01
GBM的细胞疗法:具备抗肿瘤异质性前景的工具
REVIEW
EDITOR'S CHOICE
Cell-based therapies for glioblastoma: Promising tools against tumor heterogeneity
Dean Nehama and others
Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 9, September 2023, Pages 1551–1562, doi: /10.1093/neuonc/noad092
编译:王风景 万大海 (山西医科大学第一附属医院)
GBM是成人中最常⻅的原发性中枢神经系统恶性肿瘤,对生活质量和生存时间有毁灭性的影响。2016年WHO对GBM进行重新分类,认识到组织学相似肿瘤的分子异质性,可能代表不同肿瘤发生途径,具有临床和治疗意义。对GBM分子表征认识的进展,以及癌症基因组数据库的巨大贡献,明确了胶质瘤异质性显著,并将其与以患者为中心的临床终点联系起来。现在尽管对这种疾病的认识有了⻜跃,但治疗选择仍然非常有限,预后依旧糟糕。细胞疗法是一种令人兴奋的新方法,有可能彻底改变癌症治疗现状。
本文回顾了目前关于以干细胞和白细胞为基础、治疗GBM的文献,着重于它们的前景和局限性。异质性是涉及GBM病理生理学、治疗失败和患者结果的核心问题,我们根据其 “靶向”或“非靶向”作用机制来划分当前基于细胞的治疗方法;“targeted”指的是利用肿瘤相关抗原(TAAs)来增强其特异性,而“non-targeted”则包括所有其他模式(图1)。目标是利用这种并列对比来阐明异质性和临床终点之间的联系,提取有价值的治疗经验来指导未来临床试验,加速有效的细胞技术研发。
非靶向细胞疗法:利用SC、MSCs 、HSCs、NSCs 、iNSCs 、NK ,不是针对特定抗原,而是依赖炎症信号到达目的细胞。其中临床前干细胞治疗向临床发展的转化仍处于起步阶段。而NK细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞具有细胞毒活性。NK细胞浸润到各种实体瘤已被证明可以改善预后。
靶向治疗疗法:靶点选择至关重要,既要刺激临床上显著的免疫反应,又要避免继发性神经毒性;特异性必须明确,以最大限度地减少靶向的非肿瘤效应,并持续表达以保持治疗的活性。我们重点关注CAR疗法以及DC疫苗。CAR靶点有IL13RA2、EGFRvIII、HER2、B7H3、CSPG4、EPHA2、氯毒素。最近一项关于DC疫苗治疗GBM的临床试验荟萃分析得出结论,尽管这种方法没有改善6个月的PFS或OS,但它与1年和2年OS的改善显著相关。
GBM的异质性是多方面的,而各方面之间存在重叠。这里讨论的不同的细胞治疗技术具有不同的特性。例如,干细胞能够规避免疫负荷,但需额外负担使肿瘤具有杀伤能力的工程改造,容易产生分子不均匀性;NK细胞,其缺乏抗原,但易受免疫抑制和NK活化/抑制信号异质性的影响;CAR - T细胞和CAR - NK细胞克服主要抗原呈递和免疫抑制异质性,表现为长期性存留,可忽略了小分子靶向治疗所依赖的肿瘤下游信号完整的需要,但抗原范围窄,抗原选择有限,抗原逃逸等免疫逃逸机制降低了它们的功效;DC疫苗产生的多管齐下、抗原多样化的免疫反应与CAR的寡特异性形成鲜明对比,但免疫抑制、靶标识别和DC向肿瘤的成功迁移仍然是一个挑战;此外,单价CAR和肽刺激DC疫苗可能受益于通过多功能CAR 或与adc联合扩大靶点数量。这些特征可用于指导未来临床试验的联合治疗。总的来说,细胞疗法治疗GBM的主动驱向能力,与被动疗法相比,是其主要优势。而伴随治疗也是影响方案设计的特别重要的因素,例如细胞毒性化疗和糖皮质激素用于治疗脑水肿。
为了改变GBM患者的毁灭性结果,我们在这里提出一个总结。未来的试验应遵循以下原则 :(1)优先考虑联合治疗优于单一治疗,以克服异质性;(2)局部递送细胞产物,以促进在整个中枢神经系统病变的转运;(3)考虑到采用传输协议的高度可变性和对于联合治疗的需求,设计研究以测试多个协议参数,以优化跨越神经肿瘤学的变量;(4) 将OS作为首要研究终点,优先于PFS,特别是在免疫治疗中,GBM真性进展与假性进展极易混淆;(5)广泛表征超级应答者,以促进治疗发展假设的产生;(6) 在可能的情况下,在诊断时储存细胞治疗源的样本,以便在肿瘤进展期间加快潜在的自体细胞传递。随着细胞疗法的发展和试验方案的优化,我们
预计这些指导方针将有助于转化为GBM患者应得的生存和生活质量获益。
图1。细胞治疗中抗肿瘤活性的机制。CAR,嵌合抗原受体;CXCR,C-X-C基动机趋化因子受体;DC,登-dritic细胞;IFN,干扰素;IL,白细胞介素;LV,慢病毒载体;MHC,主要组织相容性复合物;NK,自然杀手;TAA,肿瘤相关抗原;TCR,T细胞受体;TGF,转化生长因子;Th,T助手;TNF,肿瘤坏死因子;TRAIL,肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体;scFv,单链可变片段;SDF,基质细胞衍生因子。
02
SMARCAL1功能丧失突变促进端粒的选择性延长和肿瘤形成----在端粒酶阴性GBM中
BASIC AND TRANSLATIONAL INVESTIGATIONS
