摘要
研究背景 颅咽管瘤（Craniopharyngioma，CP）为起源于垂体胚胎发育过程中颅咽管残存上皮细胞的良性肿瘤，多数位于鞍区或鞍上区，约30-50％发生于儿童和青少年。2021年第五版WHO中枢神经系统肿瘤分类将颅咽管瘤分为两种病理类型:造釉细胞型颅咽管瘤（ACP)和乳头状型颅咽管瘤（PCP）。由于肿瘤生长位置特殊，其占位效应多影响下丘脑、垂体及视交叉等结构和功能，导致神经内分泌功能紊乱。CP的治疗措施以解除肿瘤占位效应为目的瘤体切除术或辅助性放疗为主，可进一步加重鞍区结构的损伤及下丘脑-垂体-靶腺轴系功能的缺陷。儿童与青少年患者常伴有生长发育受限，成人患者多合并与下丘脑垂体功能障碍相关的代谢异常。该病的神经内分泌功能受损特征常由于肿瘤生长位置、瘤体大小、起病年龄、是否复发及手术/放疗次数等复杂因素的影响而表现出高度异质性。 颅咽管瘤属于少罕见疾病，临床病例积累难度大，随访周期长，使得开展两型CP神经内分泌功能临床结局特征比较的大样本研究成为难题。目前国内外关于两型CP全面下丘脑-垂体功能长期随访的研究较少，鲜有对于CP患者下丘脑-垂体功能不良结局影响因素的报道。因此，本中心借助我院CP患者就诊病源优势，全面收集初发CP患者临床流行病学特征、肿瘤生长特点、手术干预措施、下丘脑-垂体功能状态及相关代谢指标等，系统描述和比较两型CP患者手术治疗后神经内分泌功能结局特点和异同，探索影响CP患者神经内分泌功能不良结局的危险因素。为临床早期预估CP患者内分泌功能结局、精准制定个体化内分泌功能随访策略提供依据。 此外，颅咽管瘤的发病机制目前尚不完全明确，近些年的研究证据支持一种双重理论，即ACP是通过胚胎发生机制形成，而PCP则遵循组织转化途径产生。虽然CP在组织学上符合WHOⅠ级肿瘤，但由于其特征性的局部侵袭性，肿瘤复发率很高。目前尚未发现可靠的生物标记物能够对肿瘤复发风险进行预测。 遗传分析发现90％以上的PCP存在BRAFV600E基因突变，通过调节MAPK/ERK信号通路影响细胞分化，这被认为是PCP主要的致病驱动因素。在ACP患者中，发现在92％的肿瘤标本存在CTNNB1基因外显子3点突变，导致Wnt/β-catenin信号通路过度激活，使下游靶基因表达上调，这被认为是ACP形成的可能分子病因根源。然而，仍有不到10％的ACP和PCP并未发现DNA序列的改变。由此可见，DNA序列突变只能解释部分CP的发生，即使在携带相同突变的人群中，临床表现的多样性和疾病外显率的变异性也意味着非DNA序列相关的其他因素在CP形成中起着重要作用。近些年来，越来越多的研究发现表观遗传学因素参与了CP发生的复杂过程，包括DNA甲基化及microRNA(miRNA)表达水平异常。miRNA作为一类丰富的内源性smallRNA，参与干细胞生长、凋亡和肿瘤形成等多种生物学过程。有研究发现CP瘤体组织中部分miRNA表达水平异常与肿瘤侵袭性相关，并能通过激活Wnt信号通路参与ACP的形成。 目前国内外对于CP表观遗传学发生机制的研究主要集中在对ACP瘤体组织miRNA表达水平的研究。尚无关于ACP外周血miRNA表达谱特征的报道。探索ACP患者外周血miRNA表达特征，有助于通过无创手段为该病临床早期诊断、预估肿瘤侵袭性及判断疾病预后提供参考标志物。 研究目的 1.系统描述CP及其两种病理类型(ACP、PCP)组患者手术治疗前后下丘脑-垂体功能受损特点。 2.分析影响CP(及ACP组、PCP组)患者神经内分泌功能不良结局的相关危险因素。 3.阐释两种病理类型CP患者术后神经内分泌功能结局不同的可能机制。 4.探索ACP患者外周血miRNA表达特征，分析miRNA对于ACP肿瘤发生发展的表观遗传学调控作用。 研究方法 1.采用回顾性队列研究方法，检索2015年1月至2019年9月间，在我院住院治疗的CP患者。按照入组/排除标准筛选初次CP肿瘤切除术在本中心完成，且术前、术后3月以上下丘脑垂体功能评估资料完整的患者。采用神经内分泌功能障碍量表(NEDS)，对患者下丘脑垂体功能状态进行量化评估。系统描述基于病理学分型的CP患者手术治疗后神经内分泌功能结局特点。 