張再禹 吳宇鑫綜述 梁 平審校
重慶醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院神經(jīng)外科 國家兒童健康與疾病臨床醫(yī)學研究中心兒童發(fā)育疾病研究教育部重點實驗室 兒科學重慶市重點實驗室(重慶 400014)
髓母細胞瘤(medulloblastoma,MB)是兒童常見的顱內惡性腫瘤[1],近年來通過整合基因組學對其生物異質性的探究,MB從被分為標危組和高危組更迭到分子分型時代的無翼型(wingless,WNT)、音猬型(sonic hedgehog,SHH)、第3組(group 3,G3)、第4組(group 4,G4),而今再被更新為WNT型、SHH及腫瘤蛋白基因(tumor protein 53,TP53)野生型、SHH及TP53突變型、非WNT/SHH型[2]?,F(xiàn)行治療共識是盡可能最大程度安全地切除腫瘤,聯(lián)合全腦全脊髓放療(cranio-spinal irradiation,CSI)和放療后輔助化療,經(jīng)手術、風險適應性的放、化療等規(guī)范的綜合治療后,目前患兒5 年生存率最高可達80%以上[3],但約有三分之一的患兒在治療期間和結束后會出現(xiàn)腫瘤復發(fā)[4-5]。而一旦復發(fā),即使予以積極手術切除、二次放療、干細胞支持下大劑量化療,預后仍較差,長期總生存率依然很低[4-8]。因而為了指導臨床實踐并設計新一代針對復發(fā)MB 的臨床試驗,亟需深入理解MB 復發(fā)的臨床及生物學特征,包括回顧復發(fā)率、復發(fā)時空特征并詳細了解其與分子分型之間的關系,還應總結當前的治療策略優(yōu)劣及最新的治療探索過程等。
總結列舉的多項臨床試驗(表1)可以發(fā)現(xiàn),4歲以上患兒復發(fā)率約20%[5,9-10],而3歲及以下患兒的復發(fā)率高達30~60%[11-14],但上述差異或許并非年齡本身導致。目前有證據(jù)表明低齡并非復發(fā)的風險因素[15-16],而可能歸因于不同年齡階段所接受的放療策略差異,因為通過對比SJYC07及COG-P9934試驗發(fā)現(xiàn),在小于3 歲患兒群體中,如果對化療后未完全緩解的給予放療可能顯著降低復發(fā)率(表1)[5,13]。但Huybrechts 等[17]的回顧性研究提出5 歲以下患兒更容易出現(xiàn)腫瘤復發(fā)。綜合其他回顧性研究表明當前治療背景下MB 復發(fā)率可能在20%~40%之間[15,17-21]。
在SJMB96及SJMB03試驗中高危組患兒的復發(fā)率均高于標危組,但這一差異僅在SJMB 03 中得到驗證(表1)[5,9]。分子分型的復發(fā)率也存在差異。WNT型復發(fā)率約15%[4,16],其在復發(fā)腫瘤中占比最低[5,8-9,17,20,22],而且這并非由分子分型從屬關系在復發(fā)時改變導致,因為研究已經(jīng)證明在復發(fā)時雖然存在亞克隆進化或新發(fā)生遺傳變異,但分子分型通常高度保守[5,23-24]。
表1 中臨床試驗及多項回顧性研究統(tǒng)計復發(fā)的中位時間約1~2 年[5,9-10,12,15,17-22]。同樣,小于3歲患兒的復發(fā)時間較早[5],且復發(fā)時間取決于分子分型,G4 型復發(fā)時間較晚,而G3 型則進展迅速[5,17,24,26]。高危組患兒的中位復發(fā)時間早于標危組也在SJMB96及SJMB03試驗中經(jīng)過統(tǒng)計學證實(表1)[5,9]。雖然晚期復發(fā)的情況較為少見,但也有經(jīng)過組織學或全基因組甲基化證實的10年以上復發(fā)案例報道[15-16,20,27]。
