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“开关”还是“根源”——科学家十七年接力,揭开IDH突变与脑胶质瘤起源之谜

03月18日
整理:肿瘤资讯
来源:神外资讯

IDH突变型胶质瘤作为成人最常见的恶性脑肿瘤之一,始终是临床治疗的难点——即便实现影像学上的肿瘤全切,患者的复发常常仍不可避免。手术,放化疗等手段的迭代,以及创新型靶向治疗始终在尝试为肿瘤的长期控制提供解决方案。


但临床仍始终面临核心难题:不同治疗方式的启用时机如何把握?治疗组合能否直击肿瘤根源?仅调控肿瘤表面“开关”是否会打开“潘朵拉魔盒”诱发新的临床困境?这一系列问题的答案缺失,归根结底是学界长期未能明确IDH突变型胶质瘤的细胞起源,致使治疗无法在肿瘤发生发展的关键节点精准发力。


2026年1月,Park教授团队在《Science》发表重磅研究[1],首次锁定瘤周皮质的胶质祖细胞为IDH突变的初始起源细胞,填补了该领域的关键认知空白;这一发现与十七年来的系列研究相互印证,直指核心结论:IDH突变不仅是驱动胶质瘤发生的核心“开关”,肿瘤的“病根”更在影像学可见前便已潜伏埋下,对IDH突变实施早期干预,才是突破胶质瘤治疗困境、降低远期复发风险的关键所在。在本期文章中,清华大学附属北京清华长庚医院杨学军教授,将带领我们回溯过去十七年的研究历程,深度解读这一领域的科研突破与临床启示。

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十七年探索之旅:

科学家接力寻找IDH突变型胶质瘤的起源

  • 探索旅程的起点:2009年,Watanabe等人在《American Journal of Pathology》发表的研究[2],成为这场探索的重要起点。研究团队发现,IDH1突变在低级别弥漫性星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤和继发性胶质母细胞瘤中高频出现,且所有患者均是先出现IDH突变,后发生TP53突变或1p/19q缺失。这一关键发现首次暗示,星形细胞瘤与少突胶质细胞瘤这两种病理上相异的肿瘤,可能起源于携带IDH突变的共同祖细胞,也让IDH突变的“早期始动作用”进入学界视野。


  • 单细胞时代的证据:2017年,单细胞测序技术的发展为这一猜想提供了更精准的佐证。Venteicher等人在《Science》发表的单细胞RNA测序研究[3]显示,IDH突变型星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤的恶性细胞中,均存在星形胶质细胞样细胞、少突胶质细胞样细胞、未分化的增殖性细胞三种相同亚群。这意味着,在单细胞分辨率下,两种肿瘤的“细胞社会”构成高度相似,其病理差异并非源于胶质谱系本身,而是后续遗传事件和肿瘤微环境的影响,这进一步证实,IDH突变是两种胶质瘤发生的共同起点,是肿瘤形成的核心初始事件。

  • 无心插柳的对照:2018年Jeong Ho Lee团队在《Nature》发表的IDH野生型胶质母细胞瘤研究[4],则从对照角度凸显了IDH突变型胶质瘤的特殊性。该研究发现,56.3%的IDH野生型胶质母细胞瘤患者,其脑室下区(SVZ)的星形胶质细胞样干细胞中存在低水平驱动突变,小鼠模型也证实此类突变可诱导细胞迁移并形成高级别胶质瘤,由此确立了IDH野生型胶质母细胞瘤“SVZ神经干细胞起源”的范式。但这一结论却与临床现象形成矛盾:IDH突变型胶质瘤好发于额叶皮层而非SVZ,这意味着其起源必然存在不同路径,也让学界对IDH突变型胶质瘤的起源探索更具针对性。

  • 拨开令人不安的乌云:2026年1月,Jeong Ho Lee团队再次在《Science》上发表重磅研究。研究团队运用超深度测序技术,对142份样本(肿瘤、瘤周皮层、脑室下区、血液)进行分析,并设置了极其严格的真阳性阈值,结果令人瞩目:近四成患者在距肿瘤边界3-25mm的瘤周皮层检测到低水平IDH1突变,而脑室下区中完全未发现此突变。这一结果明确指向,IDH突变型胶质瘤的“种子”不在SVZ,而在瘤周皮层。

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研究者对原发肿瘤和复发肿瘤进行了全基因组测序,发现它们只共享IDH1等少数早期事件,而其他驱动突变并不共享。这一发现彻底颠覆了对胶质瘤复发的传统认知:复发肿瘤并非来源于原发肿瘤的残存细胞,而是瘤周皮层中那个更古老、仅携带IDH突变的共同祖细胞克隆。换言之,临床手术切除的只是肿瘤的“树冠”,而携带IDH突变的“树根”早已在瘤周皮层埋下,可长期潜伏并伺机“发芽”。后续的细胞分选、空间转录组分析及动物模型验证,则完成了因果闭环:IDH突变富集于少突谱系细胞,在胶质祖细胞中引入IDH突变及相关驱动突变,可成功诱导出与人类肿瘤高度一致的模型;而将相同突变引入分化成熟的皮层细胞或神经元,则无法形成肿瘤。

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至此,IDH突变型胶质瘤的起源问题有了明确答案:瘤周皮质的胶质祖细胞是初始起源细胞,IDH突变是肿瘤发生的核心“开关”,这些突变细胞可原位长期潜伏,在获得二次突变后演变为肿瘤,更是复发的根源。

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从“应对复发”到“源头控制”的范式跃迁

基于这些发现,我们可以展望IDH突变型胶质瘤临床实践的未来图景将会涉及多个阶段的革新:

