MYCN基因位于染色体2p24，其编码的蛋白是一种转录因子，控制人类基因组中约15%的基因，所以其异常表达影响巨大。COG根据拷贝数将NB的MYCN扩增类型分为：①MYCN野生型(MYCN-wild)，拷贝数增加<2倍)；②MYCN突变型(MYCN-gain)，拷贝数的增加在2～4倍；③低水平MYCN基因扩增型(low-level MNA)，拷贝数的增加在5～10倍；④高水平MYCN基因扩增型(high-level MNA)，拷贝数的增加>10倍^[9]。有临床报道发现MYCN与NB的临床特征紧密相关，在INSS 4期患儿中有60%～80%的患儿存在MYCN扩增，且患儿的5年无病生存率和总生存率皆低于其他两组；此外该研究还发现MYCN突变型患儿有较高比例的11q片段性突变，该型患儿即使有较好的临床预后特征，也普遍较早出现耐药^[10]。近来发现在部分未表现出MYCN基因扩增的NB细胞(SH-SY5Y、SKNAS)中，蛋白水平发生高表达^[11]。部分不良病理类型的病例中虽然缺乏MYCN基因扩增，但MYCN蛋白却有高表达，且与预后不良相关^[12]。除MYCN外，与神经嵴发育相关的转录调控因子，包括SOX11、TWIST1和TCF3等，在NB中也存在高表达。

已知与家族遗传性NB相关的胚系突变基因主要包括PHOX2B和ALK，占NB总病例数的1%～2%^[13]。其中PHOX2B基因位于染色体4p12，也是一种重要的转录调控因子编码基因，参与调控神经嵴的分化，PHOX2B基因缺陷的神经嵴细胞不能正常分化^[14,15]。与MYCN扩增存在于体细胞突变不同，PHOX2B突变常见于家族性NB，是一种可遗传的胚系突变，并常伴有其他神经认知发育缺陷综合征^[16]。另外，据报道约2%的散发NB存在PHOX2B突变，包括远处转移的高危NB^[17,18]。

ALK是一种受体酪氨酸激酶，编码基因位于MYCN同一染色体节段2p24。ALK突变在NB中包括胚系突变和体突变^[19]。突变和扩增均可异常激活ALK，继而激活RAS通路，促进肿瘤的发生。针对ALK的酪氨酸激酶抑制剂可作为NB的靶向药物。2018年，美国食品药品监督管理局批准辉瑞研发的第三代ALK抑制剂劳拉替尼上市，目前临床已有多个可选的ALK抑制剂，鉴于ALK突变的热点较多，测序以明确突变类型可以辅助精确选择有效药物^[20]。

神经营养素是一族由神经元、神经支配的靶组织或神经胶质细胞等分泌的多肽，包括神经生长因子(nerve growth factor，NGF)、脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor，BDNF)、神经营养素-3等，与各自的受体结合后，产生促进神经元存活、生长、分化等生物效应，在神经系统的发育、生理功能的维持及神经损伤的修复等过程中具有重要作用。在恶性程度高、预后差的NB中BDNF及其受体TrkB有较高的阳性表达率，且常与MYCN扩增共同出现^[21]。另有体外研究显示TrkB阳性的NB荷瘤小鼠易发生远处转移，其机制可能为TrkB/BDNF通过PI3K和MAPK通路促进细胞迁移和侵袭，提示BDNF增强了NB细胞的侵袭能力及对化疗药物的耐药性^[22]。因此，BDNF-TrkB也常作为高危NB的分子遗传学特征之一。另一方面，酪氨酸激酶受体TrkA与TrkC则与NB的分化、消退和较好的预后相关，故高危NB可伴有TrkA与TrkC的低表达^[21]。

RAS与p53通路基因的改变常出现于高危和复发的NB中^[23]。有学者通过对全基因组关联分析，将RAS与p53通路基因聚类，提出RAS和p53通路激活(包括ALK)的NB患儿危险度更高，是NB新的危险分级指标^[24]。组蛋白甲基转移酶SETD8过表达与MYCN野生型NB的不良预后相关，且体内外实验显示抑制SETD8可抑制肿瘤细胞或肿瘤生长，显著延长NB荷瘤小鼠的存活时间，其机制可能是抑制SETD8可激活p53依赖的细胞死亡途径^[25]。

