山東省腫瘤防治研究院 李明煥 于金明

多項研究已明確MGMT(O6-甲基鳥嘌呤-DNA-甲基轉(zhuǎn)移酶，O6-methylguanine-DNA methyltransferase)啟動子甲基化陽性的高級別膠質(zhì)瘤患者對替莫唑胺化療更為敏感，且可作為一個預測指標和獨立的預后指標。

但是目前，檢測CpG島甲基化的方法以甲基化敏感的限制性內(nèi)切酶(MSRE)法和甲基化特異性PCR法(MSP)應用較多，兩者假陽性率均較高，且不適于大量樣本的檢測。能否利用MGMT蛋白表達、基因表達等進一步判斷預后指導治療?MGMT基因表達、蛋白表達與MGMT甲基化以及預后的關系如何?今年ASTRO有兩項口頭報告分別從MGMT基因和蛋白表達角度探討了該問題。

研究一

NRG/RTOG 9813研究是一項放療(RT)和替莫唑胺(TMZ)對比放療和亞硝基脲(NU)治療間變性3級膠質(zhì)瘤的Ⅲ期研究，F(xiàn)leming等(摘要號：92)對該研究的人群數(shù)據(jù)進行了再次分析，旨在確定MGMT基因水平在接受放化療的間變性3級膠質(zhì)瘤患者中的預后意義。

該研究使用轉(zhuǎn)錄組陣列來獲取NRG腫瘤/RTOG 9813研究中76例患者基因表達數(shù)據(jù)，采用MGMT-STP27預測模型，依據(jù)甲基化探針數(shù)據(jù)計算MGMT啟動子甲基化狀態(tài)。單變量分析和多變量分析中采用Cox比例風險模型和log-rank法進行檢驗，確定MGMT表達作為連續(xù)變量時對無進展生存期(PFS)和總生存期(OS)的影響。在多變量分析中，將患者的治療前臨床特征和治療模式作為協(xié)變量。

單變量分析結(jié)果顯示，MGMT基因表達升高與較短的OS(HR=1.56，95%CI 1.17~2.08，P=0.003)和PFS(HR=1.39，95%CI 1.06~1.82，P=0.019)均顯著相關。包括MGMT基因表達、MGMT啟動子甲基化、年齡、IDH突變、手術和KPS等因素的多變量分析顯示：MGMT基因表達升高與較短的OS顯著相關(HR=1.74，95%CI 1.02~2.97);同樣，MGMT基因表達升高也與較短的PFS顯著相關(HR=2.34，95%CI 1.22~4.49，P=0.01)。當MGMT啟動子甲基化不包括在多變量分析中時，這種效應也相似。

該研究表明，不論MGMT甲基化狀態(tài)，MGMT基因表達升高仍是RT + TMZ或RT + NU治療的間變性星形細胞瘤患者的獨立預后標志物。

研究二

另外一項研究中，Becker等(摘要號 93)發(fā)現(xiàn)，MGMT蛋白表達增加了MGMT啟動子甲基化的預后價值，并可區(qū)分未甲基化膠質(zhì)母細胞瘤患者的生存預后。該研究回顧性分析了436例成年患者，比較了MGMT蛋白表達(免疫組化使用單克隆抗體和15%的陽性細胞核作為高MGMT表達的閾值)，并評估了MGMT啟動子甲基化狀態(tài)。在單變量和多變量cox回歸分析中采用Log-rank檢驗，并納入經(jīng)典的臨床因素(年齡、KPS、IDH1狀態(tài)等)，以及MGMT表達和MGMT啟動子甲基化來確定與OS的關聯(lián)。

結(jié)果顯示，低于15%的MGMT表達與更好的OS相關(單變量分析：HR=1.7，P=0.00057;多變量分析：HR=1.99，P=0.001)，且比MGMT啟動子甲基化更能預測生存(單變量分析：HR=1.6，P=0.0028;多變量分析：HR=1.37，P=0.081)。MGMT啟動子甲基化與低MGMT表達密切相關(P=0.005，F(xiàn)isher精確檢驗);然而，超過70%的未甲基化腫瘤的MGMT表達水平較低。

使用Stupp方案，未甲基化腫瘤患者中MGMT低表達者的OS顯著優(yōu)于MGMT高表達者(P=0.001);少數(shù)MGMT甲基化患者有MGMT高表達，其OS與未甲基化腫瘤患者的相似(P=0.270)。MGMT啟動子甲基化僅在固有低MGMT表達(P=0.02)的腫瘤中能顯著區(qū)分OS，而在MGMT表達為15%(P=0.270)時則不能判斷預后。

該研究表明MGMT蛋白表達是新診斷膠質(zhì)母細胞瘤的獨立預后生物標志物，免疫組織化學檢測可以提前以較低的成本確定哪些患者可能對Stupp方案無效。

解讀

筆者認為，MGMT是一種DNA損傷修復酶，其可將甲基化鳥嘌呤的O6位甲基移除到自身的活性半胱氨酸殘基上，同時自身不可逆失活為烷基化MGMT。因此，MGMT基因既是抗癌基因又是一種耐藥基因。正常組織中，CpG位點一般都處在非甲基化狀態(tài)。啟動子甲基化是MGMT基因最常見的異常，多發(fā)生于MGMT基因啟動子CpG島，將使得染色質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，從而阻止轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合、導致基因的沉默。因此，MGMT基因啟動子區(qū)的甲基化可以抑制MGMT酶的合成，阻礙DNA的修復。

眾多試驗證實，往往MGMT啟動子區(qū)甲基化程度越高，化療越敏感。MGMT基因啟動子甲基化狀態(tài)與MGMT蛋白的表達關系密切，當CpG位點發(fā)生甲基化后，導致該基因轉(zhuǎn)錄停止，蛋白表達減少，研究表明MGMT基因啟動子區(qū)CpG島甲基化是導致MGMT蛋白表達減少的重要機制和主要原因。但是MGMT蛋白表達也受啟動子甲基化以外的轉(zhuǎn)錄后和翻譯后替代機制的調(diào)控。

上述兩個研究分別表明，獨立于MGMT甲基化狀態(tài)：①MGMT基因表達升高可作為接受放化療的間變性星形細胞瘤患者的獨立預后生物標志物。這是在使用嚴格的多變量分析對間變性膠質(zhì)瘤患者進行的Ⅲ期研究中，首次在不依賴MGMT啟動子甲基化的情況下，確定MGMT 基因表達在生存方面的意義。②免疫組化評估的MGMT蛋白表達可評價膠質(zhì)母細胞瘤患者的預后。目前在膠質(zhì)母細胞瘤中，造成放射和替莫唑胺化療(Stupp治療方案)抗拒的主要機制之一是DNA修復蛋白MGMT啟動子的未甲基化，也是膠質(zhì)母細胞瘤的一個關鍵預后因素;然而，對于甲基化和非甲基化腫瘤，目前的治療標準是相同的。如果MGMT蛋白表達或基因表達能夠補充或增加MGMT甲基化預測預后的能力，將有可能篩選出真正從化療中獲益的人群，從而指導膠質(zhì)瘤的治療決策。

上述研究結(jié)果還需要大樣本的臨床試驗進一步驗證，一方面甲基化程度、蛋白表達和基因表達的閾值(切點)需要大樣本研究進一步確立;另一方面，MGMT甲基化水平以及蛋白表達水平等在不同級別膠質(zhì)瘤中有明顯的不同，其臨床預測和預后意義也不同，這些結(jié)果不可套用在低級別膠質(zhì)瘤以及少突膠質(zhì)細胞瘤。