Cancer-associated SMARCAL1 loss-of-function mutations promote alternative lengthening of telomeres and tumorigenesis in telomerase-negative glioblastoma cells
Heng Liu and others
Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 9, September 2023, Pages 1563–1575, doi: /10.1093/neuonc/noad022
编译:睢英 万大海 (山西医科大学第一附属医院)
端粒稳定是确保恶性细胞复制不朽的必要条件。80%GBM通过TERTp突变激活端粒酶;其余GBM的TERTp为野生型,5%可通过染色体重排来上调TERT基因;剩余15%是通过端粒选择性延长(ALT)途径,此部分肿瘤多特征性伴有ATRX功能缺失性突变。我们之前报道了一组成人IDHwt/TERTwt GBM患者存在SMARCAL1功能丧失突变(SWI/SNF相关、基质相关、依赖于肌动蛋白的染色质调节因子亚家族a类基因)。SMARCAL1编码退火解旋酶,通过复制蛋白A (RPA,一种单链DNA结合蛋白)阻止复制叉,促进分叉稳定和重启复制,从而防止退化成DNA DSBs(双链断裂)。其它研究发现SMARCAL1缺乏症在巨细胞GBM肿瘤多见,同时呈现出ALT表型。
在本研究中,我们试图发现SMARCAL1功能缺失突变在原发SMARCAL1缺乏的ALT阳性癌细胞系中的作用,以建立了有价值的临床前模型系统。
首先,从患者来源的细胞系中开发GBM异种移植物(细胞系被证明是AIT阳性和SMARCAL1缺陷,该细胞系被命名为D06MG)。再用免疫组化将原发肿瘤定义为TERT启动子野生型、IDH1/2野生型,保留核ATRX表达的亲代D06MG细胞(称为D06MG-神经干细胞)。然后免疫荧光和荧光原位杂交共染色(IF-FISH)显示,D06MG-神经干细胞表现出易于检测到的ALT- APBs。再通过皮下、颅内移植肿瘤细胞证明了D06MGNSC原代培养物的体内致瘤性。其次,通过对D06MG- NSC亲本细胞、D06MGSubQ和D06MG- IC细胞进行转录组学分析(mRNA-seq),发现D06MG-IC细胞中上皮到间充质转化基因的下调程度比D06MG-SubQ更大,且D06MG-IC细胞中ALT相关基因的mRNA表达有增加的趋势。之后,使用IF-FISH分析研究这种ALT相关基因表达的富集是否明显在蛋白质水平上体现,通过评估这些细胞系中APBs的丰度结果发现,相对于亲本,D06MG-SubQ和D06MG-IC细胞系中APBs普遍富集。
利用强力霉素诱导的表达系统验证功能性拯救SMARCAL1活性,研究发现恢复SMARCAL1的表达延长了荷瘤小鼠的存活时间,降低了肿瘤发生的总体外显率,结果证明了SMARCAL1缺陷在ALT介导的端粒合成中的功能作用。SMARCAL1的表达导致γ–H2AX共定位的APB减少,抑制了G2/M期端粒的复制应激和DSB的形成。 为明确SMARCAL1功能丧失是否是SMARCAL1缺失的ALT+细胞系重启端粒合成所必须,我们在D06MG-IC细胞和NY细胞中使用EdU脉冲标记,发现在G2同步晚期的D06MG-IC和NY细胞中重新合成DNA,并检测新合成的DNA与APB的共定位。在D06MG-IC细胞和NY细胞中,强力霉素诱导的援救SMARCAL1表达显著抑制了EdU+ APBs的数量,这表明在这些细胞系中,SMARCAL1活性抑制了端粒通过ALT的新生合成。
本研究创立的D06MG模型,独特之处在于它们是来源于未经治疗、ALT阳性的原发GBM细胞;克服了既往患者来源的ATRX缺陷、ALT阳性细胞系和其异种移植在历史上一直受到的限制。同时,SMARCAL1是一种相对较小的蛋白质,在这些细胞中诱导恢复SMARCAL1的表达是可行的,允许在体外和体内动态调节ALT表型的差异。在未来研究中益于进一步了解ALT,与确定针对ALT表型的新型抗癌疗法的的分子机制。
图1所示。D06MG肿瘤细胞在体内繁殖后保持端粒选择性延长的特征。(A) ATRX、DAXX和SMARCAL1蛋白Western Blot检测。以U2OS(骨肉瘤)、HeLa(宫颈内膜腺癌)和NY(骨肉瘤)细胞作为ATRX和SMARCAL1检测的阳性和阴性对照。(B) D06MG-NSC细胞的IF-FISH分析检测端粒灶和核PML灶。(C) 10倍和40倍物镜下福尔马林固定石蜡包埋原位D06MG肿瘤组织的H&E染色。(D) TeloTAGG法检测细胞系间端粒酶活性。以HeLa和U2OS分别作为端粒酶活性的阳性对照和阴性对照。每种条件下显示三个独立的重复,误差条表示平均值+/-标准差。(E) Western Blot检测D06MG细胞系SMARCAL1蛋白,以及阳性对照HeLA和U2OS。(F)用于检测染色体外环状端粒重复序列的C-circle法。每种条件下显示三个独立的重复,误差条表示平均值+/ -标准差。(G)共聚焦成像,使用63倍物镜IF-FISH共染色,使用Telc - alexafour4 -647探针和抗Pml抗体检测端粒DNA。
