颅内生殖细胞肿瘤的临床诊断现状和进展

      颅内生殖细胞肿瘤（intracranial germ cell tumors，IGCTs）是一种常发生在儿童和青少年时期的性腺外生殖细胞肿瘤，其临床表现多样、病理组织类型复杂，诊断和治疗往往需要多学科配合，而临床上诊断延误甚至误诊的情况时有发生。因此对于任何疑似IGCTs的患者，医生应早期、准确的诊断和分型，并制订相应的治疗方案，避免对神经系统的进一步损伤。目前IGCTs临床诊断主要依据临床表现、影像学检查、肿瘤标志物、手术活检，笔者将从这些方面进行综述，并结合目前的研究探讨未来更优秀的诊断技术。 
　　1 IGCTs的概述 
　　1.1 IGCTs的流行病学 
　　IGCTs主要发生在儿童和青少年时期，发病高峰在10～12岁，90%的病例都在20岁之前诊断。在欧美地区，IGCTs占儿童神经系统肿瘤的0.5%～3%，而日本和其他亚洲国家，这个比例最高可达11%[1]。既往资料显示，IGCTs在不同国家和地区的发病率不尽相同，从以色列的<0.5/106、美国的0.6/106、英国的1/106到日本2.7/106[2]，可以看出亚洲人群的发病率要高于欧美。但日本近期的一项研究发现，亚洲人群IGCTs的发病率与其他地方一样，大约1/106[3]。IGCTs在Klinefelter综合征[4]、唐氏综合征[5]等遗传病中的发病率明顯增高。总体来说，男女发病率比例大约在3∶1，松果体区IGCTs几乎都是男性（11.5∶1），而非松果体区男女比例大约1.9∶1[3]。 
　　IGCTs主要发生在人体中线部位，最常见的发病部位是鞍上区（49%）和松果体区（37%），其他可能发病部位包括第三脑室、基底节、下丘脑和侧脑室等。在两个及以上部位同时发现病灶，则被称为双灶或多灶生殖细胞瘤[6]，大约占生殖细胞瘤的8%[7]。IGCTs会通过直接渗透入正常的脑组织或者经脑脊液进行转移，因此有时很难判断原发肿瘤位置。 
　　1.2 TGCTs的组织学分类 
　　IGCTs的组织学分类中目前应用最广泛的是世界卫生组织（WHO）分类[8]：生殖细胞瘤和非生殖细胞瘤（non-germinoma germ cell tumors，NGGCTs），NGGCTs按照不同的组织成分又可分为胚胎性癌、内胚窦瘤（也被称为卵黄囊瘤）、绒毛膜癌、畸胎瘤（分为未成熟畸胎瘤和成熟畸胎瘤）和混合瘤（含一种以上成分）。NGGCTs如果按照良恶性分类，成熟畸胎瘤为良性，其他为恶性。生殖细胞瘤占了IGCTs的60%～65%，剩下的为非生殖细胞瘤，其中大约35%为混合型[9]。 
　　1.3 IGCTs的治疗和临床存在的问题 
　　IGCTs目前主要采用放疗、化疗、手术等治疗方案，治愈率较高。但IGCTs在发病部位、肿瘤组织类型、相邻脑组织或脑脊液转移、并发症情况、对放化疗的敏感性、10年生存率等方面存在不同，其治疗方案，包括放疗的部位（局部照射或者局部+全脊髓照射）和剂量、化疗药物的选择、手术以及手术方式等需要根据具体情况制订，以达到最佳疗效。单纯生殖细胞瘤仅通过放疗就可以达到临床、影像学上的恢复，10年生存率达到90%以上[10]，而对于预后中、差的NGGCTs[11]，其对放疗的敏感性远不如单纯生殖细胞瘤，需要结合化疗或手术。同时也需要考虑放疗可能引起的内分泌疾病、继发恶性肿瘤与神经认知损伤等副作用，手术全切要面临操作的高难度和随之带来的转移、死亡风险等。

     　IGCTs临床中“诊断延迟”现象较多见，尤其对于以内分泌相关疾病作为起始症状的患者，超过半数的患者从出现症状到明确诊断需要6个月以上的时间[12-13]。误诊情况也时有发生，曾有多个病例报道生殖细胞瘤被误诊为淋巴细胞性垂体炎[14-15]。诊断延迟和误诊一方面会造成患者负担，增加了肿瘤发生远处播散的概率，另一方面提示临床上做到快速、准确的诊断尚存在困难。 
　　2 目前临床上IGCTs的诊断依据 
　　2.1 差异明显的临床表现 
　　IGCTs的临床表现很大程度上受到肿瘤的位置、波及范围以及内分泌失调的类型等影响。 
