《Neuro-Oncology》2021年4月文章

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2021年05月14日发布 | 1168阅读

徐锦芳

浙江大学医学院附属第二医院

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杨涛

安康市中心医院

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钞敏

西安唐都医院

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万大海

山西医科大学第一医院

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白皓

山西医科大学第一医院

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刘志强

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段厚州

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林毅

中国医科大学第一医院

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李佩静

中国科学院大学附属肿瘤医院

宋涛

中南大学湘雅医院

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王樑

空军军医大学唐都医院

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胡亚琴

Neuro-Oncology

Volume 23, Issue 4, April 2021

本期编译：

徐锦芳

浙江大学医学院附属第二医院

杨　涛

安康市中心医院

钞　敏

西安唐都医院

万大海、白　皓、刘志强、段厚州

山西医科大学第一医院

林　毅

中国医科大学第一医院

李佩静

浙江省肿瘤医院

宋　涛

中南大学湘雅医院

组稿、审校

王　樑、胡亚琴

西安唐都医院

Neuro-Oncology

2021年4月速览

EDITORIALS

1.通过非编码RNA解码Group3组髓母细胞瘤的生物学特征

De-coding Group 3 medulloblastoma biology with noncoding RNA

Phedias Diamandis

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 525–526, https://doi.org/10.1093/neuonc/noab010

髓母细胞瘤是儿童最常见的一类脑恶性肿瘤之一。虽然这类肿瘤都位于后颅窝、都有特征性的原始组织形态学特征，但它们在生物学和临床特征上并不相同。最近的分子特征分析显示髓母细胞瘤可以分为4个主要亚组，这些亚组具有不同的生物学特征、预后和治疗效果。Group1组以WNT通路激活为特征，预后相对较好，患者能从降低了对大脑的长期后遗症的放化疗中获益。Group2组，以SHH通路激活为特征，预后中等，SHH靶向治疗很有可能获益。然而，占比60%的Group3和Group4组髓母细胞瘤的特征仍然不太清楚，并常表现为恶性倾向。Group3组髓母细胞瘤的特征是MYC基因扩增和表达增加，常常在发现时就已经转移，预后极差。尽管这一生物学特征众所周知，治疗Group3组髓母细胞瘤仍很困难，设计针对转录因子如MYC和下游基因（如HLX）的治疗已被证明很困难。最近的研究试图通过应用JQ1这样的小分子来调节MYC的表达异常。JQ1能抑制MYC通路表观遗传调控相关的上游的含溴结构域和额外终端域（BET）蛋白。虽然在临床前研究模型中能成功降低MYC的激活并延长生存时间，但已知将会出现治疗耐药。靶向MYC的典型下游靶点也有困难，因为涉及到多种效应通路，而其中许多是肿瘤和非肿瘤过程都必需。因此需要寻找更合适的策略来治疗MYC相关的Group3组髓母细胞瘤。

生物学的中心法则是信息DNA转录成RNA，然后编码成效应蛋白。但是最近发现的大量非编码RNA修正了这个中心法则。这些非编码RNA在没有翻译蛋白产物的情况下驱动着生物学进程。具体来说，长链非编码RNA（lncRNA），长度超过200个核苷酸的非蛋白编码RNA分子，已被证明在癌症中发挥重要的调节作用，包括增殖、分化、凋亡和侵袭。因此，探索非编码基因组在癌症模型中的作用可能为癌症和其他疾病提供新的见解和治疗靶点。

Katsushima等人利用公开的RNA测序（RNAseq）数据库对175个髓母细胞瘤病例的4个亚组进行分析，鉴定了Group3组髓母细胞瘤中富集的lncRNA，许多都属于lnc-HLX家族。其中一个候选基因lnc-HLX-2-7位于髓母细胞瘤的已知增强子区域，在Group3组髓母细胞瘤的临床组织标本和体内体外实验模型中均有丰富的表达。功能性敲除lnc-HLX-2-7能使得顺式邻近HLX基因减少，肿瘤生长潜能降低，凋亡水平升高。而且，敲除lnc-HLX-2-7基因会抑制小鼠异种移植瘤的生长。作者的重要发现是，lnc-HLX-2-7通过与lncRNA启动子的直接相互作用，与MYC高度相关，并由MYC驱动。治疗上，JQ1不仅降低了MYC的表达水平，而且正如先前所显示的，降低了下游lnc-HLX-2-7的丰度。最后，在系统水平上，lnc-HLX-2-7缺失的髓母细胞瘤细胞系显示线粒体和代谢信号的改变，包括通过调节HLX转录因子的表达来调节的氧化磷酸化。总之，在Group3组髓母细胞瘤中，lnc-HLX-2-7是MYC通路的关键下游效应器。除了有助于破译MYC激活促进髓母细胞瘤恶性化的生物学机制外，还修正了我们的癌症模型，即这些非典型调节因子也可能为治疗设计提供潜在的新靶点。

迄今为止，靶向非编码基因组产物的治疗方法依赖于反义寡核苷酸、吗啡啉和促进ncRNA降解、改变剪接和解偶联关键RNA-蛋白质相互作用的小分子。令人鼓舞的是，动物研究（注射针对MYC的反义寡核苷酸）表明，它们可以靶向和抑制MYC转译，抑制前列腺癌异种移植小鼠模型的生长并促进凋亡。这些模型还显示肿瘤细胞数量减少，血管数量减少，退化变性增加。同一项研究表明，这种针对MYC途径的基于RNA的疗法在人类中相对安全。虽然这些研究没有特异性针对lncRNA，但它们证明了靶向非翻译部分有调节MYC生物学功能的潜力。