BARD1基因位于染色体2q35，对抑癌基因BRCA1有调节作用，而有研究报道在高危NB组织中发现了BARD1点突变^[26,27]。正常表达的BARD1蛋白是NB的一种肿瘤抑制因子，而突变的异构体蛋白BARD1β则有促瘤作用并且不依赖于BRCA1，提示BARD1β可作为高危NB的治疗靶点^[28]。由于BARD1β可能具有稳定Aurora B激酶的作用，故其表达水平可作为判断肿瘤对Aurora B激酶抑制剂敏感性的生物学标记。

DDX1基因位于染色体2p24，其编码的蛋白是一类依赖ATP的RNA解旋酶，通过使RNA的二级结构发生改变而参与RNA的生物合成、加工及降解，与个体发育、增殖、分化及肿瘤的发生密切相关。DDX1与MYCN在染色体上位置极近，常存在共扩增的现象，但也有单独扩增^{[29,30,31,32]}。目前DDX1在NB发生发展中的作用尚不清楚。有研究发现DDX1在NB肿瘤组织中呈高表达，体外实验提示DDX1表达受到抑制后，NB细胞凋亡增加，增殖能力、侵袭能力、迁移能力均减弱，且对化疗药物的敏感性增加^[33,34,35]。然而，近年来有研究发现在DDX1/MYCN基因共扩增的病例中，伴DDX1过表达的患儿预后相对较好，提示DDX1在提高NB患儿的生存率方面可能有积极作用^[36,37]。另外，有报道伴有DDX4点突变的病例属于低危组NB，但缺乏对后续功能的研究验证^[38]。由于NB分子分型的复杂性和个体因素的不确定性，对于DDX家族基因的功能和临床意义，需要新的研究思路。

ARID1A/B是通过降解核小体调控基因转录的重要酶类，在恶性肿瘤中有很高的突变率。在NB中发现了ARID1A/B的突变和缺失，并与耐药和高病死率相关^[39]。有研究显示敲低NB细胞内的ARID1A可显著增强细胞活力及侵袭能力，并引起有丝分裂G1期抑制和DNA合成增加。此外，ARID1A的敲低还可引起钙黏蛋白的表达减低，提示ARID1A的缺失可能与NB的侵袭转移相关^[40]。而ARID1B可抑制Wnt/β-catenin信号通路，而后者参与肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移，并诱导肿瘤耐药的发生，是介导组织癌变的关键通路，伴有ARID1B突变的NB常为高危NB^[41,42]。

随着高通量测序和液体活检技术的发展，血浆游离miRNA与循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA，ctDNA)检测已成为恶性肿瘤辅助检查和监测转移复发的重要手段。

有研究显示高危NB中miR-186表达水平较低危NB低，且与无事件生存期及总生存期短相关^[43,44]。NB肿瘤微环境中miR-186的低表达与致癌基因MYCN相关，且可通过TGFβ通路重新激活肿瘤微环境中免疫逃避的自然杀伤(natural killer，NK)细胞。NB细胞系转入miR-186后，细胞增殖能力、迁移能力、侵袭能力都下降，提示miR-186具有抑瘤作用。miR-183也是一种具有抑瘤作用的miRNA，在伴随MYCN扩增的NB细胞中，MYCN可招募HDAC2共同下调具有肿瘤抑制作用的miR-183，从而逃避细胞死亡^[45]。

除了具有抑瘤作用的miRNA外，有研究发现，伴随MYCN扩增的高危NB存在5个高表达的miRNA^[46]。另有研究发现转移性NB中存在9个高表达miRNA^[47]。这些miRNA均具有较强的NB特异性，其中miR-124-3p、miR-218-5p和miR-490-5p在两个研究中均被发现，但功能尚不明确，可能有着高危NB生物标记的意义。其中miR-221可通过NLK而增强MYCN的表达；miR-204可下调肿瘤抑制基因CHD的表达^[48]。

长链非编码RNA(long-noncoding RNA，Lnc RNA)是转录本长度>200个核苷酸但没有开放阅读框的一类RNA。根据Lnc RNA与相邻编码蛋白的基因间的关系，将其分为正义型、反义型、双向型、内含子型和基因间型。过去几年里，研究者认为Lnc RNA主要通过改变染色质状态调节基因转录，并且作为一种竞争性的内源性RNA，维持靶mRNA的稳定，是参与基因转录、稳定或降解mRNA、细胞增殖、存活、肿瘤发生与转移的重要媒介^[49]。高危NB具有特异的Lnc RNA表达谱，其中NBAT-1、CASC15-S以及GAS-5的表达下降，均与不良预后有很强的关联性，而USMycN与SHNG1均是MYCN的上游调节因子，常与MYCN共扩增，可促进NB细胞MYCN的表达和恶性行为^{[50,51,52,53,54]}。