2.以NEDS评分升高、NEDS严重分级两种不同方式评估CP患者手术治疗后下丘脑-垂体功能结局。通过单因素和多因素logistic回归分析判断影响CP术后神经内分泌功能结局的危险因素。 3.选取2022年7月至2022年12月于我院神经外科行肿瘤切除术治疗的ACP患者15例为研究对象。通过BGISEQ测序平台及特殊分子标记技术(UMI)比较术前3日内与术后5-7日外周血样本smallRNA表达谱的差异。并通过GO数据库及KEGG数据库对差异miRNA的靶基因进行富集注释，探索miRNA对ACP肿瘤发生发展的表观遗传学调控作用。 研究结果 1.本研究共入组CP患者742例(ACP组617例，PCP组125例)。中位随访时间15个月。PCP组肿瘤多为鞍上起源，鞍上区或鞍内+鞍上区生长;ACP组肿瘤多为鞍内起源，鞍内区或鞍内+鞍上区生长(P＜0.01)。 2.神经外科手术治疗前:PCP组肿瘤占位效应、尿崩症、高泌乳素血症比例均显著高于ACP组(P＜0.01);肿瘤体积及HPA轴受损比例均低于ACP组(P=0.03)。随访结束时发现:ACP组、PCP组除高泌乳素血症较术前无明显变化外，其他各项腺垂体轴(HPA轴、HPT轴、HPG轴、GH-IGF1轴)功能减退、尿崩症、下丘脑性肥胖比例均较术前显著增加(P＜0.01),且ACP组较PCP组NEDS评分升高更显著(P＜0.01)。 3.采用NEDS评分对CP患者下丘脑垂体功能状态进行量化评价。发现“起病年龄高、肿瘤复发或进展、ACP病理类型、术前NEDS评分低”是CP术后NEDS评分升高的独立危险因素。肿瘤体积大、ACP病理类型、术前NEDS评分高是CP术后NEDS等级为重度的独立危险因素。 4.发现ACP患者肿瘤切除后外周血miR-31-3p及miR-31-5p较术前显著下调(P＜0.01)。通过miRNA的target互做关系检索到，miR-31-3p对应靶基因数318个，miR-31-5p对应靶基因数1837个，两者交集靶基因数39个。 5.在GO细胞组分(GO-CC)功能富集分析中，miR-31的靶基因中有687个基因在cytosol(细胞溶质)功能方面显著富集(Q-value=0.03)。对这687个GO-CC显著富集的基因进行功能分类注释，基因数量前三位的分类条目为:cell、cellpart、organelle。 6.通过回顾总结miR-31分子生物学功能的研究进展及其靶向通路与肿瘤发生发展的关系，发现miR-31家族靶向基因主要集中于信号转导通路、细胞周期、细胞生长、代谢调控等生物进程。已证实miR-31参与多种头颈部肿瘤的发生，相关信号通路包括:Wnt/β-catenin通路、T细胞受体信号通路、自然杀伤细胞(NF-κB)调节通路、B细胞受体通路，以及MAPK/ERK等信号通路。其中Wnt/β-catenin和MAPK/ERK信号通路是已知导致ACP形成的主要驱动因素。 研究结论 1.颅咽管瘤肿瘤切除术，无论经颅骨还是经蝶术式，均不可避免的会使多数CP患者下丘脑-垂体功能受损加重。 2.术前肿瘤大小、瘤体本身已造成的下丘脑-垂体功能损伤、肿瘤复发或进展、肿瘤病理分型是导致CP患者神经内分泌功能不良结局的主要影响因素。 3.ACP、PCP具有不同的下丘脑-垂体功能受损特点及内分泌功能不良结局的影响因素。应对所有CP患者手术前后进行全面下丘脑-垂体功能评估，规范指导CP患者进行长期神经内分泌功能随访，制定恰当的激素替代治疗方案，改善CP患者长期神经内分泌功能状态。 4.ACP患者术后较术前外周血miR-31-3p及miR-31-5p显著下调。其靶基因GO及KEGG富集分析提示miR-31参与多种重要细胞功能及生物代谢通路活动。结合既往有关miR-31分子生物学功能研究及其与头颈部肿瘤的关系，发现miR-31在ACP形成相关的Wnt、MAPK信号通路中起代谢调控作用。推断外周血miR-31可作为预测ACP形成的潜在生物标记物。
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