尽管这令人振奋，有必要强调的是，非编码RNA精确药物试验在癌症中只是才刚刚开始探索。许多早期临床试验仍然是观察性试验，重点是量化癌症（包括胶质瘤）中的ncRNA，并探索其作为预后和预测性生物标志物的作用。大多数面向治疗的ncRNA临床试验仍处于发展的早期阶段，并集中于评估安全性、药代动力学和药效动力学方面。这一领域的发展是令人振奋的，但需要强调的是，大多数临床前研究表明，在人类癌症试验中得到任何积极结果之前，提高这些疗法的给药技术和效率可能是一个先决条件。同样的，还要解决如何减少核酸酶降解和脱靶效应，以及如何促进癌细胞有效摄取药物和提高生物利用度。解决这些实际问题可能需要很多年，才能跟上这种新兴的生物靶向治疗。由于上述这些局限，如Alnylam等公司开发的小干扰RNA为基础的治疗，开始被批准用于多种疾病，包括原发性1型高草酸尿症、急性肝卟啉症、遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性病等。随着我们持续的开创性试验，非编码癌症基因组的鉴定为寻找肿瘤的新靶点提供了希望和新的解决方案。同时，这些靶点又不易于用传统的方法来干预。看看这些新的方法将能如何帮助我们理解和干预髓母细胞瘤或其他癌症和其他疾病将非常有意思。

【徐锦芳】

2.髓母细胞瘤通过细胞外小泡交流

Medulloblastoma (cross)talk through extracellular vesicles

Liana Nobre, Vijay Ramaswamy

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 527–529, https://doi.org/10.1093/neuonc/noab027

在过去10年中，髓母细胞瘤（MB）在基因组层面上得到广泛的研究，人们普遍认为，它们至少由4个不同分子亚群组成。过去10-15年中，对该病的分子理解有了很大的提高，但通过预后分类和转化为治疗策略的临床实施却滞后，在肿瘤微环境（TME）和细胞外信号识别方面进展甚微。

单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术的发展促进了对肿瘤异质性和多种恶性肿瘤起源细胞的研究。在MB的背景下，scRNA-seq已被广泛用作表征细胞状态、描述肿瘤异质性和发育起源的工具。最近在MB中应用scRNA-seq的工作提出，这四个亚群起源于不同的起源细胞，具有特定的发育时间。这些研究的结果已经证明起源细胞对肿瘤的生物学和行为有影响，从而扩大了我们对MB与正常发育状态关系的理解。以单细胞分辨率分析肿瘤提供了一种前所未有的能力来表征细胞间的相互作用和识别不同的细胞群，优于目前的批量技术。

Albert等人采用跨物种方法利用scRNA-seq不仅研究SHH-MB发育的细胞状态，而且探索细胞外小泡（EVs）介导的TME中的细胞通讯。应用scRNA-seq，作者描述了两个主要亚群的肿瘤内异质性。与正常小脑细胞相比，肿瘤细胞的转录组图谱发现75%的上调基因，许多来自肿瘤细胞的上调基因在肿瘤相关的神经胶质细胞和免疫细胞中也被发现上调，然而，在健康组织的这些细胞类型中却没有。

在观察到EV相关基因在其通路分析中的过度表达的基础上，进一步研究EVs是否介导MB细胞与其TME之间的串扰。为了验证这一假设，他们用小鼠少突胶质细胞系对MB细胞系进行共培养实验。他们在培养基中鉴定了EVs，并在这两种细胞类型之间建立了一个共有的转录谱，这表明EVs在MB和胶质细胞增殖中都起着重要作用。这种共同的转录谱高度暗示EVs的分泌是细胞间通讯的一个重要方式。这些小泡还参与了促进癌症进展和转移的信号机制。EVs在MB中有潜在靶向转移的作用，这是治疗失败的主要原因，也是高危疾病的标志。

肿瘤来源的EVs的另一个潜在应用是通过液体活检这一新兴领域帮助癌症诊断、预后和治疗的潜力。事实上，EV信号的高表达导致较差预后的发现表明肿瘤分泌EVs的水平较高，提示细胞间通讯水平可能影响治疗反应。这代表了MB的一个新概念，TME和治疗途径之间的相互作用有待进一步探讨。

应用EV转录组信号代表了一个令人兴奋的监测工具，并提出了一个诱人的前景，使用无创检测监测早期复发。

图1. 髓母细胞瘤细胞外小泡（EVs）的鉴定和潜在应用。EVs促进细胞间立项，EV信号可识别预后，未来可作为液体活检监测髓母细胞瘤治疗的工具。

【杨涛】

3.混沌之泉：脑脊液可以增强胶质母细胞瘤中肿瘤干细胞的能力

Fountain of chaos: cerebrospinal fluid enhancement of cancer stem cells in glioblastoma

Justin D Lathia

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 530–532, https://doi.org/10.1093/neuonc/noab026

干细胞的自我更新调控决定着分化能力与干性维持能力的平衡，是机体生物学发育过程中最基本的调控环节，也与肿瘤的病理发生密切相关。研究发现，GBM的发生是由部分胶质瘤干细胞调控的病理过程，与其他肿瘤相比，有特殊的解剖结构和生长环境，例如血脑屏障和脑脊液。

研究认为，侧脑室旁的脑脊液是胶质瘤干细胞干性维持的重要组成部分，本期Neuro-Oncology中， Lara-Velazquez等发现一个新的GSC得调控机制：脑脊液通过SERPINA3调控GSC的干性维持以及末端分化类型的过程。文章中，作者利用人来源的GSC构建PDX模型，发现GBM患者的脑脊液可以促进肿瘤的迁移能力，转录组测序发现SERPINA3是患者脑脊液中与GSC密切相关的高表达基因，并且与患者的生存时间呈负相关。进一步研究发现SERPINA3可以调控下游ERK和MEK的磷酸化修饰过程。