根據(jù)表1 中多項臨床試驗結果,轉移復發(fā)的比例達到80%,且常為多灶性,多累及軟腦膜、軟脊膜和蛛網(wǎng)膜下腔[4-5,10,13],這與近幾年全球各中心針對復發(fā)MB 的回顧性研究報告的轉移復發(fā)比例相似[17-18,20,23,26]。盡管HIT-SKK’2000和Head Start I-II報告局部復發(fā)的占比約60%[11-12],但臨床上仍應重視CSI 及后顱窩加強放療應用的及時性和重要性,而且隨訪檢查必須包含全神經(jīng)軸磁共振成像。
SHH型腫瘤原位復發(fā)更常見,約40%,但G3和G4 型通常為轉移復發(fā)[4-5]。因此MB 治療策略及臨床試驗的設計需考慮不同分子分型復發(fā)的空間特征。具體而言,需要評估SHH 型患兒從后顱窩加強放療中的獲益,以及開展針對G3或G4型患兒轉移灶治療的基礎研究和臨床試驗。
表1 中多項臨床試驗表明,患兒一旦復發(fā)之后的中位生存期僅1~2年[4-5,7]。此外,多數(shù)回顧性研究報告患兒復發(fā)后中位生存期甚至不足1年[17-19,28]。有研究顯示腫瘤異質性顯著影響患兒復發(fā)后生存情況,其中G4型及WNT型復發(fā)后生存時間更長[5,16],但在小于3 歲的復發(fā)患兒中,不同分子分型的復發(fā)后中位生存期無顯著差異[5]。
盡管有研究表明復發(fā)后再次手術獲益很低[17,29],但手術可以改善后顱窩局部復發(fā)患者的預后[4],因為腫瘤壓迫導致的神經(jīng)功能障礙和腦積水等癥狀的快速緩解依賴病灶切除,其次通過手術重新活檢獲得的詳細病理、分子特征可以優(yōu)化并指導靶向治療的選擇,這也可避免高級別膠質瘤等繼發(fā)惡性腫瘤漏診、誤診的發(fā)生[5,24,30]。已有的證據(jù)表明,對能手術的患者仍提倡盡量爭取手術切除復發(fā)病灶。
當前對復發(fā)患兒的放療方案為,既往未接受過放療的患兒,如經(jīng)挽救化療后獲得病情緩解,可參考髙?;純旱姆暖煵呗赃M行放療,此類患兒應用放療將顯著延長其生存期[8,23]。對既往接受過放療的患兒,復發(fā)后再次放療是可行的控制手段[5-6,26,28-29,31],特別是目前高度適形放療技術,如立體定向放療和調強放療等技術的應用也都被證明是安全有效的[32-33]。再次放療前須根據(jù)已進行的放療劑量、放射野、間隔時間及復發(fā)病灶特點等仔細評估,因為預期獲益與復發(fā)病灶部位及放射野有關,有研究指出再次放療僅使局部復發(fā)患兒獲益[28],CSI較局部放療受益更明顯[5-6,26,29],但相應的神經(jīng)認知成本會上升[29]。
可以明確,大劑量化療方案對復發(fā)患兒預后的改善不明顯,而且毒性高[34],因此在復發(fā)患兒中需謹慎應用。對于包含伊立替康、替莫唑胺、依托泊苷及卡鉑等的常規(guī)劑量挽救化療方案已被證實可改善生存情況[7-8]。而節(jié)拍化療這種以相對較低劑量多頻次給藥的方式也在復發(fā)患兒中進行了嘗試,雖然耐受性良好,部分患兒有獲益[35],但目前缺乏完整的臨床試驗數(shù)據(jù)。同樣的,鞘內化療雖可能存在臨床效用[3,8,35-36],如鞘內注射甲氨蝶呤[22],但由于未在臨床試驗中得到驗證故未被納入標準挽救策略。
貝伐單抗是一種抗血管內皮生長因子(VEGF)抗體,幾項病例系列報道描述其針對復發(fā)MB 患者有效[31,37-38],兒童腫瘤協(xié)作組(Children’s Oncology Group,COG)的一項二期臨床試驗也證明貝伐單抗的應用顯著降低了復發(fā)患兒的死亡率[7]。