图4.诱导的SMARCAL1挽救抑制端粒指标的选择性延长和体内肿瘤发生。(A) Western blot检测强力霉素诱导的SMARCAL1WT或SMARCAL1R764Q在D06MG-IC中的表达。(B)没有或有强力霉素诱导SMARCAL1WT或SMARCAL1R764Q表达(5天)的D06MG-IC的c环分析。使用学生t检验评估不同条件之间的差异。(C)将具有诱导型SMARCAL1WT的D06MG-IC细胞(左图)原位植入小鼠体内。植入后5天,将小鼠切换为对照组或含强力霉素的食物,根据体重减轻和/或神经症状的出现来确定小鼠的生存。同样的实验框架用于表达强力霉素诱导的SMARCAL1R764Q作为对照的原位肿瘤,以解释强力霉素可能的影响(右图)。通过log-rank检验分析各组间的生存差异。
03
SMARCAL1:扩大与端粒替代性延长相关的基因谱
EDITORIAL
SMARCAL1: Expanding the spectrum of genes associated with alternative lengthening of telomeres
Cristiane M Ida and Robert B Jenkins
Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 9, September 2023, Pages 1576–1577, doi: /10.1093/neuonc/noad084
编译:杜铭 万大海 (山西医科大学第一附属医院)
大多数恶性肿瘤通过增加端粒酶活性和表达端粒酶逆转录酶TERT基因来保持其端粒长度使其有无限复制潜能和不死性。另一种维持端粒的机制是端粒替代延长(ALT)。ALT允许癌细胞通过同源定向 DNA 修复 (HDR) 维持其端粒。HDR通常是在染色体不稳定的复杂拷贝数谱的情况下将来自非姐妹染色单体或基因组其他位置较长端粒序列易位来修复短端粒。通常ATRX或DAXX 基因功能丧失(突变和/或缺失),使组蛋白3.3在端粒DNA上的沉积失调来介导ALT,从而导致DNA复制应激和随后的HDR。IDH突变型星形细胞瘤、H3改变的弥漫性神经胶质瘤(弥漫性中线神经胶质瘤、H3 K27改变和弥漫性半球神经胶质瘤、H3 G34突变)和具有毛状特征的高级星形细胞瘤通常靠ALT来维持端粒长度。
2018年,Diplas等人在13%(10/79)的IDH野生型(组蛋白H3和TERT野生型)并且通常具有TP 53、PTEN和NF 1突变的4级形态学胶质母细胞瘤中鉴定了失活SMARCAL 1突变。所有SMARCAL 1突变型肿瘤均为ALT阳性并表达ATRX,表明SMARCAL 1失活与ALT之间存在联系。SMARCAL 1基因编码DNA解旋酶,该解旋酶被复制蛋白A招募到停滞的复制叉,并促进复制叉的稳定和复制的重新启动。Diplas等人还使用含有无义纯合 SMARCAL1 突变的原代GBM患者来源的细胞系 (D06MG),证明 SMARCAL1 失活导致蛋白质表达减少并诱导 ALT,并且恢复 SMARCAL1 表达会减少ALT标标志物以及集落形成,支持SMARCAL1作为ALT相关基因和肿瘤抑制基因的作用。
最近刘等人使用 ALT 阳性、SMARCAL1缺陷、ATRX/DAXX 表达的体内胶质母细胞瘤D06MG细胞系,深入探讨SMARCAL1在GBM中的作用。用野生型 SMARCAL1 转染细胞系可抑制ALT表型,并减少ALT相关的PML小体。野生型 SMARCAL1减少了端粒从头合成,降低了肿瘤的外显率,并提高原位移植肿瘤细胞系小鼠的存活率。
目前尚不清楚 SMARCAL1 介导的 ALT 与 ATRX/DAXX 介导的 ALT 有何不同。作者推测ALT 机制可能是通过端粒末端 DNA 复制叉的稳定性增加以及双链DNA断裂的形成来诱导DNA复制。ATRX、DAXX 、SMARCAL1以及其他基因对于ALT都是必需的,多种体细胞(和种系)突变(例如 TP53 突变)必须相互作用才能产生 ALT。需要更多研究来了解 SMARCAL1 如何与其他体细胞突变相互作用以产生 ALT。尽管临床病理背景不同,此类研究将进一步加深我们对 ALT 允许的基因组背景的理解,并促进药物发现工作,以破坏 SMARCAL1/ATRX/DAXX 功能丧失的肿瘤中ALT过程。
04
固醇调控元件结合蛋白2(SREBP2)通过保持胆固醇生物合成与摄取之间的平衡来维持胶质母细胞瘤干细胞
BASIC AND TRANSLATIONAL INVESTIGATIONS
Danling Gu and others
Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 9, September 2023, Pages 1578–1591, doi: /10.1093/neuonc/noad060
编译:程传东(中国科学技术大学附属第一医院)
胶质母细胞瘤(GBMs)通常表现出显著的代谢失调以促进肿瘤生长,在以往的研究中显示胶质母细胞瘤干细胞(GSCs)可以适应异质营养可用性的区域,但其却显示出对胆固醇从头合成的依赖性。转录因子固醇调节元件结合蛋白2 (SREBP2)是一种可以调节胆固醇生物合成酶和摄取受体。在这一背景下,我们研究了GSC在不同胆固醇供应下的适应性行为。