这些发现为GSC的调控网络提供了新的思路，脑脊液与GSC之间调控关系的发现，为胶质瘤的治疗和诊断提供了新的传送机制，例如CAR-T治疗、脑脊液的液体活检等，这个研究有着深远的临床意义，为胶质瘤患者提供了新的治疗机会。

【钞敏】

4.老年脑转移患者：平衡治疗决策的新依据

Elderly patients with brain metastases: new support for the balancing act in treatment decision making

Brigitta G Baumert, Gianfranco Angelo Pesce

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 533–534, https://doi.org/10.1093/neuonc/noab028

临床试验中老年患者较少，但现实世界中多数患者年龄偏大，故临床试验结果不能完全指导临床实践，老年患者需要相适应的治疗决策。

在本期杂志中Lamba等发表基于人口水平的调查研究，包含了近万例老年肿瘤患者，结果显示老年脑转移患者预后指数普遍较差，平均生存期仅3-4月（卵巢癌除外）。另外三项大样本SRS伴或不伴WBRT治疗脑转移患者的试验结果合并分析，50岁以上患者随年龄增大，毒性反应相应增多、死亡率增高；同时这些研究中仅包含300例50岁以上患者。对于既往研究显示单独使用SRS生存期相对较长。Lamba等人认为SRS提高生存率可能是因为其患者脑转发灶数目较少、更好的体力状态，意味着其结果为选择偏差而非治疗效果。而一项对70岁以上脑转移患者的回顾性研究表明，WBRT的毒副作用比SRS更大。

QUARTZ试验将非小细胞肺癌脑转移患者分为激素+最佳支持治疗组和WBRT组，发现两组患者的生存率和生活质量没有差异，WBRT仅对70岁以下的患者有益。

综上，脑转移瘤的治疗决策应权衡潜在的利弊、充分考虑相关因素。对高龄患者，除常规治疗方案外，也应考虑适当的姑息性支持治疗。

在未来，需要有针对性的生物标志物和特定的老年医学评估工具来共同确定更适合的治疗方法。

【白皓，万大海】

5.对复发胶质母细胞瘤患者的立体定向放射治疗同步免疫治疗——希望还是炒作？

Stereotactic radiation therapy with concurrent immunotherapy for recurrent glioblastoma—hope or hype?

Christina Tsien

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 535–536, https://doi.org/10.1093/neuonc/noab029

近期对胶质母细胞瘤患者的治疗虽然有进展，但患者预后仍然很差，非常需要新的治疗方法。复发胶质瘤在免疫治疗的反应上被认为是“冷肿瘤“。其特点是突变负荷低，T细胞浸润少。骨髓来源的抑制细胞和肿瘤相关巨噬细胞的浸润造成了肿瘤的免疫抑制微环境。PD-1通路在肿瘤免疫逃逸中起重要作用。但近期采用PD-1免疫检查点抑制剂的III期临床试验显示nibolumab单药治疗效果并不优于抗血管生成抑制剂BEV（贝伐单抗）。

临床前证据表明立体定向放射治疗（SRT）能增加肿瘤新抗原的呈递，上调PD-L1的表达，联合SRT与免疫检查点抑制剂可能引起持久的抗肿瘤免疫和免疫记忆。采用帕博利珠单抗Pembrolizumab和贝伐单抗Bevacizumab同步再放疗治疗复发高级别胶质瘤的I期临床试验结果确认了这种联合的安全性和耐受性。虽然规模较小（仅有24名患者），在未使用过BEV的复发HGG患者中中位生存期为13.5个月。而在同一患者群体中进行的单药PEMBRO治疗的II期临床试验结果无明显疗效。

I期临床研究回答：可能的有效性，最佳的SRT剂量和分割，再次放疗和免疫治疗的组合方式和效果等关键问题。在转化医学研究确定可能由免疫治疗获益的患者类型之前，我们只能对新型治疗策略的出现保持希望。

【林毅】

6.正电子发射断层扫描（PET）在脑药物浓度评价中的潜能（社论）

Positron emission tomography imaging of drug concentrations in the brain

Patrick Y Wen

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 537–538, https://doi.org/10.1093/neuonc/noab025

血脑屏障（BBB）阻碍了多数药物在颅内肿瘤达到治疗浓度，药物通过完整BBB的研究非常有限。目前，常见的是手术“机会窗”试验：需再次手术的复发肿瘤患者使用研究药物一段时间，行肿瘤切除，分析肿瘤药物浓度。但因难以获得未经治疗的肿瘤组织进行比较，常用初次手术或未治疗患者的肿瘤组织代替，增加了结果评价的难度。另外，这类研究耗时长，研究结果滞后发表，且只能够检测到总的药物浓度。而使用微透析或基于生理药代动力学方法等技术建立确定游离药物浓度的方法非常困难。

本期杂志，Jucaite等报道了用11C标记AZD1390，8名健康志愿者静脉注射后行PET扫描，评估脑内药物浓度分布，结果证明[11C]AZD1390可以穿过完整的BBB。然而，这一方法很少被使用，因为放射性标记成本高，且需获得FDA新药研究申请。一项评估靶向EGFR的单克隆抗体ch806的研究，SPECT显示，放射性标记药物在脑肿瘤内的摄取增加，因此，认为药物可以穿过BBB。这一结论为抗体偶联药物Depatux-M（ch806衍生物）用于治疗胶质母细胞瘤的II/III期临床试验提供了依据。不幸的是，研究结果显示该药并没有治疗效果，且临床前研究也表明该药不能穿过完整的BBB，SPECT可能仅反映了药物在增强的肿瘤团块中通过被破坏的血脑屏障。而PET成像可以对肿瘤强化区和非强化区药物摄取同时进行评估，可为药物是否能够通过BBB提供更可靠的依据。