　　发生在鞍上区的IGCTs，其起始症状一般表现为下丘脑或垂体功能障碍，并且相关的前驱症状可能会存在数月甚至数年。大多数患者存在尿崩症的症状[16]，如多尿、烦渴，然后也会伴随着其他内分泌失调表现，比如生长缓慢、皮质功能减退、性早熟和甲状腺功能低下。乏力、睡眠习惯改变和学习成绩下滑是比较明显的症状。随着肿瘤向背侧生长，可能压迫视交叉，引起视力受损和视野狭窄。患者往往直到疾病进展才意识到这些症状。 
　　松果体是神经内分泌系统的一部分，但发生在松果体区的IGCTs患者很少发生内分泌相关症状。不论肿瘤单发还是多发，这类患者的前驱症状往往比较短，表现为颅内压增高、复视和Parinaaud综合征（垂直凝视障碍、瞳孔不等大、眼球震颤）。随着肿瘤的进一步生长，中脑受压引起脑积水和中脑后部的功能失调。 
　　2.2 影像学检查 
　　当临床症状怀疑IGCTs，在无禁忌证情况下应行CT或MRI检查，其中强化MRI检查是目前临床常用的检查方法。在MRI中，IGCTs在T1序列上表现为等信号或低信号，在T2序列上表现为高信号。这些肿瘤通常表现为均匀的钆强化，存在囊肿时为不均匀强化[17]。松果体区肿瘤的MRI表现可能包含一些不均匀强化的肿块，包括偶发的瘤内囊肿和钙化。生殖细胞瘤可以直接渗透到周围的脑组织中，比如基底节，也可以播散到其他部位，要么沿着脑室播散到室管膜下，或者通过脑脊液远远地播散到蛛网膜下或脑室内，因此认为术前有必要进行全脊髓的MRI检查。 
　　需要注意的是，不同组织学亚型的IGCTs在影像学上的特征相似，因此目前MRI无法对单纯生殖细胞瘤与NGGCTs进行可靠分辨。 
　　2.3 血清和脑脊液肿瘤标志物的应用 
　　IGCTs也可分为分泌型和非分泌型肿瘤：分泌型肿瘤通常定义为脑脊液甲胎蛋白（α-fetoprotein，AFP）大于10 μg/L（或高于机构的正常范围）和/或脑脊液人促绒毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin，HCG）水平大于50 U/L[18]。 
　　AFP是一种转运糖蛋白，开始是由卵黄囊分泌，后来由胎儿肝脏分泌，在孕期达到15周，AFP血清值达到高峰，半衰期是5～7 d，高峰值逐步下降，直到出生后8个月达到正常，一般在正常胎儿出生12个月后以及成年人，其浓度就下降到10 ng/mL以下。AFP血清的升高也与肝脏损伤有关，因此在正确评估AFP的临床意义之前，应对患者的肝功以及可能影响肝功的用药史进行相应询问。HCG是一种糖蛋白激素，由妊娠期间的胎盘滋养层细胞分泌。HCG是一个二聚体，其中α亚基在其他诸如LH、FSH、TSH中也存在，而β亚基则是HCG特有的。 
　　从HCG和AFP的来源可以看出，HCG主要存在于绒毛膜癌中，但也在含有滋养层细胞的单纯生殖细胞瘤中出现，而AFP则主要存在于在卵黄囊瘤中。两种肿瘤标志物的检测结果有助于确定IGCTs亚型。见表1。 
　　肿瘤标志物（AFP、HCG）临床应用与诊断IGCTs时应注意，最好可以同时检测脑脊液和血清中肿瘤标志物的浓度[19]。并且，AFP、HCG在脑脊液中的浓度和敏感性一般高于血清，而脑室脑脊液中的浓度则低于腰椎脑脊液中的浓度。腰椎穿刺在可重复测量性上也要比脑室脑脊液更加可靠，因此在没有禁忌证的情况下，腰椎穿刺应作为临床诊断IGCTs的标准步骤。 
　　2.4 手术活检 
　　组织病理活检是肿瘤诊断的金标准，因此对于临床上疑似IGCTs的患者，除非手术带来的并发症远超过获益，都应进行手术活检。2013年第三届国际神经系统生殖细胞肿瘤研讨会认为，如果患者血清及脑脊液中肿瘤标志物阴性，那么有必要通过手术来确定该肿瘤的病理性质；但是如果肿瘤标志物高于正常值，并且与影像检查表现一致，那么可以无需进行手术活检，基于这个诊断展开治疗，并观察患者的治疗反应[2]。大会同时认为组织病理免疫组化的结果应包括以下：CD117/KIT（生殖细胞瘤）、POU5F1（OCT3/4）（生殖细胞瘤）、PLAP（生殖细胞瘤）、α-fetoprotein（卵黄囊瘤）、CD30（胚胎性癌）、HCG（绒毛膜癌或含滋养层细胞的生殖细胞瘤）[20]。 
