2024年02月06日发布 | 131阅读

《Neuro-Oncology》2023年11月文章

王樑

空军军医大学唐都医院

达人收藏


01

如何定义IDH突变型WHO 2级神经胶质瘤,或者谁应该接受沃拉西德尼治疗?

EDITORIALS

What is an isocitrate dehydrogenase-mutated central nervous system World Health Organization grade 2 glioma, or who should receive vorasidenib?


Matthias Preusser and others


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 1915–1917, doi.org/10.1093/neuonc/noad113


随着时间的推移,胶质瘤的分类经历了重大变化。最初,胶质瘤是根据形态学标准进行分类的。然而,随着对分子生物学理解的加深,人们开始将分子生物学应用于肿瘤分类。特别是,根据IDH基因的突变状态以及1p/19q染色体状态,人们能够区分不同类型的胶质瘤。现在,根据基因特性对中枢神经系统肿瘤进行分类已经成为主流,并且在不断发展和完善。尽管WHO CNS第五版分类指南并未指定特定的分子方法,但它提供了一些关于实验室技术和措施的详细建议,以确保实验室工作和肿瘤分类的可靠性和准确性。然而,对于IDH突变的弥漫性胶质瘤的分级仍然是一个未解决的问题,这已经成为一个关键问题,尤其是在INDIGO试验的结果发布之后。

因此,本文主要讲述了胶质瘤的分类历史和现状,以及在IDH突变的弥漫性胶质瘤的分级问题上的挑战和最新进展。


02

关于INDIGO试验:精准医学终于来到胶质瘤领域

The INDIGO trial: Precision medicine finally comes to glioma


Diana D Shi and William G Kaelin


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 1918–1919, doi.org/10.1093/neuonc/noad162


由于我们对正常生理和疾病发病机制的了解尚不完整,为疾病选择新的治疗靶点经常是一项具有挑战性的任务。当有遗传证据表明新药的靶点与所关注的疾病或预期结果之间存在关联时,任何新药的成功几率都会增加。目前,许多经过批准的抗癌药物直接针对癌基因。例如,用于慢性髓性白血病的BCR-ABL抑制剂、用于乳腺癌的HER2/NEU抑制剂和用于肺癌的EGFR抑制剂。十多年前,首先在胶质瘤中描述了编码酶异柠檬酸脱氢酶1(IDH1)的基因突变,现在这些突变成为胶质瘤亚型的诊断标准。在胶质瘤中,已经对可以穿透血脑屏障的IDH抑制剂进行了临床试验,最近一次是在INDIGO试验中。来自INDIGO的数据表明,低级别胶质瘤终于加入了可以用基因突变信息指导的靶向药物进行治疗的癌症名单。

IDH1(或不太常见的IDH2)的致癌突变已在包括胶质瘤、急性白血病、胆管癌和软骨肉瘤在内的各种癌症中被描述。这些突变编码突变IDH(mIDH)癌蛋白,如经典的IDH R132H突变,将代谢物2-氧基戊二酸(2OG)转化为(R)-2HG。(R)-2HG的结构类似于2OG,被认为通过竞争性抑制2OG依赖酶(包括DNA去甲基酶、组蛋白去甲基酶和代谢酶)以及激活EglN脯氨酸羟化酶来抑制HIF1α活性而促进致癌作用。突变型IDH1的哪些下游效应是转化驱动因素,哪些是旁观者,这是一个正在进行调查的领域,可能因不同肿瘤类型而异。


03

优化临床前小儿低级别胶质瘤模型,以实现有意义的临床转化

REVIEWS

EDITOR'S CHOICE

Optimizing preclinical pediatric low-grade glioma models for meaningful clinical translation


Till Milde and others


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 1920–1931, doi.org/10.1093/neuonc/noad125


小儿低级别胶质瘤(pLGGs)是幼儿中最常见的脑肿瘤。虽然它们的整体生存率通常较好,但患有这些中枢神经系统肿瘤的儿童往往会出现长期的肿瘤和治疗相关并发症。此外,无法切除肿瘤的个体经常会有多次复发和持续的神经系统症状。对pLGGs的深度分子分析表明,这些肿瘤是由汇集在单一有丝分裂途径(MEK/ERK)上的遗传改变引起的,但其生长受到局部微环境中非肿瘤细胞(神经元、T细胞、小胶质细胞)的严重影响。肿瘤细胞MEK/ERK途径的激活和基质细胞支持之间的相互作用需要使用预测性临床前模型来识别最有前途的药物候选物进行临床评估。

在这篇共识声明中,作者回顾了胶质瘤预临床模型领域的发展现状,对当前可用的模型进行了全面的概述。作者主张应用严格的神经病理学分析和分子诊断方法来验证每个模型,并确定模型所代表的胶质瘤(亚)实体与当前神经病理学标准的一致性。理想情况下,胶质瘤模型需要模拟其定义分子改变(例如NF1缺失、BRAF融合、FGFR1突变),而不应为了建模目的而开发额外的技术性改变,这可能会改变其表型为更高级别的肿瘤(例如TP53突变)或干扰药物开发所需的生物学功能(例如SV40-TAg的异位表达以阻断p53介导的细胞死亡)。根据实验设计的需求,某些模型具有优势和局限性,在实验解释和转化时需要考虑这些因素。为了对临床前数据进行符合现实和有意义的解释,需要考虑每个模型的优势和局限性。为了满足未来胶质瘤研究的需求,这些临床前模型需要纳入新的、可操作且准确的体外和体内平台。结合胶质瘤细胞的恶性细胞和包括但不限于免疫细胞在内的非恶性间质细胞的实验性三维体外模型系统将有助于阐明与肿瘤病理生物学和治疗反应相关的细胞间双向相互作用。此外,这些体外平台适用于单细胞发现研究以及中高通量药物筛选。