SHH 通路中Smoothened 蛋白抑制劑——索尼吉布(sonidegib)和維莫德吉(vismodegib)可能是復發(fā)SHH 型患兒的一種治療選擇[39-40]。盡管復發(fā)腫瘤對其反應良好,但需要警惕治療期間經(jīng)常出現(xiàn)的耐藥[41]和骨骺生長板閉合不良反應[40-41],所以臨床應用前必須確定該治療策略的最有效和毒性最小方案,考慮與其他療法結合使用以防止腫瘤耐藥克隆進化。對復發(fā)G4 型腫瘤的研究發(fā)現(xiàn)細胞周期蛋白依賴性激酶6(CDK 6)基因擴增可用于靶向治療的設計[24],而根據(jù)一項小鼠模型的研究,針對上述靶點的治療可能適用于所有非WNT 型腫瘤[42]。因為CDK6擴增導致其編碼蛋白活性增加會磷酸化視網(wǎng)膜母細胞瘤腫瘤抑制蛋白,從而允許DNA復制和細胞周期進展,隨后導致腫瘤生長[43-44]。因此一項研究CDK4/6抑制劑——瑞博西尼(ribociclib)治療復發(fā)性MB的臨床試驗也已開始(NCT03434262)。
迄今為止,低腫瘤變異負荷、低表達細胞程序性死亡-配體1(PD-L 1)和缺乏炎性腫瘤微環(huán)境招募大量免疫細胞等問題[45-46]限制了MB 的免疫治療進展。然而不同分子分型腫瘤微環(huán)境也存在差異,其中SHH 型PD-L 1 表達和浸潤免疫細胞數(shù)量都較高[45,47]。因此,目前臨床試驗也開始嘗試納武單抗(nivolumab,NCT 03173950)、派姆單抗(prembrolizumab,NCT02359565)和度伐利尤單抗(durvalumab,NCT02793466)等免疫檢查點抑制劑在復發(fā)MB中應用。
嵌合抗原受體T細胞(CAR-T)免疫療法也被嘗試克服上述部分困難,Donovan等[48]設計的A型肝配蛋白受體2(EphA2)單特異性CAR-T細胞在轉移性G3 型小鼠模型中顯示出了療效,這啟發(fā)了正在進行的針對復發(fā)患者的臨床試驗(NCT 03500991,NCT 04661384)。此外,基于巨細胞病毒、麻疹病毒和單純皰疹病毒的溶瘤病毒療法目前正在復發(fā)MB 患者中開展早期試驗(NCT 05096481,NCT03299309,NCT02962167,NCT0911388)。
有研究發(fā)現(xiàn)活化的人NK 細胞在體外能有效殺傷MB 細胞系,這與腫瘤細胞上存在的特異性配體相關,其可以通過多種受體激活NK 細胞介導的殺傷過程[49]。這啟發(fā)研究人員將過繼細胞免疫治療在復發(fā)MB 患兒中進行嘗試,但首次人體Ⅰ期臨床試驗遺憾地發(fā)現(xiàn)招募的5例患兒通過腦室輸注體外擴增的NK 細胞后均出現(xiàn)病情進展,不過此次嘗試還是證明了該療法的可行性和安全性,也支持該方案研究的深入[50]。
正在進行的一系列早期臨床試驗將研究重心集中于免疫療法的鞘內應用。單克隆抗體3F8可以靶向細胞表面雙唾液酸神經(jīng)節(jié)苷脂(GD2),Kim等[51]對復發(fā)MB患者進行131I標記的3F8鞘內注射治療,他們的Ⅱ期研究已經(jīng)證明了該方案的可行性、可控毒性和臨床實用性。Omburtamab可以靶向許多人類惡性腫瘤中過度表達的免疫檢查點共抑制受體B 7家族的成員B7-H3,有研究團隊使用177镥(lutetium,Lu)和二乙基三胺五乙酸(DTPA)對其進行放射性標記,相關的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(NCT 04167618)正在評估177Lu-DTPA-omburtamab腦室內放射免疫治療的安全性和有效性。最近其他包括復發(fā)性MB 的治療研究也在分別評估不同類型CAR-T細胞直接注入腫瘤切除殘留空腔或者腦室系統(tǒng)后可以達到的療效(NCT 04661384、NCT 03638167、NCT 04500991和NCT04185038)。