　　对于双灶或多灶生殖细胞瘤，一般认为只要血清和脑脊液的AFP正常，这类肿瘤多为单纯生殖細胞瘤，无需手术活检。 
　　需要注意的是，即使通过手术方式取得肿瘤组织标本，往往因为组织标本较小，可能获得的只是混合肿瘤的小部分，而导致组织学分型不准确，因此当病理学诊断和脑脊液、血清肿瘤标志物的检测结果不一致时，治疗应该按照恶性程度最大的诊断进行选择。 
　　3 新型肿瘤标志物miroRNA（miRNA）在IGCTs临床上的应用 
　　肿瘤标志物AFP、HCG在IGCTs诊断中的敏感性和特异性有限，考虑到IGCTs临床表现、病理组织分类的复杂性以及手术活检的高风险，临床上往往出现诊断延迟和误诊的情况。Murray等[21]曾提到，理想的生殖细胞肿瘤标志物应满足：在体液中可以稳定存在；可将正常患者和非生殖细胞肿瘤患者能够明显区分；与患者年龄、肿瘤位置和肿瘤组织分型无明显相关性。miRNA有希望成为符合这些特性的新型肿瘤标志物。

     miRNA一種含大约22个核苷酸的短链非编码RNA，它通过调控靶基因mRNA（信使RNA）转录后蛋白质的表达从而抑制基因表达[22]。研究证明，miRNA在常温保存和低温冻融中可以稳定存在[23-24]，并且在组织、血清、尿液、脑脊液等都可以检测到存在。在大量有关乳腺癌、膀胱癌、肾癌等多种恶性肿瘤与miRNA的研究中发现[25-26]，miRNA在不同组织的恶性肿瘤中存在特异性的异常表达，有希望成为临床肿瘤标志物[27]。 
　　miRNA的异常表达也与生殖细胞肿瘤有关。Palmer等[28]在48例组织样本中发现，恶性生殖细胞瘤同对照组相比，miR-376、miR-371～373和miR-302簇等8个miRNA过度表达，这种上调的表达不受组织亚型、肿瘤部位（卵巢、睾丸、性腺外）和患者年龄的影响。并在进一步的研究中验证了这些miRNA在诊断恶性生殖细胞肿瘤中的潜在临床价值[29]。Murray等[30]在后续的研究中通过量化生殖细胞瘤患者血清和脑脊液中的miRNA，发现miRNA基因面板（miR-371a-3p、miR-372-3p、miR-373-3p、miR-367-3p）能够在诊断颅外恶性生殖细胞瘤中有高度的敏感性和特异性；能够对睾丸混合恶性生殖细胞肿瘤复发进行早期的检测；可以区分IGCTs和非生殖细胞性肿瘤。其他一些研究也验证了miRNA-371～373在生殖细胞瘤中的诊断作用[31]。目前的研究主要集中在睾丸生殖细胞瘤，虽然两者存在组织同源性，miRNA在IGCTs中的应用还需要进一步研究。 
　　4 小结 
　　综上所述，IGCTs目前在临床上结合临床表现、影像学特征、特异性的肿瘤标志物（HCG、AFP）以及手术活检组织病理学基本可以确诊，但由于肿瘤本身组织学比较复杂，原发部位特殊，目前的诊断仍需要多个学科共同努力才能确保诊断明确，而miRNA作为一种性质稳定、准确性及特异性更高的肿瘤标志物，在未来获得更多的研究证据和更低的技术成本后，将有希望应用于临床中。 
　　[参考文献] 
　　[1] Echevarria ME，Fangusaro J，Goldman S. Pediatric central nervous system germ cell tumors：a review [J]. Oncologist，2008，13（6）：690-699. 
　　[2] Murray MJ，Horan G，Lowis S，et al. Highlights from the third international central nervous system germ cell tumour symposium：laying the foundations for future consensus [J]. Ecancermedicalscience，2013，7（1）：1-10. 
