山东省肿瘤防治研究院 李明焕 于金明

多项研究已明确MGMT(O6-甲基鸟嘌呤-DNA-甲基转移酶，O6-methylguanine-DNA methyltransferase)启动子甲基化阳性的高级别胶质瘤患者对替莫唑胺化疗更为敏感，且可作为一个预测指标和独立的预后指标。

但是目前，检测CpG岛甲基化的方法以甲基化敏感的限制性内切酶(MSRE)法和甲基化特异性PCR法(MSP)应用较多，两者假阳性率均较高，且不适于大量样本的检测。能否利用MGMT蛋白表达、基因表达等进一步判断预后指导治疗?MGMT基因表达、蛋白表达与MGMT甲基化以及预后的关系如何?今年ASTRO有两项口头报告分别从MGMT基因和蛋白表达角度探讨了该问题。

研究一

NRG/RTOG 9813研究是一项放疗(RT)和替莫唑胺(TMZ)对比放疗和亚硝基脲(NU)治疗间变性3级胶质瘤的Ⅲ期研究，Fleming等(摘要号：92)对该研究的人群数据进行了再次分析，旨在确定MGMT基因水平在接受放化疗的间变性3级胶质瘤患者中的预后意义。

该研究使用转录组阵列来获取NRG肿瘤/RTOG 9813研究中76例患者基因表达数据，采用MGMT-STP27预测模型，依据甲基化探针数据计算MGMT启动子甲基化状态。单变量分析和多变量分析中采用Cox比例风险模型和log-rank法进行检验，确定MGMT表达作为连续变量时对无进展生存期(PFS)和总生存期(OS)的影响。在多变量分析中，将患者的治疗前临床特征和治疗模式作为协变量。

单变量分析结果显示，MGMT基因表达升高与较短的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)均显著相关。包括MGMT基因表达、MGMT启动子甲基化、年龄、IDH突变、手术和KPS等因素的多变量分析显示：MGMT基因表达升高与较短的OS显著相关(HR=1.74，95%CI 1.02~2.97);同样，MGMT基因表达升高也与较短的PFS显著相关(HR=2.34，95%CI 1.22~4.49，P=0.01)。当MGMT启动子甲基化不包括在多变量分析中时，这种效应也相似。

该研究表明，不论MGMT甲基化状态，MGMT基因表达升高仍是RT + TMZ或RT + NU治疗的间变性星形细胞瘤患者的独立预后标志物。

研究二

另外一项研究中，Becker等(摘要号 93)发现，MGMT蛋白表达增加了MGMT启动子甲基化的预后价值，并可区分未甲基化胶质母细胞瘤患者的生存预后。该研究回顾性分析了436例成年患者，比较了MGMT蛋白表达(免疫组化使用单克隆抗体和15%的阳性细胞核作为高MGMT表达的阈值)，并评估了MGMT启动子甲基化状态。在单变量和多变量cox回归分析中采用Log-rank检验，并纳入经典的临床因素(年龄、KPS、IDH1状态等)，以及MGMT表达和MGMT启动子甲基化来确定与OS的关联。

结果显示，低于15%的MGMT表达与更好的OS相关(单变量分析：HR=1.7，P=0.00057;多变量分析：HR=1.99，P=0.001)，且比MGMT启动子甲基化更能预测生存(单变量分析：HR=1.6，P=0.0028;多变量分析：HR=1.37，P=0.081)。MGMT启动子甲基化与低MGMT表达密切相关(P=0.005，Fisher精确检验);然而，超过70%的未甲基化肿瘤的MGMT表达水平较低。

使用Stupp方案，未甲基化肿瘤患者中MGMT低表达者的OS显著优于MGMT高表达者(P=0.001);少数MGMT甲基化患者有MGMT高表达，其OS与未甲基化肿瘤患者的相似(P=0.270)。MGMT启动子甲基化仅在固有低MGMT表达(P=0.02)的肿瘤中能显著区分OS，而在MGMT表达为15%(P=0.270)时则不能判断预后。

该研究表明MGMT蛋白表达是新诊断胶质母细胞瘤的独立预后生物标志物，免疫组织化学检测可以提前以较低的成本确定哪些患者可能对Stupp方案无效。

解读

笔者认为，MGMT是一种DNA损伤修复酶，其可将甲基化鸟嘌呤的O6位甲基移除到自身的活性半胱氨酸残基上，同时自身不可逆失活为烷基化MGMT。因此，MGMT基因既是抗癌基因又是一种耐药基因。正常组织中，CpG位点一般都处在非甲基化状态。启动子甲基化是MGMT基因最常见的异常，多发生于MGMT基因启动子CpG岛，将使得染色质结构改变，从而阻止转录因子结合、导致基因的沉默。因此，MGMT基因启动子区的甲基化可以抑制MGMT酶的合成，阻碍DNA的修复。

众多试验证实，往往MGMT启动子区甲基化程度越高，化疗越敏感。MGMT基因启动子甲基化状态与MGMT蛋白的表达关系密切，当CpG位点发生甲基化后，导致该基因转录停止，蛋白表达减少，研究表明MGMT基因启动子区CpG岛甲基化是导致MGMT蛋白表达减少的重要机制和主要原因。但是MGMT蛋白表达也受启动子甲基化以外的转录后和翻译后替代机制的调控。

上述两个研究分别表明，独立于MGMT甲基化状态：①MGMT基因表达升高可作为接受放化疗的间变性星形细胞瘤患者的独立预后生物标志物。这是在使用严格的多变量分析对间变性胶质瘤患者进行的Ⅲ期研究中，首次在不依赖MGMT启动子甲基化的情况下，确定MGMT 基因表达在生存方面的意义。②免疫组化评估的MGMT蛋白表达可评价胶质母细胞瘤患者的预后。目前在胶质母细胞瘤中，造成放射和替莫唑胺化疗(Stupp治疗方案)抗拒的主要机制之一是DNA修复蛋白MGMT启动子的未甲基化，也是胶质母细胞瘤的一个关键预后因素;然而，对于甲基化和非甲基化肿瘤，目前的治疗标准是相同的。如果MGMT蛋白表达或基因表达能够补充或增加MGMT甲基化预测预后的能力，将有可能筛选出真正从化疗中获益的人群，从而指导胶质瘤的治疗决策。

上述研究结果还需要大样本的临床试验进一步验证，一方面甲基化程度、蛋白表达和基因表达的阈值(切点)需要大样本研究进一步确立;另一方面，MGMT甲基化水平以及蛋白表达水平等在不同级别胶质瘤中有明显的不同，其临床预测和预后意义也不同，这些结果不可套用在低级别胶质瘤以及少突胶质细胞瘤。