞瘤在某些情况下可能表现出与富含巨细胞病变及软骨源性病变的相似的病理形态，且在某些情况下可合并继发性动脉瘤样骨囊肿样改变，此时K36M突变的鉴定具有鉴别诊断意义。 骨母细胞瘤和骨样骨瘤 骨母细胞瘤和骨样骨瘤可通过 IHC 检测 FOS辅助诊断，尤其是对于可疑的骨母细胞瘤，若有新鲜组织样本可选择FISH、NGS进行检测。 最近研究发现两种肿瘤中FOS和FOSB的重排，可用FOS的免疫组织化学来鉴定。FOS是一种受严格调控的转录因子，参与了骨肿瘤的发病机制；FOS 和 FOSB 重排涉及多个伴侣，形成缺乏正常调控元件的突变融合转录物。部分无 FOS 重排的成骨细胞瘤中可发现 NF2 缺失。 骨样骨瘤通常在临床病理基础上易于诊断；然而，诊断骨母细胞瘤有时可能比较困难，因其组织学表现可能与某些低度或高度恶性的病变（如骨肉瘤）相似。由于骨母细胞瘤IHC表现并不特异，可以考虑通过 FISH 或NGS测序对新鲜肿瘤组织进行检测，进行辅助诊断，而 FOS 免疫组织化学阳性可能有助于支持可疑的骨母细胞瘤诊断。 软骨肉瘤 软骨肉瘤可通过Sanger测序检测IDH1/2基因的热点突变，也可通过IHC检测。继发性软骨肉瘤可通过NGS检测进行辅助诊断。 软骨肉瘤是一种恶性软骨组织来源肿瘤，其分级主要基于细胞异形程度和其他病理特征，包括细胞含量、软骨基质变性和核分裂像等。在遗传学上，原发性软骨肉瘤的特征是异柠檬酸脱氢酶基因IDH1（R132C/H/G）和 IDH2（R172S）的体细胞点突变导致羟戊二酸水平的改变。继发性软骨肉瘤常起源于内生软骨瘤，多发病变如 Ollier 病和 Maffuci 综合征，也以 IDH 突变为特征。与骨软骨瘤相关的继发性周围型软骨肉瘤以 EXT1 和 EXT2 突变为特征。 高级别软骨肉瘤显示进行性分子改变，包括非整倍体和复杂核型及 RB1、TP53 和 COL2A1 突变。此外，有报道显示骨膜软骨肉瘤含有 IDH 基因突变，而间叶型软骨肉瘤为 HEY1-NCOA2 重排。虽然软骨肉瘤的常规诊断一般不需要借助分子遗传学检测，而是根据临床表现、放射学和组织学特点在临床实践中建立的。然而，相关的分子改变在某些情况下可能对诊断有帮助。 骨肉瘤 骨肉瘤的突变特征较为复杂，可通过 FISH、IHC检测常见突变基因如 MDM2、CDK4 等基因的扩增。也可通过 NGS 获得广谱的基因突变信息。另外，有遗传性肿瘤综合征疾病史/家族史的患者建议进行TP53、RB1的胚系突变检测。 骨肉瘤是一种恶性成骨性肿瘤，具有复杂的遗传学特征。高级别骨肉瘤的分子遗传学较为复杂，细胞遗传学和NGS研究已明确多种体细胞突变及染色体水平的拷贝数改变。肿瘤抑癌基因和原癌基因的体细胞突变包括 TP53、RB1、BRCA2、BAP1、RET、CDKN2A、PTEN、WRN、ATRX 等。其中 TP53、RB1和WRN 与遗传性肿瘤综合征（包括李-佛美尼综合症、遗传性视网膜母细胞瘤和Werner综合征）相关，这些基因使患者罹患骨肉瘤风险增加。 小圆细胞恶性肿瘤 小圆细胞恶性肿瘤可通过 IHC、PCR、NGS 检测特征重排以明确亚型。 小圆细胞恶性肿瘤目前根据分子分型分为以下四类：尤文肉瘤（有EWSR1或FUS重排与ETS家族转录因子融合），EWSR1-非ETS融合的小细胞肉瘤，CIC重排肉瘤，BCOR重排肉瘤。尤文肉瘤的遗传特点是特异性t（11; 22）（q24; q12）导致产生的融合蛋白EWSR1-FLI1。EWSR1亦存在多种其他融合伴侣，携带这些融合基因的肿瘤许多被认为属于尤文肉瘤家族并以类似的方式治疗。这些肿瘤均具有相似的形态学表现，EWSR1 的分子检测对于诊断有较大帮助。