中枢神经系统（CNS）肿瘤的诊断历来复杂且充满挑战，尤其是在儿童患者群体中。传统的神经病理学诊断虽然已结合形态学与分子生物标志物，但在面对大量复杂病例时，仍难以实现完全的精准分型。然而，随着医学科技的飞速发展，一项革命性的技术——DNA甲基化分类，正为CNS肿瘤的精准诊断与治疗带来新的希望。
DNA甲基化：肿瘤精准诊断的强大工具
在过去十年间，神经病理学诊断领域取得了显著进步，通过整合形态学特征与分子生物标志物（如IDH1/2突变、1p19q共缺失或H3F3A K27M突变等），诊断准确性得到了大幅提升。尽管如此，许多中枢神经系统肿瘤，特别是儿童肿瘤，其诊断的复杂性依然突出。2021年世界卫生组织（WHO）中枢神经系统肿瘤分类第五版引入了超过150种组织学和/或分子学上不同的实体，这进一步凸显了CNS肿瘤的广泛多样性和异质性。
正是在这样的背景下，DNA甲基化分类作为一种强大的机器学习方法应运而生。DNA甲基化是表观基因组的稳定组成部分，具有细胞和组织特异性，因此能够用于建立精确的肿瘤谱系分类。它不仅能反映IDH突变等体细胞变异，还能有效用于室管膜瘤、CNS胚胎性肿瘤和脑膜瘤等多种中枢神经系统肿瘤的亚分类，为临床决策提供了前所未有的深度信息。
德国癌症研究中心（DKFZ）和海德堡大学开发的基于DNA甲基化的中枢神经系统肿瘤分类模型（“分类器”v12.8），已成为完善传统形态学诊断、甚至修订诊断的关键工具。本研究旨在分享在日常实践中使用DNA甲基化分类的经验，并通过临床病例进行详细说明，同时比较其在成人和儿童中枢神经系统肿瘤队列中的诊断准确性，并评估其对患者管理的影响。
研究方法与关键发现
本研究将原始甲基化数据上传至DKFZ的DNA甲基化分类器v12.8，该算法能生成与校准评分（CS）相关的甲基化肿瘤诊断预测匹配。CS值（0-1）代表预测的置信度，CS≥0.84被认为是“匹配”结果。研究者根据Schepke等人的建议，将诊断影响分为三类：
- I类： 证实诊断，甲基化分类与组织病理学诊断一致。
- II类： 细化诊断，提供额外分子信息，通常与临床影响较低的精确诊断相关。
- III类： 修改诊断，甲基化分类提出新的肿瘤类型，可能对临床管理产生影响。
研究共纳入70例患者（36例成人，34例儿童）。结果显示，当应用CS≥0.84的阈值时，64%的病例被成功分配到特定的DNA甲基化类。值得注意的是，DNA甲基化分类在儿科人群中的诊断细化尤为显著（65%的匹配病例），远高于成人人群（21%）。这表明该技术在儿童中枢神经系统肿瘤的亚型分型中具有独特优势，特别是对于髓母细胞瘤和非典型畸胎样/横纹肌样瘤（ATRTs），能够提供直接影响预后和治疗策略的分子亚群信息。
此外，研究还发现，DNA甲基化分类导致8%的成人病例和9%的儿科病例的初始诊断被修改。在成人病例中，这些修改往往伴随着WHO分级的改变，从而对临床管理和治疗方案产生显著影响。例如，一例间变性多形性黄色星形细胞瘤被重新分类为IDH野生型胶质母细胞瘤，WHO分级从3级升至4级，直接影响了治疗策略。
表1：队列的临床病理与分子特征
表2：基于DNA甲基化分类的校准分数
图1：高分病例（CS≥0.84）的组织分子与DNA甲基化诊断差异
图2：成人病例诊断修改示例
图3：儿科病例诊断修改示例
图4：DNA甲基化分类提出的新型儿科实体病例
DNA甲基化分类的独特价值与未来展望
本研究进一步证实，DNA甲基化分类在中枢神经系统肿瘤诊断中具有显著的附加价值，尤其对于诊断困难的病例和儿童肿瘤。即使是置信度较低的分类结果（CS在0.3至0.84之间），也能提供重要的诊断提示，当与临床、影像学和分子特征（包括拷贝数变异CNV谱）结合时，其价值尤为突出。
值得注意的是，儿童中枢神经系统肿瘤的表观遗传背景与成人存在显著差异，儿童肿瘤通常具有更低的突变负荷，而表观基因组变异更为广泛。这解释了为何DNA甲基化谱分析对儿童中枢神经系统肿瘤的分类尤为有效。此外，对于常规诊断检测未发现分子变异的病例，DNA甲基化分类器往往能提供高置信度的甲基化类（MC），这进一步凸显了其在日常实践中的补充诊断价值。
DNA甲基化分类不仅能提升现有肿瘤的诊断精度，还为识别共享共同表观遗传特征的新型肿瘤实体提供了令人兴奋的机会。本研究概述了“弥漫性胶质神经元肿瘤，A亚型”和“伴MN1:CXXC5融合的HGNET”等潜在新实体，这些发现为中枢神经系统肿瘤的分类体系带来了新的思考，并为未来的研究铺平了道路。
尽管DNA甲基化分类具有诸多优势，但也存在局限性，如所需的DNA量相对较大以及较长的周转时间（TAT）。这提示我们，在需要快速启动治疗的高级别肿瘤病例中，形态学分析和常规分子谱分析仍不可或缺。然而，通过优化诊断流程，例如尽早进行DNA提取和优先处理儿科及高级别肿瘤样本，可以有效缩短TAT，让更多患者受益于这项先进技术。
总之，DNA甲基化分类应系统地整合到中枢神经系统肿瘤亚型分型的日常实践中，特别是对于疑难病例和儿童中枢神经系统肿瘤。它不仅能提供更精准的诊断和预后信息，还能指导更个性化的治疗方案。对于正在寻求靶向治疗或考虑海外购药的癌症患者而言，精准的诊断是选择最有效治疗方案的第一步。了解这些前沿诊断技术，有助于患者及其家属做出更明智的医疗决策，从而更好地管理疾病，提升治疗效果。
参考文献：
Lebrun L, Gilis N, Dausort M, et al. Diagnostic impact of DNA methylation classification in adult and pediatric CNS tumors. Sci Rep. 2025;15(1):2857. Published 2025 Jan 22. doi:10.1038/s41598-025-87079-4