近年发现Lnc RNA MALAT1在NB组织中也存在高表达，并与受体酪氨酸激酶Axl基因的高表达相关，其可能机制是促进了NB中Axl基因的高表达，继而促进肿瘤侵袭转移^[55]。另有研究表明MYCN的扩增导致组蛋白去甲基化酶JMJD1A在NB细胞中过表达，而后者可上调MALAT1的表达^[56]。在缺氧条件下，NB细胞中MALAT1的表达上调，进一步诱导肿瘤细胞的转移与侵袭，其机制可能是MALAT1进行转录后调控，即作为内源性RNA增加了FGF2 mRNA的稳定性，从而增加NB肿瘤细胞的FGF2合成和分泌，进而促进肿瘤血管的生成^[57,58]。

CpG岛经常出现在真核生物编码基因的启动子区，其高甲基化提示基因转录受抑。MYCN扩增阳性的NB常伴有CpG岛的高甲基化，包括CASPASE8、TERT等基因，提示这些基因在NB中具有抑癌因子的作用，并因高甲基化而失活^[60,61]。DNA甲基转移酶抑制剂可通过抑制甲基化重新激活一些肿瘤抑制性蛋白而对NB起到抑制作用^[62]。另一方面，同其他很多恶性肿瘤一样，在NB组织非CpG岛区域广泛存在去甲基化，与基因组的不稳定性和癌基因的激活有关^[63]。比如，CCND基因的完全去甲基化导致的高表达在NB肿瘤的发生中起到重要作用^[64]。DNA的羟甲基化修饰则被认为起到与甲基化相反的调节作用，研究发现NB细胞缺氧过程中羟甲基化修饰的程度增加，故羟甲基化修饰谱的变化可能与NB去分化和转移的恶性行为有关^[65]。

组蛋白是染色体的重要组成部分，通过一系列酶进行乙酰化与甲基化修饰影响染色体结构，从而对基因表达发挥调控作用。组蛋白去乙酰化和DNA甲基化是基因转录调控的主要机制，恶性肿瘤中常出现组蛋白修饰酶表达和活性的改变。其中组蛋白去乙酰化酶8(HDAC8)的过表达与NB的不良预后相关，而HDAC8抑制剂对NB具有抑制作用^[66,67]。因HDAC5等酶类的过表达与MYCN具有协同作用，故其他HDAC的抑制剂也可通过重新激活肿瘤抑制基因对NB具有一定的治疗潜力，并可与GD2抗体、蛋白酶体抑制剂协同抑制MYCN扩增阳性的NB^{[68,69,70,71]}。

组蛋白甲基化比乙酰化更为复杂，引起基因激活或沉默。MYCN可调控一些组蛋白甲基化酶如DOT1L、WDR5等的表达增高，激活抗凋亡基因^[72,73]。MYCN扩增可伴随一些组蛋白甲基转移酶如PRC2和PCR1的过表达，抑制肿瘤抑制基因的转录活性，故PRC2和PCR1的蛋白组分也是NB的潜在治疗靶点^[74,75,76]。如H4甲基转移酶SETD8抑制剂可重新激活p53而解除伴有MYCN扩增的NB细胞的抗凋亡能力^[25]。研究还显示，组蛋白去甲基化酶抑制剂可能在降低NB细胞活力的同时抑制了MYCN表达，为高危NB靶向治疗提供了线索^[77,78]。

染色质重塑复合物是一种特殊类型的调节因子，包括SWI/SNF家族、INO80、ISWI和CHD家族。ARID1A/B是SWI/SNF家族的重要成员。CHD5与神经生长分化相关，被认为是一种重要的抑癌基因，在高危NB中常因1p的缺失或高甲基化导致其表达水平降低，也有研究发现MYCN下游的部分促癌miRNA可抑制CHD5水平，并与预后差相关^{[48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79]}。

综上所述，NB作为高发、预后差的儿童颅外实体肿瘤，欠缺有效的治疗手段，是儿童实体肿瘤诊治领域较大的挑战。近年来，除了在上述基因组变异和基因转录调控机制方面所取得的大量进展之外，在NB肿瘤微环境、生化代谢特征、具有免疫原性的细胞表面糖抗原GPC2等方面都有了标志性进展，TCGA等大型共享数据库的不断完善为生物信息学分析提供了良好工具^[80,81,82]。目前对NB肿瘤特征的认识在基因表达和调控的各个层面均得到不断深入，为NB的精准治疗和预后判断不断提供新思路、新策略。