　　[3] McCarthy BJ，Shibui S，Kayama T，et al. Primary CNS germ cell tumors in Japan and the United States：an analysis of 4 tumor registries [J]. Neuro Oncol，2012，14（9）：1194-1200. 
　　[4] Queipo G，Aguirre D，Nieto K，et al. Intracranial germ cell tumors：association with Klinefelter syndrome and sex chromosome aneuploidies [J]. Cytogenet Genome Res，2008，121（3-4）：211-214. 
　　[5] Nodomi S，Umeda K，Ueno H，et al. Efficacy of ifosfamide-cisplatin-etoposide （ICE）Chemotherapy for a CNS Germinoma in a child with down syndrome [J]. J Pediatr Hematol Oncol，2017，39（1）：e39-e42. 
　　[6] Al-Mahfoudh R，Zakaria R，Irvine E，et al. The management of bifocal intracranial germinoma in children [J]. Child Nerv Syst，2014，30（4）：625-630. 
　　[7] Osorio DS， Allen JC. Management of CNS germinoma [J]. CNS Oncol，2015，4（4）：273-279. 
　　[8] Louis DN，Perry A，Reifenberger G，et al. The 2016 World Health Organization classification of tumors of the central nervous system：a summary [J]. Acta Neuropathol，2016， 131（6）：803-820. 
　　[9] Jennings MT，Gelman R，Hochberg F. Intracranial germ-cell tumors：natural history and pathogenesis [J]. J Neurosurg，1985，63（2）：155-167. 
　　[10] Kim JY，Park J. Understanding the treatment strategies of intracranial germ cell tumors： focusing on radiotherapy [J]. J Korean Neurosurg Soc，2015，57（5）：315-322.

      [11] Matsutani M，Sano K，Takakura K，et al. Primary intracranial germ cell tumors：a clinical analysis of 153 histologically verified cases [J]. J Neurosurg，1997，86（3）：446-455. 
　　[12] Sethi RV，Marino R，Niemierko A，et al. Delayed diagnosis in children with intracranial germ cell tumors [J]. J Pediatr，2013，163（5）：1448-1453. 
　　[13] Crawford JR，Santi MR，Vezina G，et al. CNS germ cell tumor（CNSGCT）of childhood：presentation and delayed diagnosis [J]. Neurology，2007，68（20）：1668-1673. 