目前，利用PET成像评估靶向信号通路的抑制、增殖和凋亡，以及评估其对肿瘤免疫环境的影响，已经引起了广泛的关注。这些方法辅以PET药物浓度成像，将有望加速脑肿瘤治疗的发展。

【李佩静】

REVIEW

1.依米立酮在靶向癌细胞线粒体代谢中的作用机制

Mechanisms of imipridones in targeting mitochondrial metabolism in cancer cells

Erin R Bonner, Sebastian M Waszak, Michael A Grotzer, Sabine Mueller, Javad Nazarian

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 542–556, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaa283

ONC201是首个进入临床治疗多种实体和血液肿瘤的依米立酮抗癌药物家族成员。一组患有高度侵袭性脑肿瘤的儿童和成人患者已经显示ONC201具有显著的临床疗效，最近，更有效的ONC206衍生物作为单药治疗中枢神经系统（CNS）癌症进入临床试验。尽管临床上对依米立酮的应用越来越感兴趣，但其确切的分子机制尚未完全描述。事实上，现有文献指出了多种途径[如肿瘤坏死因子（TNF）相关凋亡诱导配体（TRAIL）信号，多巴胺受体拮抗和线粒体代谢]作为假定的药物靶点。作者进行了全面的文献综述，并强调线粒体代谢是依米立酮的主要靶点。为了支持这一点，作者对539株人类癌细胞进行了ONC201筛选的荟萃分析，显示线粒体酪蛋白水解蛋白酶P（ClpP）是治疗应答最重要的预测生物标志物。在本文中，作者总结了这类强效药物的抗癌机制的主要发现，明确了它们的作用，并确定了临床相关的反应预测生物标志物。

依米立酮主要发挥抗癌作用通过与线粒体Clp蛋白酶蛋白水解亚基ClpP结合并有效激活，使ClpP失去对伴侣蛋白ClpX的依赖（步骤1）。

超活跃的Clp蛋白酶然后耗尽其目标底物，包括呼吸复合体链的组成部分，最强烈的复合体I和II蛋白（步骤2）。反过来，OXPHOS受损，细胞ATP耗尽（步骤2）。

线粒体结构损伤和窘迫发生，伴随着能量剥夺状态导致整合应激反应（ISR）激活（步骤3）。

ISR通过一种未明确的机制延伸至细胞核，包括典型（磷酸化eif2 α依赖）或非典型（磷酸化eif2 α独立）途径。ISR激活导致整体翻译衰减，包括cyclin D1水平降低导致细胞周期阻滞（步骤4A）。

在长期应激条件下，ATF4和CHOP表达上调，这些转录因子共同增加GADD34等靶基因的表达，从而促进蛋白质合成和应激（从而进一步激活ISR）；TRAIL受体DR5，可以促进TRAIL介导的外部细胞死亡；促凋亡的Bcl-2家族蛋白，促进内在的线粒体细胞死亡程序。（步骤4B）

【宋涛】

METADATA ANALYSIS/REVIEW

1.贝叶斯方法诊断恶性周围神经鞘瘤的准确性：系统评价和荟萃分析

A Bayesian approach for diagnostic accuracy of malignant peripheral nerve sheath tumors: a systematic review and meta-analysis

Enrico Martin, Ritchie T J Geitenbeek, J Henk Coert, David F Hanff, Laura H Graven ...

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 557–571, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaa280

恶性周围神经鞘肿瘤（MPNST）预后差，需要早期发现和完全切除。然而，在良性周围神经鞘瘤（BPNST）中，MPNST容易出现采样错误，活检或切除繁琐，并可能造成损害。本研究旨在系统地回顾和量化无创检测在鉴别MPNST和BPNST中的诊断准确性。

作者团队对2000年至2019年，PubMed和Embase对MRI、FDG-PET（氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描）和液体活检的准确性进行了研究。采用贝叶斯双变量meta分析计算合并准确性。对FDG-PET的个体水平-患者资料进行理想最大标准化摄取值（SUVmax）阈值分析。选择43项研究进行定性综合，包括1875例患者和2939个病变的数据。纳入35项研究进行荟萃分析。对于MRI，靶征缺失表现出最高的敏感性（0.99，95% CI: 0.94-1.00）；切缘不明确（0.94，95% CI: 0.88-0.98）；病灶周围水肿（0.95，95% CI: 0.83-1.00）特异性最高。对于FDG-PET，SUVmax和瘤肝比具有相似的准确性；敏感性分别为0.94，95% CI分别为0.91-0.97和0.93，95% CI分别为0.87-0.97，特异性分别为0.81，95% CI分别为0.76-0.87和0.79，95% CI分别为0.70-0.86。SUVmax≥3.5的准确率最高，灵敏度为0.99 （95% CI: 0.93-1.00），特异性为0.75（95% CI: 0.56-0.90）。

综上发现，活检可省略存在靶征和边界不明确或病灶周围水肿。由于MPNST的不同放射学特征，活检仍然是普遍需要的。在1型神经纤维瘤病中，FDG-PET扫描可进一步减少活检。理想SUVmax阈值≥3.5。

【宋涛】

BASIC AND TRANSLATIONAL INVESTIGATIONS

1.长链非编码RNA lnc-HLX-2-7在Group3组髓母细胞瘤中具有促癌作用

The long noncoding RNA lnc-HLX-2-7 is oncogenic in Group 3 medulloblastomas

Keisuke Katsushima, Bongyong Lee, Haritha Kunhiraman, Cuncong Zhong, Rabi Murad ...