本研究通过对肿瘤患者的计算机模拟研究显示胆固醇合成的增加与血管生成的减少有关,并且作者对配对的GBM标本和GSCs中比较了胆固醇生物合成酶的基因表达,以及通过体外和体内的基因敲除实验和药理学分析评估了SREBP2对GBM胆固醇生物合成、增殖和自我更新的影响。结果发现,GBMs在营养剥夺的情况下可以激活胆固醇的生物合成,胆固醇生物合成酶在GBM肿瘤核心的表达水平高于浸润性边缘。SREBP2促进了GSCs中胆固醇的生物合成,以及肿瘤的增殖、自我更新和生长,并发现这一过程在GSCs处于饥饿状态下尤为明显。SREBP2还可以调控不同营养条件下胆固醇生物合成和摄取之间的平衡。并通过调节角鲨烯单加氧酶(SQLE)激活胆固醇生物合成,而SQLE独立于胆固醇摄取来维持GSC的增殖和自我更新,当细胞内胆固醇生物合成受损时,GSCs依赖于SREBP2依赖性胆固醇摄取。在本研究中,作者关注了GBM的胆固醇依赖性,在发现GBM中胆固醇生物合成的显著富集与代谢途径中血管生成的减少有关,将重点关注在肿瘤核心和边缘胆固醇生物合成和摄取的激活水平以了解肿瘤干细胞微环境中不同胆固醇供应情况下的胆固醇来源转换。本项研究证明了胆固醇生物合成和摄取对GSCs增殖和自我更新的独特要求,GSCs是目前治疗策略难以根除的肿瘤内群体,作者通过研究表明了SREBP2在肿瘤高胆固醇区和饥饿区维持肿瘤生长中起着至关重要的作用,为GBM的治疗靶点的研究提供了新的思路。
05
致癌长链非编码RNA LINC02283增强PDGF受体A介导的信号传导并驱动胶质母细胞瘤的肿瘤发生
Anshika Goenka and others
Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 9, September 2023, Pages 1592–1604, doi: /10.1093/neuonc/noad065
编译:程传东(中国科学技术大学附属第一医院)
胶质母细胞瘤(GBM)是一种致命的脑肿瘤,其中长链非编码RNA (lncRNA)在其发病机制中起到了关键作用。尽管这些lncRNA在多种疾病中都显示出调控作用,但由于对许多lncRNA的作用机制理解不足,因此它们在治疗中的应用仍然受限。
近期的研究关注了一个新发现的lncRNA LINC02283,作者使用转录组学和基因组学数据分析了LINC02283和血小板衍生生长因子受体A (PDGFRA)之间的相关性。使用患者来源的胶质瘤干细胞样细胞(GSCs)和原位GBM异种移植物在体内评估了这种新型lncRNA的生物学功能。采用免疫印迹、qRT-PCR、RNA pull down、RNA免疫共沉淀、荧光原位杂交、反义寡核苷酸介导的敲低等方法探讨LINC02283对PDGFRA信号通路的调控作用。使用经病理诊断的GBM患者样本评估临床样本中LINC02283的表达。发现它在PDGFRA突变的胶质瘤患者中高度表达,且与较差的预后相关。进一步的研究揭示,LINC02283与PDGFRA基因位点共同扩增,并与其表达高度相关。实验证实,当降低LINC02283的表达时,致癌性减弱;相反,当LINC02283过表达时,PDGFRA信号增强,导致生存率降低。此外,LINC02283还与PDGFRA以及其下游信号通路的AKT和ERK互作,从而增强其在GBM中的致癌作用。本研究证实了LINC02283在GBM的发病机制中起到了关键作用,特别是与PDGFRA的相互作用。这为lncRNAs作为潜在的GBM治疗靶点提供了新的见解。
06
一种患者来源的快速预测恶性胶质瘤的化疗药物敏感性和耐药性的异种移植模型的建立
Martine Charbonneau and others
Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 9, September 2023, Pages 1605–1616, doi: /10.1093/neuonc/noad047
编译:程传东(中国科学技术大学附属第一医院)
高级别胶质瘤(HGG)是一种侵袭性脑肿瘤,患者的生存率低且对治疗的反应有限。虽然小鼠的患者来源的异种移植(PDX)模型为个体化治疗提供了可能性,但由于某些人类移植物的培养困难和肿瘤生长的时间较长,因此它们对HGG的应用受到限制。在这项研究中,研究人员使用了一种快速高效的鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)培养系统来评估HGG患者的肿瘤药物效果。作者选取了手术切除的少突胶质细胞瘤、星形细胞瘤和胶质母细胞瘤的新鲜组织,将组织切成直径在1到2毫米之间的碎片,并在CAM上再培养6到7天,值得注意的是,60名患者中的59名的胶质瘤组织在仅7天内成功移植到CAM上,成功率达到98.3%。这些CAM异种移植物在组织学和分子特征上都与原始肿瘤相似,作者对CAM模型进行了全外显子测序,发现癌症驱动的突变在CAM模型中很好地保留,随后作者通过CAM-胶质瘤试验有效地测试了肿瘤对特定药物如替莫唑胺和卡铂的反应,并且作者评估了CAM-PDX模型的致瘤性与患者临床结果之间的一致性,发现此模型形成肿瘤的能力与患者的不良预后相关。在涉及14名HGG患者的后续研究中,发现CAM异种移植物的药物反应与患者的临床反应完全匹配。总之,CAM-胶质瘤模型提供了一种快速和可靠的方法,作为药物研究的补充工具和实时预测HGG患者最有效治疗策略的平台,具有很大的潜力。
07
蛋白酶体通路抑制剂作为NF2相关脑膜瘤和神经鞘瘤的潜在治疗方法
Proteasomal pathway inhibition as a potential therapy for NF2-associated meningioma and schwannoma
Srirupa Bhattacharyya and others
Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 9, September 2023, Pages 1617–1630, doi: /10.1093/neuonc/noad037