  1. 诊断层面的前移:从“影像学肿瘤”诊断到“分子筛查”
    随着超深度测序技术和人工智能技术的发展,未来或可识别携带低丰度IDH突变但尚未形成影像学可见肿瘤团块的高危人群。对已知存在IDH突变家族聚集性的个体或高危人群,定期进行可及性分子筛查可能成为具有重要价值的防控手段。

  2. 治疗层面前移:早期启用IDH抑制剂将成为临床常规策略。对于已确诊并接受手术的患者,即便影像学上实现肿瘤全切,瘤周皮层仍可能存在IDH突变细胞,这些细胞是远期复发的核心隐患。在术后早期启用IDH抑制剂,能够有效清除这些残存的突变克隆,从根源上降低复发风险,为患者争取更长的无进展生存期。

  3. 疗效评估层面的更新:从单一的“影像缩小”升级为“影像+功能”双重评估
    将癫痫控制、认知功能保护等功能性治愈指标,与无进展生存期(PFS)、总生存期(OS)置于同等重要的位置。临床研究已证实,癫痫的改善往往比影像学缩小更早反映治疗效果[5],这正是靶向肿瘤“起源细胞”的早期获益,也让疗效评估更贴合患者的实际生存需求。

  4. 复发管理层面的再定义:复发不一定是原肿瘤细胞耐药,更可能是“祖细胞克隆的再次出芽”。由于原发与复发肿瘤仅共享IDH、TERTp等早期事件,即便肿瘤进展、出现强化,其核心“根源”仍是IDH突变。因此,复发后将IDH抑制剂作为“正本清源”的手段,与针对新驱动事件的手术、放疗、化疗等局部/强化治疗联用,将成为未来复发胶质瘤治疗的重要策略,实现对复发肿瘤的“精准调控+对症施治”。

从十七年的科研接力锁定IDH突变的始动作用与肿瘤起源,到INDIGO研究证实早期干预的临床获益,大量的基础研究与临床证据已形成闭环:IDH突变不仅是胶质瘤发生发展的核心“开关”,更是肿瘤复发的根源,对其进行早期、精准的干预,是突破IDH突变型胶质瘤治疗困境的关键。这一结论不仅为胶质瘤的精准治疗提供了科学依据,更让临床治疗从“被动应对肿瘤进展”转向“主动把控肿瘤源头”,为广大胶质瘤患者带来了新的生存希望,也为未来恶性脑肿瘤的防控提供了可借鉴的精准治疗范式。

参考文献

1. Park JW, Kwak J, Kim KW, et al. IDH-mutant gliomas arise from glial progenitor cells harboring the initial driver mutation. Science. 2026;391(6781):eadt0559.
2. Watanabe T, Nobusawa S, Kleihues P, Ohgaki H. IDH1 mutations are early events in the development of astrocytomas and oligodendrogliomas. Am J Pathol. 2009;174(4):1149-1153.
3. Venteicher AS, Tirosh I, Hebert C, et al. Decoupling genetics, lineages, and microenvironment in IDH-mutant gliomas by single-cell RNA-seq. Science. 2017;355(6332):eaai8478.
4. Lee JH, Lee JE, Kahng JY, et al. Human glioblastoma arises from subventricular zone cells with low-level driver mutations. Nature. 2018;560(7717):243-247.
5. Bruno F, Pronello E, Pellerino A, et al. NCOG-26.IDH-mutant gliomas treated with vorasidenib: early seizure control correlates with [18F]-DOPA PET response and D-2-hydroxyglutarate plasma reduction,Neuro Oncol. 2025;27(11), Issue Supplement_5, Page v327.

杨学军 教授
主任医师

神经外科主任、教授、主任医师
中国抗癌协会神经肿瘤专业委员主任委员,亚洲神经肿瘤学会副主席及候任主席,中国医师协会胶质瘤专业委员会第一、第二届副主任委员,脑胶质瘤MDT专委会首任主任委员,欧美同学会医师协会神经肿瘤专委会副主委,中国医药创新促进会脑神经药物临床研究专业委员会副主任委员,中国医药教育学会神经外科分会常委,中国医药教育学会神经肿瘤分会常委,中国医疗保健国际交流促进会神经外科分会常委,中国胶质瘤协作组第四任组长,华北地区暨京津冀胶质瘤诊治联盟主任委员,北京肿瘤学会神经肿瘤专委会主任委员
2016年度王忠诚中国神经外科医师学术成就奖、2020年度赵以成杰出神经外科医师奖。担任《GLIOMA》、《中国现代神经疾病杂志》副主编及十余种中英文杂志编委
工作经历:1989-1995年天津医科大学总医院神经外科任住院医师、主治医师。1995-1996年在中南大学肿瘤研究所进行胶质瘤基因治疗研究。1999-2003任神经外科学副教授,2003年破格晋升为神经外科学教授。2001年在日本久留米大学医院担任客座讲师。2003-2006年受天津市优秀青年教师项目资助赴德国海德堡大学曼海姆医院,德国行医许可,神经外科Neurosurgical fellow及客座科学家。2006-2021天津医科大学总医院教授、主任医师、神经外科副主任、神经病外科学教研室主任、脑肿瘤与脑功能病区主任、博士研究生导师。2018年晋升二级教授。2021年起北京清华长庚医院神经外科主任、教授、主任医师
擅长各种神经外科疑难疾病的诊断和治疗、颅脑病变微创及精准手术,功能区、深部、颅底及后颅窝脑肿瘤手术切除。在脑胶质瘤及恶性脑肿瘤手术切除、分子病理诊断、新型综合治疗和临床试验治疗方面造诣深。对三叉神经痛及面肌痉挛、脑积水、血管性疾病、癫痫、小脑扁桃体下疝、颅脑畸形性病变、炎症性疾病等神经外科常见疾病有30多年的诊治经验

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