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 572–585, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaa235

髓母细胞瘤是一种侵袭性脑肿瘤，多见于儿童。最近的高通量测序研究表明，非编码RNA基因组，特别是长链非编码RNA (lncRNA)参与了髓母细胞瘤亚组的形成。本研究报道了一种新的lncRNA lnc-HLX-2-7，可作为Group3组髓母细胞瘤潜在的分子标记和治疗靶点。研究者查询了公开的175位髓母细胞瘤患者的RNA测序数据，以确定区分髓母细胞瘤亚组的lncRNA。在体外和体内鉴定了差异表达lncRNA后，用CRISPR/Cas9方法在髓母细胞瘤细胞系中删除lnc-HLX-2-7。颅内注射肿瘤进一步行bulk和单细胞RNA测序。研究通过实时定量RT-PCR、RNA测序和RNA荧光原位杂交等检测方法，发现与髓母细胞瘤其他亚组相比，lnc-HLX-2-7在Group3组髓母细胞瘤的细胞系、异种移植物以及原发肿瘤中都明显上调。lnc-HLX-2-7缺失显著降低细胞增殖和3D集落形成，并诱导细胞凋亡。注射到小鼠小脑的lnc-HLX-2-7缺失的肿瘤细胞形成的肿瘤比来自亲代细胞的更小。通路分析显示，lnc-HLX-2-7可调节氧化磷酸化、线粒体功能障碍和sirtuin信号通路。MYC致癌基因调控lnc-HLX-2-7，小分子BET蛋白抑制剂JQ1降低lnc-HLX-2-7的表达。

综上研究表明Lnc-HLX-2-7具有致癌性，是一种有前景的新型分子标记物，也是Group3组髓母细胞瘤的潜在治疗靶点。

【徐锦芳】

2.细胞外小泡相关基因表达信号识别髓母细胞瘤高危患者

An extracellular vesicle-related gene expression signature identifies high-risk patients in medulloblastoma

Thomas K Albert, Marta Interlandi, Martin Sill, Monika Graf, Natalia Moreno ...

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 586–598, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaa254

髓母细胞瘤（Medulloblastoma，MB）是儿童期的一种恶性脑肿瘤。包括四个不同临床表现的亚组。本研究的目的是在个体肿瘤水平和患者大队列中描述MB的转录组学特征。

联合采用单细胞转录、细胞培养模型和纳米颗粒跟踪分析、电镜等生物物理方法，对MB肿瘤生态位的细胞间通讯进行研究。

SHH-MB亚组肿瘤细胞表现为分化阻滞。这些细胞经历了广泛的代谢重组。单个肿瘤细胞的基因表达谱显示与肿瘤相关的胶质细胞和免疫细胞的基因表达谱部分趋同。一个可能的原因是细胞外小泡（EVs）在肿瘤生态位细胞之间的转移。作者能够在MB肿瘤细胞和少突胶质细胞的共培养模型中检测到EVs。作者还发现了一个基因表达信号---EVS，它与前列腺癌细胞的蛋白质组图谱重叠。这种信号也存在于MB患者样本中。EVS高表达是不同MB亚型或亚组高危患者肿瘤的一个共同特征。

作者的研究发现了一个新的基因表达信号EVS，在MB亚组中具有很高的预后意义。

【杨涛】

3.α1-抗胰蛋白酶促进胶质母细胞瘤的发生，并且可以维持胶质瘤干细胞的干性

Alpha 1-antichymotrypsin contributes to stem cell characteristics and enhances tumorigenicity of glioblastoma

Montserrat Lara-Velazquez, Natanael Zarco, Anna Carrano, Jordan Phillipps, Emily S Norton ...

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 599–610, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaa264

GBM的发病率和复发率均居高不下，其中，侧脑室旁的胶质瘤患者预后更加不理想，但是其具体机制还不明确，有专家提出其中一个可能的原因是由于侧脑室富含脑脊液，包括大量调控基因以及化学物质影响肿瘤的生长以及治疗。

为了探索上述机制，作者将胶质瘤患者的脑脊液共培养的GBM细胞和正常人的脑脊液共培养的GBM细胞进行转录组测序分析，发现在患者来源的脑脊液共培养的GBM细胞中，丝氨酸蛋白酶抑制剂（α1-抗胰蛋白酶）成员3（SERPINA3）的表达显著升高。并且，SERPINA3的表达水平与胶质瘤的恶性程度为正相关，与患者的生存时间呈负相关。敲减SERPINA3的表达，可以抑制GBM细胞的增殖、迁移、侵袭、干细胞的干性维持以及体内成瘤能力。进一步探索发现SERPINA3的表达调控MAPK通路和MMP家族。

本文揭示了侧脑室旁胶质瘤患者预后差的一个可能调控机制，通过转录组测序以及体内体外验证发现SERPINA3是肿瘤患者脑脊液促进肿瘤生长的一个重要分子，并且与胶质瘤干细胞的干性维持密切相关，具体的机制还需要进一步的探索。

【钞敏】

4.EIF4A3诱导的环状RNA ASAP1通过NRAS/MEK1/ERK1-2信号通路促进胶质母细胞瘤的肿瘤发生和替莫唑胺耐药

EIF4A3-induced circular RNA ASAP1 promotes tumorigenesis and temozolomide resistance of glioblastoma via NRAS/MEK1/ERK1–2 signaling

Yutian Wei, Chenfei Lu, Peng Zhou, Lin Zhao, Xiao Lyu ...

