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文章信息
- 李小煜, 沈庆煜, 彭英
- 胶质母细胞瘤非手术治疗研究进展
- 国际神经病学神经外科学杂志, 2018, 45(5): 515-519
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文章历史
收稿日期: 2018-07-24
修回日期: 2018-09-04
胶质母细胞瘤(glioblastoma, GBM)是中枢神经系统最常见的原发性恶性肿瘤,多为弥漫浸润性生长,难治疗,易复发,预后差。目前,针对GBM最为广泛接受的标准化治疗包括最大范围的手术切除,辅以放射治疗及化学治疗,但患者的预后仍不乐观。手术是GBM治疗最基本,最直接的方式。但是,由于GBM具有高度侵袭性,与周围健康组织缺乏组织学边界,且常常位于重要的脑功能区,肿瘤的完全切除往往很难实现。由此可见,GBM的治疗不能仅仅依靠手术。为了进一步改善GBM患者的预后,近年来针对GBM的放射治疗,化学治疗,免疫治疗,基因治疗等非手术治疗方式的研究均有了很大的进展,为GBM的综合治疗提供了更多的可能。本文就针对GBM非手术治疗的研究进展进行总结。
1 放射治疗放射治疗是GBM主要辅助治疗方法之一。根据NCCN推荐,肿瘤靶区(GTV)的勾画应根据术前及术后的T1增强及FLAIR T2的MRI影像学报告,同时考虑到肿瘤的浸润性生长,GBM患者应在GTV基础上外扩2~3cm得到临床靶区(CTV)。推荐剂量为60Gy/30f, 或者59.4Gy/33f[1]。
关于术后何时开始放疗存在诸多争议。Pollom等回顾分析了12, 738例患者,其结果显示与术后延迟放疗(术后>42天)的患者比较,术后15~21天内开始放疗的患者存在明显的生存优势(HR=0.82;95%CI=0.69~0.98,P=0.03),认为患者应在术后尽早开始放疗[2]。但是,Loureiro等[3]研究发现等待时间≤6周的总生存期为13.5个月,而对于等待时间>6周的患者总生存期为14.2月(HR=1.11165, P=0.470)并无显著差异。从而认为放疗延迟并不会影响患者的生存。另外,Wang等[4]发现相较于延迟放疗的患者,在术后21天内开始放疗的患者其预后更差。这可能是因为术后短期内的低氧降低了放疗敏感性,以及早期放疗加大了对病灶周围健康组织的损伤。关于术后何时开始放疗并无统一的标准,但就大部分研究结果提示,术后开始放疗的时间不宜超过6周。
尽管NCCN已经推荐了GBM术后放疗的剂量,但是由于GBM的高复发率及很差的预后促使研究人员尝试提高放疗的剂量以提高放疗的效果。Kusumawidjaja等人[5]的研究结果显示接受了70 Gy放疗的患者与传统剂量组的患者的总生存期间并无显著差异。相似的,Badiyan等的研究也未能证明提高放疗剂量与传统剂量组在5年生存率及无进展生存时间(PFS)之间方面存在统计学上显著差异,即使在使用莫替唑胺(temozolomid,TMZ)的情况下也是如此[6]。即使更高剂量的放疗可以改善患者的预后,但是随着剂量的增加同时放疗副作用同时也再增加, 导致患者出现放疗性脑病,降低患者生活质量。因此在探索放疗剂量时,必须要平衡放疗疗效与放疗副作用之间的关系。大多数GBM患者在放疗后出现附近或原发病灶内复发,这种现象促使开发放射增敏剂以提高疾病的局部控制。目前,放疗联合替莫唑胺(temozolomid, TMZ)治疗是目前新诊断GBM患者的标准治疗方案。多项研究现已证实与单纯放疗相比较,TMZ联合放疗可明显延长GBM患者的生存时间[7, 8]。表皮生长因子受体(EGFR)在约40%的GBM患者中过表达,并与GBM细胞的增殖,侵袭和血管生成密切相关。尼妥珠单抗是一种人源化IgG1单克隆抗体,可识别EGFR的细胞外结构域。几项临床试验已经明确了GBM患者接受尼妥珠单抗伴随放射治疗的联合治疗在反应率,控制疾病率和OS方面具有临床益处, 且尼妥珠单抗可显著提高肿瘤细胞的放疗敏感性[9]。
Wnt/β-连环蛋白信号通路是干细胞多能性的关键调节因子,其异常表达通常与肿瘤的发生和侵袭性和放射抗性相关。在胶质母细胞瘤中,β-连环蛋白的表达与恶性程度相关,可作为预后生物标志物。Kim等人使用永胜化胶质母细胞瘤细胞系和源自患者的胶质母细胞瘤细胞创建了一种原位小鼠模型以模拟人胶质母细胞瘤的放射反应。其结果在放疗抵抗的肿瘤中β-连环蛋白和抗凋亡蛋白都高表达[10]。另一方面,Zhen等人还检测到受照射的U87胶质瘤细胞中β-catenin的异常上调并在细胞核中积累[11]。此外,一些研究报道了Wnt /β-连环蛋白通路与干细胞样细胞表型,分化抑制和侵袭潜能之间的关系,所有这些都与胶质瘤细胞的放射抗性有关[12-13]。GBM细胞高度的异质性使得不同患者对于放疗的敏感性不尽相同,使得放疗并不能完全杀灭所有肿瘤细胞,因此应在进一步研究GBM肿瘤细胞放疗抵抗的机制的同时开发更多增加放疗增敏物质以提升放疗的效果。