编译:冀培刚(空军军医大学唐都医院)
2型神经纤维瘤病(NF2)是一种常染色体显性遗传疾病,由NF2肿瘤抑制基因的双等位基因失活突变引起。NF2与中枢和外周神经系统肿瘤相关,包括颅内和脊柱旁的神经鞘瘤(特别是前庭神经鞘瘤)和脑膜瘤。NF2缺失见于约50%的散发脑膜瘤,其为成人最常见的颅内肿瘤,尽管组织学大多数为良性,但经常多发且在接受标准手术或放疗后仍有复发倾向。之前的研究发现了NF2缺失导致的信号通路失调,并进行了NF2的临床试验,但仅显示出细胞抑制作用。因此,有必要为nf2相关的散发性脑膜瘤和神经鞘瘤确定更好的非侵入性治疗策略。利用高通量药物筛选数据分析,确定了一种针对泛素(Ub)-蛋白酶体通路(UPP)的药物亚群,是导致nf2缺陷脑膜瘤(MN)和雪旺氏细胞(SC)细胞毒性的潜在候选药物。UPP是由多亚基26S蛋白酶体组成的酶网络,负责调节包括细胞蛋白稳态在内的许多生物过程,以维持细胞存活和凋亡之间复杂的平衡。
近年来,UPP抑制剂作为治疗多种癌症的候选化合物受到了广泛的关注。本期研究采用候选UPP抑制剂ixazomib/MLN9708、pevonedistat/MLN4924和taku -243/MLN7243进行了研究。来自麻省总医院的Srirupa Bhattacharyya 等人采用人类原代和永生化脑膜瘤(MN)细胞系、CRISPR修饰的雪旺氏细胞(SCs)和小鼠Nf2雪旺氏细胞进行了剂量反应测试,基于流式细胞术的钙磷脂结合蛋白V和细胞周期分析,以及RNA测序来确定潜在的凋亡机制。并在原位NF2缺失脑膜瘤和神经鞘瘤模型中评估了体内疗效。
三种UPP抑制剂的测试结果显示ixazomib或taku-243能有效降低细胞活力和诱导凋亡,但pevonedistat不能。体外分析显示ixazomib或tak-243下调c-KIT和PDGFR的表达,以及E3泛素连接酶SKP2的表达,同时上调与内质网应力介导的展开蛋白应答(unfolded protein response, UPR)激活相关的基因。在小鼠体内治疗模型显示可延迟肿瘤生长,提示蛋白酶体通路抑制剂在偶发性NF2相关脑膜瘤和神经鞘瘤的治疗潜力。
本研究证实了蛋白酶体通路抑制剂在脑膜瘤和神经鞘瘤临床前模型中的有效性,并为这些药物作为有希望的新型NF2患者治疗选择奠定了基础。
08
脊髓灰质炎病毒通过以弥漫性小胶质细胞激活包裹中枢神经系统的恶性胶质瘤髓系浸润为治疗靶点
Yuanfan Yang and others
Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 9, September 2023, Pages 1631–1643, doi: /10.1093/neuonc/noad052
编译:翟玉龙(空军军医大学唐都医院)
恶性胶质瘤与胶质瘤相关巨噬细胞和小胶质细胞(GAMM)共同形成密集的炎症浸润微环境,促进免疫抑制、肿瘤侵袭和肿瘤进展。与单核巨噬系统中的其他细胞一样,GAMM 可持续表达脊髓灰质炎病毒受体 CD155。除了髓系细胞外,CD155 在恶性胶质瘤的肿瘤细胞也广泛上调。作者采用减毒的犀牛:脊髓灰质炎病毒嵌合体 (PVSRIPO)对复发胶质母细胞瘤患者进行治疗,获得了长期生存和持久的影像学反应。作者进一步在免疫功能正常的小鼠脑肿瘤模型中研究了 PVSRIPO 免疫疗法,并采用神经病理、免疫组化和免疫荧光分析以及肿瘤区域的 RNAseq 分析等手段进行了神经病理学检测。研究发现,PVSRIPO 治疗导致 GAMM 大量浸润,并造成肿瘤大量但短暂的消退。同时,肿瘤周围的正常大脑、同侧半球和对侧半球的小胶质细胞明显活化且增殖。没有证据表明恶性肿瘤细胞受到感染。PVSRIPO诱导的小胶质细胞活化是在先天性抗病毒炎症持续存在的背景下发生的,与诱导GAMM上的PD-L1免疫检查点有关。作者考虑将PVSRIPO与PD1/PD-L1阻断疗法结合使用可获得持久的病情缓解。本研究表明,GAMM 是 PVSRIPO 诱导的抗肿瘤炎症的积极驱动因素,并揭示了 PVSRIPO 可对脑驻留髓细胞进行深远而广泛的神经炎症激活。
09
非典型神经纤维瘤(ANF)显示明确的表观遗传特征,与良性周围神经鞘瘤实体相似
BASIC AND TRANSLATIONAL INVESTIGATIONS
Catena Kresbach and others
Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 9, September 2023, Pages 1644–1655, doi: /10.1093/neuonc/noad053
编译:冀培刚(空军军医大学唐都医院)
肿瘤易感综合征神经纤维瘤病1型(NF1)患者通常在雪旺氏细胞中NF1的第二等位基因失活后发生大量神经纤维瘤(NF)。肿瘤范围包括周围神经或神经干内的NF,称为神经内神经纤维瘤(IN),或涉及多个丛状神经纤维瘤(PN),以及发生局限性或弥漫性浸润病变的真皮神经纤维瘤(DN)。IN和PN可发生恶性转化为高度恶性的周围神经鞘肿瘤(MPNST),预后较差,需要完全切除手术以期获得潜在的治愈。NF向MPNST恶性转化的步骤包括细胞周期调节因子CDKN2A/B的早期丢失,随后是多梳抑制复合体2 (PRC2)的突变。临床上,PN内结节性病变的增长或肿瘤每年快速增长≥20%,应引起对肿瘤转化为ANF或MPNST的关注。ANF的组织学特征已被反复讨论,WHO 2021版分型为ANF的诊断提供了明显改进的共识标准,需要2/4的标准:细胞异型性、细胞增生、神经纤维瘤结构缺失(H&E染色和/或CD34染色),以及有丝分裂计数>1有丝分裂/ 50个HPF和<3个有丝分裂/10个HPF。此外,纯合子CDKN2A/B缺失是NF向癌前或恶性转化的一个有价值的标记。虽然对ANF的认识在不断增加,但尚缺乏清晰的分子图谱来明确地识别和描述神经纤维瘤病变的恶性转化风险。