MB 復發(fā)部分是由耐藥的干細胞或神經(jīng)膠質祖細胞驅動的[52-54],因此有研究開始設計療法靶向復發(fā)過程中關鍵的細胞譜系。例如,分化簇133(CD 133)是MB 干細胞的表面標志[55],信號轉導和轉錄激活因子-3(STAT 3)通路在CD 133 陽性的MB 干細胞中持續(xù)激活并調節(jié)MYC 促進腫瘤的發(fā)生。在體內實驗中STAT 3 抑制劑已被證明可使MB 病情得到緩解,因此抑制MB 干細胞中的STAT 3 信號可能是治療復發(fā)MB 患者的潛在靶向策略[56]。另外一項體外工作表明,殺菌/通透性增加蛋白家族B成員4(BPIFB4)的表達是耐藥G3型MB 干細胞自我更新的驅動因素并由此導致復發(fā),而內皮型一氧化氮合酶(eNOS)可以靶向BPIFB 4通路下游底物,在低納摩爾濃度下即可阻礙MB 細胞的生長[57]。此外有研究關注B 細胞莫洛尼(氏)鼠白血病病毒插入位點1(BMI 1),其為細胞結局和增殖的表觀遺傳調節(jié)因子,與MB 干細胞性質維持有關[58],使用該因子抑制劑PTC-028 在體外和體內均可顯著降低復發(fā)G3 型細胞系的干細胞特性[59]。
最近Guo[60]等人闡明了MB細胞依賴骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)誘導性別決定區(qū)Y 框蛋白9(Sox 9)轉錄因子的磷酸化轉分化為腫瘤衍生星形膠質細胞(Tas),進而通過不同的信號和反饋回路在促進腫瘤生長和轉移中起到關鍵作用,例如產(chǎn)生白細胞介素-4(IL-4)刺激小膠質細胞產(chǎn)生胰島素樣生長因子1(IGF1)以支持MB微環(huán)境、促進腫瘤進展[53-54]。兩種BMP信號抑制劑LDN-193189和LDN-214117都顯著抑制腫瘤細胞的轉分化并抑制放療后的腫瘤復發(fā)。
有研究數(shù)據(jù)表明MB 在復發(fā)時P 53-MYC 相互作用為臨床侵襲性的生物標志物,并驗證了MYCN驅動的鼠MB 生長對TP 53 缺陷的關鍵依賴性,故為復發(fā)MB 干預提供了潛在靶點,例如Aurora-A 蛋白可與MYCN 結合后使其穩(wěn)定,體外用其激酶抑制劑MLN8237(阿拉塞替)破壞二者復合體可導致MYCN表達抑制進而控制腫瘤生長,這可能在治療復發(fā)P53-MYC聯(lián)合缺陷MB方面具有臨床益處[23]。但上述多個靶點相關的臨床試驗當前均暫未在復發(fā)MB患兒中開展。
當前新診斷患兒基本已實現(xiàn)利用靶向測序檢測遺傳改變特征來辨別分子分型,在此基礎上可根據(jù)不同分子分型復發(fā)的特征調整隨訪頻率和方式,爭取早期、精準識別復發(fā),最理想是做到針對性預防。同時,未來需來更多研究評估當前危險度分層對復發(fā)患兒管理的有效性,通過嘗試調整放、化療等策略,以減少低復發(fā)風險患兒的治療相關風險,進而提供更精準的管理。對復發(fā)MB患兒來說,要實現(xiàn)靶向腫瘤異質性、克服免疫抑制、改善免疫浸潤環(huán)境,才是有潛力的治療策略。