2 化学治疗GBM的化学治疗开始于20世纪70年代,如今化疗已经成为GBM综合治疗的基石之一。亚硝脲类化疗药物可以通过DNA链的烷基化引起DNA破坏和细胞死亡,其特点是高亲脂性,从而能够穿过血脑屏障到达到病灶。一项meta分析表明,GBM患者接受手术治疗后辅以亚硝基脲化疗与放疗可显着提高生存率(P<0.0001,HR= 0.85),死亡风险降低15%[14]。但因为亚硝脲类化疗的严重副作用,限制了其的临床应用。
TMZ是一种新型口服烷化剂,其特征在于生物利用度和中枢神经系统渗透性。与传统的细胞毒性化学治疗剂相比,TMZ的优点是副作用少,耐受性好,易于给药。因此,目前TMZ被认为是新诊断的GBM患者的标准治疗[15]。然而在临床工作中,TMZ治疗的客观有效率为40%至50%,意味着近一半的患者接受了无效化疗。Hegi等发现了GMB中MGMT沉默与GBM患者生存之间的关系,含有甲基化MGMT启动子的GBM患者受益于TMZ,而那些没有甲基化MGMT启动子的患者没有这样的益处[16]。因此,MGMT启动子甲基化可预测胶质母细胞瘤中的烷化剂的疗效和反应,在长期存活的患者中有超过90%的患者存在MGMT启动子甲基化。
目前仍无特异性的化疗药物能彻底治愈GBM患者,但随着科技的进步,以及对胶质耐药机制及血脑屏障的研究,有望研发出更有效的化疗药物。
3 免疫治疗肿瘤的免疫疗法的原理是基于刺激机体自身的免疫系统,以扩大机体对肿瘤细胞的体液和细胞毒性免疫反应。
在体内,DCs可以强有力的激活T淋巴细胞,引发机体产生肿瘤免疫应答。相较于其他抗原提呈细胞,DCs处理抗原的时间更久,从而可以产生更持续的T细胞反应。一项包含403例病人的系统性回顾研究发现相较于GBM患者平均生存期58.4周,接种了自体肿瘤裂解物负载DC的疫苗的患者其中位生存期明显增加,其中复发性GBM患者的生存期为71.6~138周,而新诊断GBM患者生存期则为65~230周[17]。最近,有研究人员联合肿瘤裂解物致敏的DC疫苗,免疫检查点阻滞剂PD-1单克隆抗体,及集落刺激因子1受体抑制剂PLX3393治疗小鼠脑胶质瘤,其动物实验结果证实该新型鸡尾酒疗法疗效是乐观的,并为GBM免疫治疗提供了新思路[18]。
GBM的另一种新型免疫治疗方法是通过基因工程T细胞过继免疫治疗,这些细胞表达嵌合抗原受体(CAR)。这种CAR T细胞可以避免中枢神经系统中有缺陷的免疫系统并可对抗血脑屏障。CD70是I型糖蛋白和TNF受体家族的成员。它由活化的B细胞和T细胞表达,并在T细胞活化和细胞溶解性T细胞的产生中起作用。一项临床前研究发现CD70 CAR-T细胞可以在异种移植中产生强烈的抗肿瘤反应而没有副作用[19]。EGFR VIII在新诊断的GBM病例中表达约为30%,并与患者不良预后相关。有研究开发了靶向EGFRVIII的CAR-T疗法,在I期临床实验(NCT02209376)中,EGFR VIII CAR-T细胞成功跨越血脑屏障并到达肿瘤病灶,同时也证实了该疗法的安全性。没有证据表明该疗法存在肿瘤外毒性或细胞因子释放综合征[20]。硫酸软骨素蛋白多糖4(CSPG4)是一种与肿瘤进展和转移相关的细胞表面I型跨膜蛋白。46个GBM患者组织标本的免疫组织化学结果显示,67%的病例中CSPG4高表达,因此有研究人员决定使用CSPG4作为CAR-T治疗的靶点。临床前研究表明,靶向CSPG4的CAR-T细胞可以在体外有效地杀灭表达CSPG4的GBM细胞。同时,在异种移植的动物模型中,这种工程化的T细胞可以延长存活时间,并且也可以控制肿瘤的生长[21]。
免疫治疗利用患者自身的免疫系统达到对GBM病灶的定位,同时杀死病灶中肿瘤细胞,根据已发表的研究结果可以看出免疫治疗可能是一种理想治疗策略。但免疫治疗仍然面临很多挑战,如可能破坏患者自身的免疫性,缺乏标准的,有效的可监测疗效的免疫学指标等。
4 基因治疗基因治疗是指通过病毒或非病毒载体将外源性的功能性的基因带入目的细胞中,以此纠正肿瘤细胞基因异常、缺失等异,从而产生治疗效果。
自杀基因治疗是指将某些细菌或病毒的基因导入肿瘤细胞中,其表达的酶可使无毒的药物前体转化成为细胞毒性物质,导致携带该基因的肿瘤细胞被杀死,从而达到治疗的目的。目前对于单纯疱疹病毒-胸苷激酶/更昔洛韦(HSVTK / GCV)系统研究最为广泛。但是关于自杀基因治疗疗效仍然存在争议。一项包含248名新诊断的未治疗GBM患者的III期临床试验的结果提示自杀基因治疗组的中位PFS为180天,中位生存期为365天,一年生存率为50%,而对照组为中位PFS为183天,中位生存期为354天,一年生存率为55%。并无显著的统计学差异[22]。