本期回顾了40例患者标本,依据WHO2021标准重新评估,并将其整体甲基化特征与其他周围神经鞘肿瘤进行比较。无监督分类和t-SNE分析显示36/40 ANF簇为良性周围神经鞘肿瘤,与MPNST分离清楚。ANF在神经鞘瘤附近形成一个分子清晰的簇。与MPNST、神经鞘瘤和NF相比,该肿瘤具有频繁的CDKN2A/B杂合或纯合缺失,淋巴细胞浸润明显增多。少数ANF与神经纤维瘤、神经鞘瘤或MPNST紧密聚集,这就提出一个问题,单纯基于组织学特征的诊断是否可能会导致过度或低估这些病变的侵袭性。
本研究的数据表明,不同组织学形态的ANF显示出明显的表观遗传相似性,并聚集在接近良性周围神经鞘肿瘤实体。未来的研究应特别重视这种甲基化模式与临床结果的相关性。
本研究关键点:
1.大多数ANF病变表现出接近良性PNST的表观遗传特征。
2.ANF亚群形成一个独特的表观遗传簇,特征是频繁的CDKN2A/B缺失,大量的肿瘤浸润淋巴细胞以及相对良性的临床行为。
10
非典型神经纤维瘤病变:其他良性周围神经鞘瘤的表观遗传表亲?
EDITORIAL
Cristiane M Ida and Kenneth Aldape
Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 9, September 2023, Pages 1656–1657, doi: /10.1093/neuonc/noad083
编译:冀培刚(空军军医大学唐都医院)
非典型神经纤维瘤病变(ANL)被认为是恶性疾病的前/早期阶段,不符合恶性周围神经鞘瘤(MPNST)的诊断标准,但与进展到MPNST的风险增加相关,特别是在1型神经纤维瘤病(NF1)的情况下。目前建议将偶发性ANL定义为非典型性神经纤维瘤,或将生物学潜力不确定的非典型性神经纤维瘤(ANNUBP)定义为NF1。ANL定义为至少具有2个非典型性组织学特征的神经纤维瘤(细胞异型性伴核增大、细胞增生、神经纤维瘤结构缺失和有丝分裂活性增加)。此外,与NF1相关的ANL的有丝分裂活性水平的增加需要升级到低级别MPNST。ANL通常包含NF1失活以及CDKN2A/B纯合缺失和p16表达缺失,类似于低级别和高级别MPNST。高级别MPNST还显示PRC2核心成分(SUZ12, EED)失活,H3 p.K28me3 (K27me3)缺失,TP53突变和复杂拷贝数谱。有限的数据表明,ANL具有与低级别MPNST重叠的表观遗传特征,但与其他良性周围神经鞘肿瘤和高级别MPNST不同。
基于组织病理学标准的ANL诊断易受观察者间差异的影响。此外,与低级别MPNST相似的分子和甲基化特征使得ANL的诊断具有挑战性。虽然已提出ANL和低级别MPNST存在重叠的表观遗传特征,但使用更复杂的分析方法对大量病例进行分析将是有价值的。Kresbach等人的多中心回顾性研究扩展了ANL的表观遗传特征,并为这一诊断和临床具有挑战性的肿瘤亚组的潜在分子生物学提出了额外的见解。
在本期《Neuro-Oncology》杂志中,Kresbach等对40例具有不同程度非典型组织学特征和鉴别诊断的ANF肿瘤进行了甲基化分析。所有病例资料均为nf1相关肿瘤(27/40)。儿同和成人年龄组以及生物学性别都包括在研究中。依据WHO2021版标准,这些肿瘤对应ANNUBP(24/40)、丛状神经纤维瘤(12/40)和低级别MPNST(3/40)。t-SNE分析了另外134例的甲基化数据(组织学诊断为MPNST、皮肤/丛状神经纤维瘤和神经鞘瘤),使用12.5版中枢神经系统(CNS)和12.2版肉瘤分型显示,36/40例病例与良性外周神经鞘肿瘤密切相关,而4/40例肿瘤(包括所有3个低级别MPNST和1个ANUBBP)与MPNST聚集在一起。所有174例聚类显示一个独特的“非典型神经纤维瘤(ANF)”甲基化组,其中21/40例ANL病例还包括4例组织学定义的神经鞘瘤。根据WHO 2021版分类,这一独特的ANF甲基化组中的ANL病例包括ANNUBP(13/21)或丛状神经纤维瘤(8/21),通常与CNS型甲基化类神经鞘瘤相匹配,但仍不能被肉瘤分型分类。根据甲基化阵列拷贝数图,ANF甲基化组CDKN2A/CDKN2B缺失频率较高,主要是杂合子缺失(12/21),而非纯合子缺失,肿瘤淋巴细胞浸润数量明显高于MPNST、神经鞘瘤和神经纤维瘤。现有的临床资料(10/21)表明,ANF甲基化簇内的肿瘤遵循良性的临床病程,唯一一例恶性转化发生在一例NF1患者先前MPNST复发附近。