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 611–624, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaa214

化疗耐药是胶质母细胞瘤（GBM）治疗的一大挑战。环状RNA被证实在肿瘤耐药中发挥作用，但其机制仍不清楚。本研究旨在探讨环状RNA circASAP1在GBM对替莫唑胺（TMZ）耐药中的作用及其分子机制。研究通过RNA测序分析复发GBM对比原发GBM的环状RNA改变。实时定量RT-PCR验证circASAP1在组织和细胞中的表达。敲低和过表达质粒评估circASAP1对GBM细胞增殖和TMZ诱导细胞凋亡的影响。通过荧光原位杂交、双荧光素酶报告基因、RNA免疫沉淀分析，确认circASAP1/miR-502-5p/NRAS的调控网络。并应用颅内肿瘤动物模型验证前面的研究。circASAP1在复发GBM组织和TMZ耐药细胞系中表达显著上调。

circASAP1过表达促进GBM细胞的增殖和TMZ耐药，敲除circASAP1则作用相反。进一步实验发现，circASAP1通过miR-502-5p增加NRAS的表达。此外， circASAP1缺失能使接种TMZ耐药的GBM移植物的颅内肿瘤动物恢复对TMZ治疗的敏感性。作者团队的数据表明，circASAP1在GBM中发挥调节功能，竞争性内源性RNA介导的microRNA隔离可能是GBM治疗的潜在方法。

【徐锦芳】

5.时间、空间和遗传限制对小鼠NF-1视神经胶质瘤的模式和外显率的影响

Temporal, spatial, and genetic constraints contribute to the patterning and penetrance of murine neurofibromatosis-1 optic glioma

Nicole M Brossier, Sharanya Thondapu, Olivia M Cobb, Sonika Dahiya, David H Gutmann

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 625–637, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaa237

脑肿瘤是儿童最常见的实体瘤，但对影响其发育的因素了解甚少。儿童低级别胶质瘤（LGGs）尤其显示与不同基因突变[例如BRAF基因组改变或神经纤维瘤病1型（NF1）基因突变]相关的独特时空定位，原因尚不清楚。NF1 LGG通常发生在儿童的视通路（optic pathway gliomas；OPGs），可能来自于位于第三脑室区（TVZ）内的细胞。然而，导致其独特的时间模式和外显率的因素尚未得到充分的探讨。

本文对TVZ神经胶质祖细胞（NPCs）在小鼠脑发育过程中的变化进行了分析。对FACS分离的前体进行功能和分子差异评估。用基因工程小鼠分析了不同基因系Nf1突变对TVZ NPC特性的影响。

作者确定了三个独立的因素，每一个都可能影响Nf1视神经胶质瘤的时间模式和外显率。首先，有三个功能和分子上不同的小鼠TVZ NPC群，其中（“M”细胞）表现出最高的克隆发生率，增殖和丰富的胚胎发生。第二，出生后TVZ-NPC增殖显著减少。第三，种系Nf1突变在胚胎发生过程中不同程度地增加TVZ NPC增殖。

NF1视神经胶质瘤独特的时间模式和外显率反映了TVZ-NPC群组成、祖细胞增殖的时间依赖性变化以及种系Nf1突变对TVZ-NPC扩增的差异影响。

【杨涛】

6.低级别胶质瘤遗传改变的功能分析预测关键的靶基因和转录因子

Functional analysis of low-grade glioma genetic variants predicts key target genes and transcription factors

Mohith Manjunath, Jialu Yan, Yeoan Youn, Kristen L Drucker, Thomas M Kollmeyer ...

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 638–649, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaa248

胶质瘤从主要的分子病理分型可以分为5类：TERT启动子突变、IDH突变、TERT启动子突变+IDH突变、三阳（IDH突变+TERT启动子突变+1p/19q共缺失）、三阴（IDH野生型、TERT启动子突变+1p/19q非共缺失）。其中三阳和IDH突变大多数都是LGG，TERT启动子突变大多发生在GBM，本文作者主要通过全基因组测序探索LGG发病过程中寡核苷酸的多态性改变。

作者团队通过一种综合算法来分析GWAS中改变的基因组、表观遗传数据和转录组数据来反应这些改变在功能上带来的影响，筛选出3个在LGG中有意义的候选基因：PHLDB1、ZBTB16、LRIG1。GWAS数据提示rs648044调控ZBTB16的表达，ZBTB16是抑癌基因，其编码的一个锌指结构的转录因子可以抑制肿瘤的恶性表型。而PHLDB1是作为rs12803321的候选靶基因被发现的，而rs11706832多位于富含亮氨酸重复片段的区域，多与IDH突变或者三阳性LGG的发生密切相关。

最后，作者介绍了他们提供的一个LGG-GWAS基因功能变化的可视化总结网站，包括基因的相关性分析、基因拷贝数变化、ChIP-seq等分析数据。

【钞敏】

7.儿童及成人脉络丛肿瘤的遗传特征

The genetic landscape of choroid plexus tumors in children and adults

Christian Thomas, Patrick Soschinski, Melissa Zwaig, Spyridon Oikonomopoulos, Konstantin Okonechnikov ...

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 650–660, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaa267

脉络丛肿瘤（CPT）是一种起源于脉络丛上皮的脑肿瘤，目前CPT发病启动的遗传机制很少有人研究，仅限于脉络丛癌（CCs）中发现的全染色体拷贝数改变和TP53突变。

该研究对47例CPT患者进行了DNA甲基化分析和RNA测序：脉络丛乳头状瘤（CPPs）35例，不典型脉络丛乳头状瘤（aCPPs）6例，脉络丛癌（CPCs）6例（复发三例）。利用高密度DNA甲基化的表观遗传学特征将脉络丛肿瘤分成：儿童A组，幕上儿童低危脉络丛肿瘤（包括CPP和aCPP）11例；儿童B组，幕上儿童高危脉络丛肿瘤（包括CPP，aCPP和CPC）12例；成人组，幕下低危脉络丛肿瘤（包括CPP和aCPP）27例。对所有样品进行TP53和TERT启动子测序，并对25例样本进行WES、4例样本进行了linked-read WGS。结果：患者遗传拷贝数变化主要主要表现为具有亚群特异性的全染色体改变：儿童B组表现为染色体1、2和21q的增加；“成人组”中表现为染色体5、9的增加以及21q的缺失。在对1例成人aCPP进行RNA测序发现CCDC47-PRKCA基因融合；linked-read WGS发现了潜在的Chr17倒位；WES和靶向测序显示：47例CPT中有7例（15%）存在TP53突变，其中5例为儿童，而在28例成人患者中有7例（25%）出现TERT启动子突变。