溶瘤病毒疗法是指利用复制能力的病毒在有或没有使用基因转移的情况下感染和裂解细胞。HSV是具有天然嗜神经性的包膜双链DNA病毒,可以在分裂和非分裂细胞中复制,其复制可以导致细胞溶解,从而杀死肿瘤细胞。Friedman等人研究了嵌合HCMV/HSV-1病毒在缺氧和常氧中感染和杀死成人和儿童患者来源的胶质母细胞瘤异种移植物的能力。结果表明,该溶瘤病毒具有较高的感染性,细胞毒性和病毒复制力,表明其强大的杀死肿瘤细胞的潜力[23]。
最近,在《新英格兰医学杂志》上发表了利用溶瘤病毒PVSRIPO治疗晚期GBM患者的研究,其结果显示21%的患者存活超过了3年,是传统标准治疗的5倍。同时该研究也证实了该溶瘤病毒PVSRIPO的安全性,未见严重不良反应[24]。RNA干扰(RNAi)已成为包括癌症在内的多种人类疾病的新型治疗方式。目前研究的进展已经明确了很多分子标志物,这些标志物对于肿瘤的存活,进展,转移和血管生成至关重要。因此成为RNAi的靶点,已达到对肿瘤细胞的治疗作用。
此外,癌症基因组图谱(TCGA)根据基因表达谱将GBM分为:前神经元型,神经元型,经典型和间质型四种类型,同时依据基因组CpG岛甲基化表型分为G-CIMP阳性和阴性。间质型预后最差,而前神经元型预后较好,并常伴G-CIMP阳性和异柠檬酸脱氢酶(isocitrate dehydrogenase,IDH)突变,经典型则常伴有表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)扩增[25]。根据不同的分子分型开展精准治疗也是胶质母细胞瘤的接下来需要进一步探索的方向。
5 总结因GBM呈浸润性生长的特性,完全的手术切除仍很难实现,因此各类非手术治疗方式在GBM治疗中也扮演着重要的角色。虽然目前在治疗上取得了一定的进展,但GBM患者预后仍然不乐观。进一步对胶质瘤发病机制的深入研究以及对其分子分型的确定,基于不同的肿瘤分型给予患者更加精准的治疗以及发现更加有效的联合治疗方案是GBM治疗的新方向。
| [1] |
Nabors L B, Portnow J, Ammirati M, et al. NCCN guidelines Insights:central nervous system cancers, version 1.2017[J]. Journal of the National Comprehensive Cancer Network, 2017, 15(11): 1331-1345. DOI:10.6004/jnccn.2017.0166 |
| [2] |
花玮, 毛颖. 从分子分型看胶质瘤的精准治疗[J]. 中华外科杂志, 2017, 55(1): 63-66. DOI:10.3760/cma.j.issn.0529-5815.2017.01.016 |
| [3] |
Loureiro LV, Pontes L de B, Callegaro-Filho D, et al. Waiting time to radiotherapy as a prognostic factor for glioblastoma patients in a scenario of medical disparities[J]. Arq Neuro psiquiatr, 2015, 73(2): 104-110. DOI:10.1590/0004-282X20140202 |
| [4] |
Wang TJ, Jani A, Estrada JP, et al. Timing of adjuvant radiotherapy in glioblastoma patients:a single-institution experience with more than 400 patients[J]. Neurosurgery, 2015, 78(5): 676-682. |
| [5] |
Kusumawidjaja G, Gan PZ, Ong WS, et al. Dose-escalated intensity-modulated radiotherapy and irradiation of subventricular zones in relation to tumor control outcomes of patients with glioblastoma multiforme[J]. Onco Targets ther, 2016, 9: 1115-1122. |
| [6] |
Badiyan SN, Markovina S, Simpson JR, et al. Radiation therapy dose escalation for glioblastoma multiforme in the era of temozolomide[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2014, 90(4): 877-885. DOI:10.1016/j.ijrobp.2014.07.014 |