本研究支持存在一个具有明显的表观遗传特征的组织学定义的ANL亚群,与MPNST相比更接近其他良性外周神经鞘肿瘤实体,并富含CDKN2A/B损失和肿瘤淋巴细胞浸润。有限的临床结果数据不足以评估这一表观遗传簇的临床意义,但显示一个良性的临床过程。将所有组织学定义的低级别MPNST病例与MPNST的表观遗传特征进行匹配,也支持了2021版WHO的组织学标准用于提示生物侵袭性的可靠性。虽然集中纳入特征良好的ANL病例将对甲基化分型参考有所帮助,且对ANF表观遗传聚类的进一步研究是有必要的。ANF组似乎代表了其他良性周围神经鞘肿瘤的一个表观遗传表亲。然而,ANF独特的表观遗传特征可能代表了表观遗传恶性进展的中间阶段,相关的令人担忧的组织学和分子特征表明了这一点。评估具有长期临床结果数据的其他特征良好的ANL病例至关重要,这将有助于逐渐增加的DNA甲基化分型在临床诊断中的应用。
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对神经肿瘤学临床试验进行批判性分析
CLINICAL INVESTIGATIONS
A critical analysis of neuro-oncology clinical trials
Yeonju Kim and others
Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 9, September 2023, Pages 1658–1671, doi: /10.1093/neuonc/noad036
编译:翟玉龙(空军军医大学唐都医院)
试验设计、统计和数据报告方面的局限性影响了对癌症临床试验药物进行高效可靠的评估。神经肿瘤学领域的学者已经认识到了这些问题,但尚未对临床试验进行全面评估。本文对成人治疗性神经肿瘤学试验进行了一次半自动化调查,分析了试验设计、干预措施、结果和数据的可用性趋势。作者通过使用原发性中枢神经系统恶性肿瘤分类术语,使用程序从 ClinicalTrials.gov 中筛选出来相关临床试验。回顾性分析评估了设计和累积趋势;效应大小分析利用了调查生存率试验中的生存率。共筛选3038项试验,其中包括非盲试验(92%)、单臂试验(65%)、非随机试验(51%),研究对象为胶质母细胞瘤(47%)或其他胶质瘤。42%的试验已经完成;其中38%的试验未能达到预期目标。28%的已完成试验报告了部分结果,美国试验(34.6%)与非美国试验相比,报告的部分结果更多。在报告生存结果的已完成试验中,15%-23%的试验检测到了有效疗效信号。总而言之,随机化率低、对照组利用率低、效应大小预计过高,这些问题在早期阶段的试验中尤为突出,阻碍了试验结果的推广。
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采用新的 RANO 切除范围分类法对复发性胶质母细胞瘤再次切除的预后进行评估: RANO切除小组的报告
EDITOR'S CHOICE
Philipp Karschnia and others
Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 9, September 2023, Pages 1672–1685, doi: /10.1093/neuonc/noad074
编译:翟玉龙(空军军医大学唐都医院)
对复发性胶质母细胞瘤进行再切除的价值仍存在争议,因为从伦理角度来看,有意不完全切除并进行随机试验是不合理的。在此,本研究的目的是:(1) 利用之前提出的神经肿瘤学反应评估(RANO)分类法(基于残留对比增强(CE)和非CE肿瘤),探讨再切除范围对预后的影响与作用;(2) 确定手术对预后影响的综合因素。RANO 再切除小组回顾性地整理了8个中心的队列,其中包括首次复发的胶质母细胞瘤患者。分析了再次切除和其他临床因素与预后的关系。为了将混杂效应降至最低,在比较不同的RANO类别时,采用了倾向评分匹配分析。作者对681例首次复发的IDH野生型胶质母细胞瘤患者进行了研究,其中包括310例接受了再切除术的患者。即使在多变量分析中对分子和临床混杂因素进行分层,再次切除与生存期延长有关;与非手术治疗相比,残留 CE 肿瘤≤1 cm3与生存期延长有关。"最大切除"(2级)与 "次最大切除"(3级)相比,生存率更高。在术后无功能缺损的情况下进行放射/化疗可提高较小残留 CE 肿瘤患者的生存率。相反,非 CE 肿瘤的 "超极限切除"(1 级)与生存期延长无关,且经常伴有术后功能障碍。残留 CE 肿瘤的预后作用在倾向评分分析中得到了证实。RANO再切除分类可用于对再次切除胶质母细胞瘤的患者进行分层。结果显示,RANO再切除分级 1 和 2是提高预后的关键因素。
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手术和质子放射治疗小儿颅底脊索瘤: 204名患者的长期临床疗效
PEDIATRIC NEURO-ONCOLOGY
Myrsini Ioakeim-Ioannidou and others
Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 9, September 2023, Pages 1686–1697, doi: /10.1093/neuonc/noad068
编译:翟玉龙(空军军医大学唐都医院)
