神经母细胞瘤的染色体和遗传学标记物

与成人肿瘤相比，儿童癌症的基因组异常和突变要少得多。低风险神经母细胞瘤通常具有完整的染色体获得，并且肿瘤细胞的染色体构成经常是超二倍体（接近三倍体或五倍体/六倍体）。相反，高危神经母细胞瘤包含仅影响特定染色体一部分的节段性染色体异常。神经母细胞瘤中最常见的与预后不良相关的染色体异常是MYCN基因的体细胞获得性扩增，1p和11q的半合子缺失（hemizygous deletions），以及17q的节段性获得。此外，高危神经母细胞瘤还可以在染色体区域5p15.33显示基因组重排，该区域位于端粒酶逆转录酶基因(TERT)的近端，导致染色体改变、DNA甲基化和TERT表达增强。

利用神经母细胞瘤组织样本的外显子组和全基因组测序进行的基因组调查显示体细胞突变数很低(12～18，中位数15)，并且没有单一的基因突变事件可以解释所有神经母细胞瘤病例的发展。间变性淋巴瘤激酶(ALK)是在7～10%的原发性神经母细胞瘤中发现的最常见的突变基因。ALK突变也存在于几乎所有的家族性神经母细胞瘤病例中，其占神经母细胞瘤病例的1～2%。在家族性神经母细胞瘤以及大约4%的高危自发性神经母细胞瘤病例中也报道了配对的类同源盒2B(PHOX2B)基因的胚系功能丧失突变。此外，已报道在原发性神经母细胞瘤中存在转录调控因子ATRX(2.5%的失活突变)、肿瘤抑制基因p53(TP53；在原发瘤中为1～2%，在复发肿瘤中为10%)、ARID1A/1B(2～3%的失活突变)、PTPN11(2.9%的激活突变)、MYCN(1.7%的激活突变)、NRAS(0.83%的激活突变)和BRCA2的体细胞突变。然而，这些突变中的几个对神经母细胞瘤发展的重要性和相关性尚未确定。其他检测频率较低的突变通常发生在蛋白参与信号转导通路调控的基因中，例如在3～5%的原发性神经母细胞瘤中检测到MAPK信号级联中的遗传损伤，以及在28%的负责正确神经发生的基因中检测到突变，其中许多基因属于Rho基因家族。最近的数据表明，在复发神经母细胞瘤中存在基因突变积累，并且在个体患者中存在频繁的肿瘤形成间和肿瘤内的遗传异质性，这进一步增加了该疾病的分子发病机制的复杂性。

全基因组关联研究（Genome-wide association studies，GWAS）进一步增加了在神经母细胞瘤中观察到的遗传结构异质性，因为已经表明至少有12个高度显著的多态性等位基因可以影响神经母细胞瘤的形成。虽然，每个关联对疾病的启动都有适度的个体影响，但多个关联可以在一个患者内部协同促进肿瘤的发生。GWAS定义的一些神经母细胞瘤易感基因，包括CASC15、BRCA1相关环结构域蛋白1(BARD1)、LMO1、DUSP12、DDX4、IL31RA、HSD17B12、HACE1、Lin28b和NEFL已被证明在既定疾病中显示出致癌或肿瘤抑制功能。LIN28同源B(Lin28b)位点内的多态等位基因与神经母细胞瘤的发生有关，并且Lin28b的非调控表达诱导MYCN的表达。Lin28b还通过miRNAs的let-7家族缺失来调节microRNA(MiRNA)的生物发生，并调节核GTP结合蛋白RAN的活性和AuroraA激酶（AURKA）的稳定性。这表明Lin28b-Ran-Aurora A激酶信号可以驱动神经母细胞瘤的发生，并且这一途径可以作为治疗的靶点。另一个与神经母细胞瘤密切相关且预后不良的多态位点是位于染色体2q35的BARD1。利用GWAS对BARD1的精细定位发现了位于BARD1典型启动子区的一个变体，它改变了转录因子HSF1的结合位点，并与全长Bard1的低表达相关。Bard1的低表达诱导神经母细胞瘤细胞增殖和侵袭，表明Bard1在神经母细胞瘤中具有肿瘤抑制功能。

GWAS还在染色体6p22.3上发现了一个位点，该位点含有与神经母细胞瘤，特别是高危神经母细胞瘤风险增加相关的单核苷酸多态性（SNPs）。6p22.3位点的这些SNP位于长链非编码RNA(LncRNA)基因CASC15的内含子区域和编码LncRNA转录的CASC15反义的NBAT1基因的内含子区域。最近的数据显示，CASC15和NBAT1通过与SOX9和USP36相互作用促进分化，SOX9和USP36位于染色体17q上，在高危神经母细胞瘤中频繁获得。6p22.3处缺乏这些lncRNAs可能导致神经嵴内未分化细胞的积累和肿瘤的发生。

综上所述，在神经母细胞瘤中观察到的分子异质性代表着临床上的挑战，因为表型和形态非常相似的肿瘤对治疗的反应会完全不同，这取决于肿瘤的分子谱（molecular landscape）。这就提示一般的神经母细胞瘤患者，特别是那些属于高危群体的患者，应该接受仔细的检查，以阐明肿瘤的分子构成，并且治疗的目的是针对在单个肿瘤样本中检测到的分子畸变靶点，作为当前传统治疗的补充。