儿童CPT除TP53外，没有其他的驱动子改变，而成人CPT显示TERT启动子突变、新的CCDC47-PRKCA基因融合以及17号染色体上发生的潜在的倒位现象，这些均导致了成人更不利的临床进程。

图1. 脉络丛肿瘤的基因拷贝数变化（汇总绘图显示）；三组CPT的拷贝数改变主要包括全染色体或染色体臂改变。儿童CPT表现为TP53改变，与野生型肿瘤相比，携带TP53突变的肿瘤并未显示出更多的染色体畸变,而成人CPT显示出TERT启动子突变。

【刘志强，万大海】

CLINICAL INVESTIGATIONS

1.基于人群的老年脑转移瘤患者生存期评估

Population-based estimates of survival among elderly patients with brain metastases

Nayan Lamba, Rachel Brigell Kearney, Paul J Catalano, Michael J Hassett, Patrick Y Wen ...

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 661–676, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaa233

目前基于RPA和DS-GPA评估脑转移瘤患者的预后，对BrM患者的预后估计来自于参加临床试验的较年轻、较健康的患者，无法代表更广大的BrM人群，特别是老年脑转移瘤患者。此研究首次利用SEER-Medicare数据来评估BrM患者基于人群的生存期。作者对近10,000名BrM老年患者按照原发肿瘤与脑转移瘤诊断时机分层并且按照原发肿瘤类型分组进行了多项统计学分析，得出了：卵巢癌BrM患者中位生存期较其他癌症BrM患者长；接受EGFR或ALK同步治疗NSCLC脑转移患者的中位生存期高于未接受该治疗的患者；接受BRAF/MEK治疗黑色素瘤BrM患者的中位生存期高于未接受该治疗的患者；高龄、并发症多、就诊医院等级与低生存期相关；女性、较高收入、脑部立体定向放疗、外科手术切除或系统治疗（相对于未接受脑部立体定向放疗）与高生存期相关。最后得出结论：相较于以往的研究，老年BrM患者的预后更差，当全身性疾病重于颅内疾病的情况下，应谨慎使用具有潜在重大毒性的脑部定向放疗。

【段厚州，万大海】

2.采用帕博利珠单抗Pembrolizumab和贝伐单抗Bevacizumab同步再放疗治疗复发高级别胶质瘤的I期临床试验结果

Hypofractionated stereotactic re-irradiation with pembrolizumab and bevacizumab in patients with recurrent high-grade gliomas: results from a phase I study

Solmaz Sahebjam, Peter A Forsyth, Nam D Tran, John A Arrington, Robert Macaulay ...

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 677–686, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaa260

放疗和PD-1/PD-L1阻断可能有协同作用。本试验的目的是确定与低分割立体定向放疗和贝伐单抗联用用帕博利珠单抗（一种PD-1单克隆抗体）治疗复发高级别胶质瘤（HGG）的剂量，安全性和耐受性，以及初步的疗效。一共治疗了32名复发胶质母细胞瘤或间变星形细胞瘤的患者（其中从未使用过贝伐单抗的24名，使用过并对贝伐单抗耐药的8名）。帕博利珠单抗剂量为100或200mg每隔3周给一次，同步放疗为30Gy分5次给，贝伐单抗为10mg/kg每2周一次。

结果：常见治疗相关副反应有蛋白尿（40.6%），疲乏（25%），谷丙转氨酶升高（25%），高血压（25%）。有一名患者因出现3级天冬氨酸转氨酶升高而停药。在未使用过贝伐单抗的亚组中，有20名（83%）患者肿瘤完全消失或明显缩小。中位生存期和无进展生存期分别为13.45月（95%CI 9.46-18.46月）和7.92月（6.31-12.45月）。在贝伐单抗耐药组，有5名患者（62%）肿瘤明显缩小，中位生存期为9.3月（95%CI：8.97-18.86月），中位无进展生存期为6.54月（95%CI：5.95-18.86月）。大多数患者（20/26，77%）肿瘤细胞/肿瘤微环境PD-L1表达<1%。

综上表明，帕博利珠单抗和贝伐单抗联合低分割立体定向放疗治疗复发高级别胶质瘤安全，耐受良好。目前结果值得进一步研究。

图. 未使用过贝伐单抗患者（A）和使用过并对贝伐单抗耐药患者（B）治疗后的总生存期Kaplan-Meier曲线。

【林毅】

NEUROIMAGING

1.ATM抑制剂AZD1390在人脑中的暴露情况：一项PET相关研究

Brain exposure of the ATM inhibitor AZD1390 in humans—a positron emission tomography study

Aurelija Jucaite, Per Stenkrona, Zsolt Cselényi, Serena De Vita, Nuria Buil-Bruna ...