| [7] |
Stupp R, Mason WP, Mj V D B, et al. Radiotherapy plus concomitant and adjuvant temozolomide for glioblastoma[J]. Clinical Medicine Oncology, 2017, 2(10): 421-422. |
| [8] |
Wang Z, Yang G, Zhang YY, et al. A comparison between oral chemotherapy combined with radiotherapy and radiotherapy for newly diagnosed glioblastoma:A systematic review and meta-analysis[J]. Medicine, 2017, 96(44): e8444. DOI:10.1097/MD.0000000000008444 |
| [9] |
Diaz-Miqueli A, Martinez GS. Nimotuzumab as a radiosensitizing agent in the treatment of high grade glioma:challenges and opportunities[J]. OncoTargets and therapy, 2013, 6: 931. |
| [10] |
Kim Y, Kang HK, Lee J, et al. Wnt activation is implicated in glioblastoma radioresistance[J]. Laboratory Investigation, 2012, 92(3): 466-473. DOI:10.1038/labinvest.2011.161 |
| [11] |
Dong Z, Zhou L, Han N, et al. Wnt/β-catenin pathway involvement in ionizing radiation-induced invasion of U87 glioblastoma cells[J]. Strahlentherapie Und Onkologie, 2015, 191(8): 672-680. DOI:10.1007/s00066-015-0858-7 |
| [12] |
Zheng H, Ying H, Wiedemeyer R, et al. PLAGL2 Regulates Wnt Signaling to Impede Differentiation in Neural Stem Cells and Gliomas[J]. Cancer Cell, 2010, 17(5): 497-509. DOI:10.1016/j.ccr.2010.03.020 |
| [13] |
Jin X, Jeon HY, Joo KM, et al. Frizzled 4 regulates stemness and invasiveness of migrating glioma cells established by serial intracranial transplantation[J]. Cancer Research, 2011, 71(8): 3066-75. DOI:10.1158/0008-5472.CAN-10-1495 |
| [14] |
Stewart LA. Chemotherapy in adult high-grade glioma:a systematic review and meta-analysis of individual patient data from 12 randomised trials[J]. Lancet, 2002, 359(9311): 1011-1018. DOI:10.1016/S0140-6736(02)08091-1 |
| [15] |
Stupp R, Hegi ME, Gilbert MR, et al. Chemoradiotherapy in malignant glioma:standard of care and future directions[J]. Journal of Clinical Oncology, 2007, 25(26): 4127-4136. DOI:10.1200/JCO.2007.11.8554 |
| [16] |
Hegi ME, Diserens AC, Gorlia T, et al. MGMT gene silencing and benefit from temozolomide in glioblastoma[J]. New England Journal of Medicine, 2005, 352(10): 997-1003. DOI:10.1056/NEJMoa043331 |