有关儿童颅底脊索瘤(BOS)临床疗效的数据非常有限。本研究报告了接受手术和质子放疗(PRT)治疗患者的疗效。作者回顾性分析了1981年至2021年期间,在同一家医疗机构对患有BOS脊索瘤的儿童患者进行了PRT或质子/光子联合疗法治疗的数据。研究终点包括总生存期(OS)、疾病特异性生存期(DSS)、无进展生存期(PFS)、无局部复发(LC)和无远处衰竭(DC)。在所有204名患者中,确诊时的中位年龄为11.1岁(1-21岁)。脊索瘤部位包括59%的上和/或中斜坡、36%的下斜坡、4%的颅颈交界处和1%的鼻腔。15人(7%)接受了RT前化疗。47人(23%)接受了PRT,157人(77%)接受了联合RT。总剂量中位数为 76.7 Gy(范围为 59.3-83.3)。中位随访时间为 10 年(四分位间范围为 5-16 年),随访中共56 例复发。中位OS和PFS分别为26年和25年,5年、10年和20年OS和PFS率分别为84%和74%、78%和69%以及64%和64%。进一步分析显示,低分化亚型、RT前影像学进展、较大的治疗体积和较低的斜坡位置是OS、PFS和LC较差的预后因素。副作用包括166名患者(80%)出现轻度/中度急性毒性反应,24名患者(12%)出现晚期毒性反应,4名患者(2%)出现放射相关性继发恶性肿瘤。本研究是目前报道的最大的一组BOS脊索瘤,包括儿童和/或成人。手术切除后的大剂量PRT疗效显著,晚期毒性较低。
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小儿中枢神经系统肿瘤颅骨照射后认知能力下降的遗传易感性
Austin L Brown and others
Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 9, September 2023, Pages 1698–1708, doi: /10.1093/neuonc/noad072
编译:翟玉龙(空军军医大学唐都医院)
接受颅脑照射(CSI)治疗的小儿中枢神经系统(CNS)肿瘤幸存者表现出长期认知障碍。本研究的目的是评估候选基因变异和新型基因变异对 CSI 后认知能力下降的内在影响。作者对接受 CSI 治疗的患者(n = 241)的智商(IQ)、工作记忆(WM)和处理速度(PS)进行了连续收集。使用混合效应线性回归评估了基因型与时间的相互作用,以确定与认知能力变化相关的常见变异。与欧洲血统个体(n = 163)认知能力下降相关的被认为是新突变,如果在非欧洲血统个体(n = 78)中表现出一致的基因型-时间交互作用,并且在跨血统组的元分析中达到全基因组统计意义,则被认为是重复的变异。纳入分析的参与者大多为男性(65%),大多数被诊断患有胚胎性肿瘤(98%),中位年龄为 8.3 岁。总共进行了 1150 次神经认知评估(中位数 为5,每位参与者 2-10 次)。在先前与小儿中枢神经系统肿瘤幸存者认知结果相关的五个位点中,有一个位点的智商随时间显著下降(PPARA rs6008197,P = .004)。经 Bonferroni 校正后,与普通人群智商相关的两个变异也与智商下降有关(rs9348721,P = 1.7 × 10-5;rs31771,P = 7.8 × 10-4)。在全基因组分析中,发现了与IQ(rs116595313,meta-P = 9.4 × 10-9)、WM(rs17774009,meta-P = 4.2 × 10-9)和PS(rs77467524,meta-P = 1.5 × 10-8;rs17630683,meta-P = 2.0 × 10-8;rs73249323,meta-P = 3.1 × 10-8)加速下降相关的新位点。综上所述,涉及基线认知功能的遗传变异和新的易感基因位点共同影响了小儿中枢神经系统肿瘤幸存者治疗相关认知功能下降的程度。
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对 4,069 名胶质瘤患儿进行的多基因组关联研究确定了 9p21.3 风险位点
Jon Foss-Skiftesvik and others
Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 9, September 2023, Pages 1709–1720, doi: /10.1093/neuonc/noad042
编译:翟玉龙(空军军医大学唐都医院)
最近的测序研究显示,10%的儿童胶质瘤是由罕见的种系突变引起的,但常见变异的作用尚不确定,而且迄今为止尚未发现小儿中枢神经系统肿瘤的全基因组重要风险位点。本研究对三项基于人群的全基因组关联研究(GWAS)进行了元分析,研究对象包括 4,069 名胶质瘤患儿和 8,778 名具有多种遗传血统的对照组。进行了定量性状位点分析和全转录组关联研究,以评估 18,628 个基因与脑组织表达之间可能存在的联系。结果发现位于9p21.3的CDKN2B-AS1常见变异与星形细胞瘤显著相关(rs573687,p=6.974e-10)。这种关联是由低级别星形细胞瘤(p = 3.815e-9)驱动的,并在所有六个遗传中表现出单向效应。就胶质瘤整体而言,该关联接近全基因组显著性(rs3731239,p= 5.411e-8),而在高级别肿瘤中未观察到显著关联。同时预测脑组织CDKN2B表达减少与星形细胞瘤有显著关联(p= 8.090e-8)。在这项基于人群的全球基因组研究荟萃分析中,作者发现了9p21.3(CDKN2B-AS1)是儿童星形细胞瘤的风险位点,从而首次在全基因组范围内建立了儿童神经肿瘤学常见变异易感性的重要证据。此外,作者还通过显示与脑组织 CDKN2B 表达下降的可能联系,为这种关联提供了功能基础,并证实了低级别和高级别星形细胞瘤的遗传易感性的区别。
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