在这些病变的诊断中，虽然 FISH 有助于确定 EWSR1 基因是否存在重排，但可能需要借助其他分子诊断技术（如 PCR 或 NGS），以确定融合基因并明确小圆细胞肉瘤具体分子分型。 二代测序助力骨肿瘤预后评估 目前通过相关基础研究及临床观察，明确了一些与骨肿瘤预后相关的基因突变。 《骨肿瘤二代测序及分子检测技术临床应用专家共识》 推荐意见：携带 TP53 基因突变的骨肉瘤患者预后较差；携带 IDH1/IDH2 突变的Ⅱ、Ⅲ级软骨肉瘤，去分化软骨肉瘤预后较好；14q32改变的Ⅲ级软骨肉瘤预后较差。MTNR1B缺失、ADAM10低表达的脊索瘤患者预后较差（推荐等级：R）。 二代测序助力骨肿瘤用药指导 随着靶向治疗和免疫治疗在多个实体瘤中的广泛应用，肿瘤的分子基因组学已被证明可为靶向治疗和免疫治疗提供有力参考。但目前在骨肿瘤领域NCCN指南推荐，FDA、NMPA获批上市的精准靶向药物及免疫治疗药物相对较少，靶向药物主要为抗血管生成类、多激酶抑制剂，免疫治疗药物为单抗帕博利珠单抗。 《骨肿瘤二代测序及分子检测技术临床应用专家共识》 推荐意见：骨肿瘤获批靶向及免疫药物较少。帕博利珠单抗（Pembrolizumab）用于 dMMR、MSI-H的除骨巨细胞瘤之外的恶性骨肿瘤患者中；帕博利珠单抗也用于肿瘤突变负荷（tumor mutation burden，TMB）≥10 muts/Mb 的除骨巨细胞瘤之外的恶性骨肿瘤患者中。艾伏尼布（Ivosidenib）可用于 IDH1 基因突变的软骨肉瘤治疗（推荐等级：SR）。 一线治疗失败的患者，在患者自愿的前提下，可以尝试通过 NGS 及 PD-1/L1 检测（可考虑对转移灶取材）获得更全面的基因突变信息和PD-1/L1表达信息，以寻找潜在可获益的、跨适应证的靶向药物及免疫治疗药物（推荐等级：C）。 参考文献： [1]姬涛,周光新,张鹏,等. 骨肿瘤二代测序及分子检测技术临床应用专家共识 [J]. 中华骨与关节外科杂志, 2022, 15 (12): 889-901. [2]华莹奇,王坚,陈静,等. 骨与软组织肿瘤二代测序中国专家共识（2021年版） [J]. 中国肿瘤临床, 2021, 48 (20): 1027-1035. [3]Xie X, Bian Y, Li H, Yin J, Tian L, Jiang R, Zeng Z, Shi X, Lei Z, Hou C, Qu Y, Wang L, Shen J. A Comprehensive Understanding of the Genomic Bone Tumor Landscape: A Multicenter Prospective Study. Front Oncol. 2022 Jun 8;12:835004. doi: 10.3389/fonc.2022.835004. PMID: 35756627; PMCID: PMC9213736. [4]Cordier F, Ferdinande L, Hoorens A, Van de Vijver K, Van Dorpe J, Creytens D. Soft Tissue and Bone Tumor Diagnostics: Harnessing the Power of Molecular Techniques. Genes (Basel). 2023 Dec 17;14(12):2229. doi: 10.3390/genes14122229. PMID: 38137051; PMCID: PMC10742688.