| [17] |
Bregy A, Wong TM, Shah AH, et al. Active immunotherapy using dendritic cells in the treatment of glioblastoma multiforme[J]. Cancer treatment reviews, 2013, 39(8): 891-907. DOI:10.1016/j.ctrv.2013.05.007 |
| [18] |
Antonios JP, Soto H, Everson RG, et al. Immunosuppressive tumor-infiltrating myeloid cells mediate adaptive immune resistance via a PD-1/PD-L1 mechanism in glioblastoma[J]. Neuro-oncology, 2017, 19(6): 796-807. |
| [19] |
Jin L, Ge H, Long Y, et al. CD70, a novel target of CAR T-cell therapy for gliomas[J]. Neuro-oncology, 2017, 20(1): 55-65. |
| [20] |
O'rourke DM, Nasrallah ML, Desai A, et al. A single dose of peripherally infused EGFRvⅢ-directed CAR T cells mediates antigen loss and induces adaptive resistance in patients with recurrent glioblastoma[J]. Science translational medicine, 2017, 9(399): eaaa0984. DOI:10.1126/scitranslmed.aaa0984 |
| [21] |
Pellegatta S, Savoldo B, Di Ianni N, et al. Constitutive and TNFα-inducible expression of chondroitin sulfate proteoglycan 4 in glioblastoma and neurospheres:Implications for CAR-T cell therapy[J]. Science translational medicine, 2018, 10(430): eaao2731. DOI:10.1126/scitranslmed.aao2731 |
| [22] |
Rainov NG. A phase Ⅲ clinical evaluation of herpes simplex virus type 1 thymidine kinase and ganciclovir gene therapy as an adjuvant to surgical resection and radiation in adults with previously untreated glioblastoma multiforme[J]. Human Gene Therapy, 2000, 11(17): 2389-2401. DOI:10.1089/104303400750038499 |
| [23] |
Friedman GK, Nan L, Haas MC, et al. γ134.5-Deleted HSV-1 Expressing Human Cytomegalovirus IRS1 Gene Kills Human Glioblastoma Cells as Efficiently as Wild-type HSV-1 in Normoxia or Hypoxia[J]. Gene Therapy, 2015, 22(4): 348-355. DOI:10.1038/gt.2014.107 |
| [24] |
Desjardins A, Gromeier M, Herndon JE, et al. Recurrent glioblastoma treated with recombinant poliovirus[J]. New England Journal of Medicine, 2018, 379(2): 150-161. DOI:10.1056/NEJMoa1716435 |
2018, Vol. 45


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