　　[14] Nishiuchi T，Imachi H，Murao K，et al. Suprasellar germinoma masquerading as lymphocytic hypophysitis associated with central diabetes insipidus，delayed sexual development，and subsequent hypopituitarism [J]. Am J Med Sci，2010，339（2）：195-199. 
　　[15] 边芳，汪宁，赵真真，等.颅内生殖细胞瘤致垂体柄增粗误诊为淋巴细胞性垂体炎临床报告并文献复习[J].临床误诊误治，2015，28（5）：53-56. 
　　[16] Rivarola MA，Mendilaharzu H，Warman M，et al. Endocrine disorders in 66 suprasellar and pineal tumors of patients with prepubertal and pubertal ages [J]. Horm Res，1992， 37（1-2）：1-6. 
　　[17] Lensing FD，Abele TA，Sivakumar W，et al. Pineal region masses-imaging findings and surgical approaches [J]. Curr Probl Diagn Radiol，2015，44（1）：76-87. 
　　[18] Calaminus G，Bamberg M，Baranzelli MC，et al. Intracranial germ cell tumors：a comprehensive update of the European data [J]. Neuropediatrics，1994，25（1）：26-32. 
　　[19] Kushner BH，LaQuaglia MP，Wollner N，et al. Desmoplastic small round-cell tumor：prolonged progression-free survival with aggressive multimodality therapy [J]. J Clin Oncol，1996，14（5）：1526-1531. 
　　[20] Murray MJ，Bartels U，Nishikawa R，et al. Consensus on the management of intracranial germ-cell tumours [J]. Lancet Oncol，2015，16（9）：470-477. 
　　[21] Murray MJ，Nicholson JC，Coleman N. Biology of childhood germ cell tumours，focussing on the significance of microRNAs [J]. Andrology，2015，3（1）：129-139. 
　　[22] Esquela-Kerscher A，Slack FJ. Oncomirs-microRNAs with a role in cancer [J]. Nat Rev Cancer，2006，6（4）：259-269. 
　　[23] Balzano F，Deiana M，Giudici SD，et al. MiRNA stability in frozen plasma samples [J]. Molecules，2015，20（10）：19030-19040. 
　　[24] Mall C，Rocke DM，Durbin-Johnson B，et al. Stability of miRNA in human urine supports its biomarker potential [J]. Biomark Med，2013，7（4）：623-631. 
　　[25] Canturk KM，Ozdemir M，Can C，et al. Investigation of key miRNAs and target genes in bladder cancer using miRNA profiling and bioinformatic tools [J]. Mol Biol Rep，2014，241（12）：8127-8135. 
　　[26] Nassar FJ，Nasr R，Talhouk R. MicroRNAs as biomarkers for early breast cancer diagnosis，prognosis and therapy prediction [J]. Pharmacol Ther，2017，172：34-49. 
　　[27] Mishra PJ. MicroRNAs as promising biomarkers in cancer diagnostics [J]. Biomark Res，2014，2（1）：19. 
　　[28] Palmer RD，Murray MJ，Saini HK，et al. Malignant germ cell tumors display common microrna profiles resulting in global changes in expression of mRNA targets [J]. Cancer Res，2010，70（7）：2911-2923. 
　　[29] Murray MJ，Halsall DJ，Hook CE，et al. Identification of microRNAs from the miR-371-373 and miR-302 clusters as potential serum biomarkers of malignant germ cell tumors [J]. Am J Clin Pathol，2011，135（1）：119-125. 
　　[30] Murray MJ，Bell E，Raby KL，et al. A pipeline to quantify serum and cerebrospinal fluid microRNAs for diagnosis and detection of relapse in paediatric malignant germ-cell tumours [J]. Br J Cancer，2016，114（2）：151-162. 
　　[31] Dieckmann KP，Radtke A，Spiekermann M，et al. Serum levels of microRNA miR-371a-3p：a sensitive and specific new biomarker for germ cell tumours [J]. Eur Urol，2017，71（2）：213-220. 
　　（收稿日期：2017-01-24 本文編辑：李亚聪）