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 687–696, https://doi.org/10.1093/neuonc/noaa238

共济失调-毛细血管扩张症突变（ATM）介导细胞对DNA损伤的反应。抑制ATM可以降低肿瘤细胞DNA损伤修复，影响肿瘤生长。AZD1390是一种新型的、高效的、选择性的ATM抑制剂，可以穿越血脑屏障（BBB）。目前正在进行一项评估AZD1390联合放疗治疗脑恶性肿瘤的I期研究。而本研究用11C标记AZD1390；8名男性健康受试者，血脑屏障完好（年龄：21-65岁），进行体内注射微量[11C]AZD1390（平均：1.21µg）。用高分辨率PET系统测定[11C]AZD1390在中枢神经系统的暴露情况（放射性浓度）。测量动脉血液中的放射性，以获得代谢物校正动脉输入函数，用于定量图像分析。检测受试者的实验室检查、生命体征、心电图、不良事件发生情况。脑内的[11C]AZD1390放射性浓度为0.64 SUV，静脉注射后脑内药物达峰浓度时间为21分钟，达到注射剂量的1%。全脑的总分布体积为5.20 m/cm³。未观察到相关不良事件。因此，研究者认为[11C]AZD1390可以跨越完整的血脑屏障，支持其在多形性胶质母细胞瘤和其他脑恶性肿瘤中的应用。此外，本研究还说明了微剂量PET检测在预测和指导后续临床研究的剂量范围和计划方面的应用潜力。

【李佩静】

LETTERS TO THE EDITOR

1.PDGFA和GBM的发生：从开始谈起

In the beginning: PDGFA and the genesis of GBM

Michael D Blough, Mehul Kumar, Pinaki Bose, J Gregory Cairncross

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 697–698, https://doi.org/10.1093/neuonc/noab004

关于成人GBM的研究很多，但关于肿瘤起源的最初事件仍然不知，这使得肿瘤预防无从谈起。

有观察显示PDGF信号特别是PDGFA可能诱发IDH野生型GBM。Ozawa等采用数学模型预测PDGFA能引发IDH-WT GBM，小鼠模型也证实PDGFA能诱发GBM样肿瘤。但什么诱使体内PDGFA过表达尚不知。7号染色体获得是IDH-WT GBM的特征，PDGFA信号是发生在7号染色体获得之前还是之后尚无定论。

作者团队采用TCGAbiolinks R语言包比较了TCGA胶质瘤数据和GTEx数据库中正常脑组织表达PDGFA水平，发现PDGFA在所有级别的星形细胞肿瘤中均有高表达，而非局限于GBM。

采用GISTIC2分析TCGA SNP6芯片数据，研究者发现7p扩增的患者比例随级别增加。在II级IDH-WT星形细胞肿瘤中，PDGFA过表达常见，而7p扩增不常见。

7号染色体扩增的意义是什么？PDGFA引起的基因不稳定可能导致7号染色体扩增。我们评估了EGFR相对于染色体7p的关系。EGFR与PDGFA均位于染色体7p上，且在大多数IDH-WT GBM中均过表达。然而，我们发现与PDGFA不同，EGFR表达随肿瘤级别升高。EGFR表达上升和7p扩增均与肿瘤进展相关，而PDGFA过表达仅存在于IDH-WT肿瘤的早期。

如果PDGFA在IDH-WT GBM发生中起中心作用，它是从哪里来的，它何时，是如何过表达的，进一步的研究如何进行？进一步研究PDGFA是值得的方向。PDGFA是在GBM细胞中还是在GBM起源细胞周围产生的？还有，既然IDH-WT GBM发病率随年龄增加，PDGFA信号的变化或过表达是大脑老化的结果吗？

降低GBM风险的前景应当在理解它起源上。虽然预防GBM可能看来希望渺茫，但治愈这一疾病的难度是一样的。

【林毅】

2.抗PD-1+抗VEGF治疗高突变的IDH野生型胶质母细胞瘤多发性颅内转移瘤

Anti-PD-1 plus anti-VEGF therapy in multiple intracranial metastases of a hypermutated, IDH wild-type glioblastoma

Xiaopeng Guo, Shishuai Wang, Yu Wang, Wenbin Ma

Neuro-Oncology, Volume 23, Issue 4, April 2021, Pages 699–701, https://doi.org/10.1093/neuonc/noab005

胶质母细胞瘤（GBM）复发后尚无有效治疗手段。抗血管生成治疗贝伐珠单抗（BEV），是补救治疗的一个选择。免疫检查点抑制剂（ICIs）是当前肿瘤治疗的热点领域。一项评估抗PD-1治疗复发性GBM（rGBM）的III期临床试验，结果发现抗PD-1不能提高rGBM的预后。在此，我们报道1例接受抗PD-1联合抗VEGF治疗的、IDH野生型、MGMT无甲基化、多发性颅内转移的rGBM患者。患者男性，57岁，右侧颞叶肿瘤全切术后，放疗（60Gy）+替莫唑胺辅助治疗8个周期时MRI显示左侧室间孔处新发增强结节，考虑转移，进一步随访明确肿瘤进展。转移灶放疗30Gy，但病变继续增大，并出现新的强化病灶。原发标本二代测序显示了极高的肿瘤突变负荷（TMB），以及聚合酶epsilon基因（POLE）突变。由于高突变负荷GBM对抗PD-1治疗敏感，且POLE基因突变预示预后良好。故给予派姆单抗（100mg/月）联合贝伐单抗（200mg，3mg/kg，每2周）治疗，治疗期间未使用类固醇。1周期后，转移灶缩小90%；2周期后，其他颅内增强病变消失。根据RANO标准，评价为完全缓解。联合治疗开始至末次随访时长7个月。KPS评分从40分升至80分，未发现治疗相关不良事件。抗PD-1治疗激活CNS免疫监测，诱导GBM中的淋巴细胞浸润。BEV治疗抑制肿瘤血管生成，缓解抗PD-1治疗引起的脑水肿。血脑屏障可阻止外周免疫细胞（PICs）进入CNS。抗PD-1治疗增强肿瘤内及全身的抗肿瘤免疫反应，PICs的数量随着肿瘤缩小而增加（图1B），细胞毒CD8+ T细胞多于CD4+ T细胞。虽然很难排除再照射或BEV对疗效的可能贡献，该病例鼓励了进一步使用抗PD-1联合抗VEGF治疗高TMB和POLE基因突变的复发性GBM的临床试验。更多的PICs是否对应更强的抗肿瘤免疫效果还有待进一步探索。

【李佩静】

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