同样,利用条件性遗传建模和基于CRISPR的工程方法可以创建当前尚未建立的胶质瘤变种,包括在完整大脑环境中产生的由FGFR1、NTRK、融合BRAF和BRAFV600E驱动的PA。这些互补和多样化的已验证平台的可用性提供了用于验证下一代分子靶向治疗的系统。此外,利用单细胞测序、大型遗传/基因组数据集和涵盖临床、成像、基因组、转录组和蛋白质组数据的人工智能方法等新技术,可以补充、提供信息,甚至改进通过经典体外和体内试验获得的结果。最后,我们需要更多能够更全面地代表胶质瘤谱系以及细胞异质性的临床前模型。随着细胞和遗传工程的快速发展以及利用大数据的方法的发展,很可能将建立一个高度可操作的管道,以实现有效的临床前转化,从而改善儿童常见脑肿瘤的治疗选择。


04

胶质母细胞瘤的生物钟

EDITOR'S CHOICE

Watching the clock in glioblastoma


Priscilla Chan and others


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 1932–1946, doi.org/10.1093/neuonc/noad107


胶质母细胞瘤(GBM)是最常见的恶性原发性脑肿瘤,占所有诊断肿瘤的14.2%和所有恶性肿瘤的50.1%。无论患者是否接受治疗,中位生存时间约为8个月,尽管进行了广泛的研究,但并没有明显的改善。越来越多的研究表明,GBM的生长和进展与生物钟有着密切的联系。生物钟是一个复杂的生理系统,负责调节机体的各种生理活动,如睡眠、饮食和代谢等,以适应环境的变化。最近,已经报道了昼夜节律在GBM肿瘤发生中的重要作用。昼夜节律控制转录的正调节因子,包括脑和肌肉ARNT样蛋白1(BMAL1)和昼夜节律性运动输出周期性突变(CLOCK),也在GBM中高表达,并与患者的不良预后相关。BMAL1和CLOCK促进GBM干细胞的维持和建立促肿瘤的肿瘤微环境(TME),这表明靶向核心时钟蛋白可能增强GBM的治疗效果。在这里,我们回顾了强调昼夜节律在GBM生物学中发挥关键作用的发现,以及今后在临床中利用昼夜节律治疗GBM的策略。研究表明,GBM细胞的生长和分裂速度与生物钟的节律密切相关。在一天中的某些时间段,GBM细胞的生长速度会加快,而在其他时间段则会减慢。这种节律性的生长行为可能与肿瘤细胞的代谢和繁殖周期有关。此外,生物钟还对GBM细胞的耐药性产生影响。一些化疗药物在特定的时间给予可以更有效地杀死GBM细胞,而在其他时间则效果较差。这可能与生物钟对药物代谢和细胞死亡的调节有关。因此,对于GBM患者来说,了解自己的生物钟节律,并在合适的时间接受治疗,可能会提高治疗的疗效并降低副作用。例如,如果患者的生物钟周期较长或较短,那么在接受化疗时可以选择合适的时间,以提高药物的效果。目前对于生物钟与GBM的关系仍有许多未知之处。未来的研究需要进一步探索生物钟对GBM生长和进展的影响,以及如何利用这些知识来提高患者的治疗效果和生活质量。


05

上游开放阅读框编码的MP31干扰线粒体质量控制过程并抑制胶质母细胞瘤的肿瘤发生

BASIC AND TRANSLATIONAL INVESTIGATIONS

Upstream open reading frame-encoded MP31 disrupts the mitochondrial quality control process and inhibits tumorigenesis in glioblastoma


Nunu Huang and others


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 1947–1962, doi.org/10.1093/neuonc/noad099


线粒体超极化是通过提高线粒体质量控制(MQC)活性实现的,是胶质母细胞瘤(GBM)的特征。因此,针对MQC过程,破坏线粒体稳态应该是GBM治疗的一个有前途的方法。我们使用2光子荧光显微镜、荧光激活细胞分选和共聚焦显微镜,结合特定的荧光染料来检测线粒体膜电位(MMP)和线粒体结构。通过mKeima测量了自噬通量。结果发现,MP31是一种由同源磷酸酶和张力蛋白同源物(PTEN)上游开放阅读框(uORF)翻译并在线粒体定位的微肽,它可以破坏MQC过程并抑制GBM的肿瘤发生。在患者来源的GBM细胞中重新表达MP31诱导MMP损失,触发线粒体分裂,但阻止了自噬通量,导致细胞内受损线粒体的积累,随后产生活性氧和DNA损伤。从机制上讲,MP31抑制了溶酶体的功能,并通过与V-ATPase A1竞争LDHB的结合来阻止溶酶体与自噬体的融合,从而诱导溶酶体碱化。此外,MP31通过抑制保护性自噬而增强了GBM细胞对TMZ的敏感性,但在体外和体内对正常的人星形胶质细胞或小胶质细胞(MG)没有副作用。

结论:我们的研究表明,通过重新表达MP31来破坏线粒体质量控制过程是一种有前途的GBM治疗策略。


06

唾液酸代谢协调胶质母细胞瘤中跨细胞连接和信号转导

Sialic acid metabolism orchestrates transcellular connectivity and signaling in glioblastoma


Ugne Kuliesiute and others


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 1963–1975, doi.org/10.1093/neuonc/noad101


在胶质母细胞瘤(GBM)中,多糖-蛋白质复合物(糖萼)的改变对细胞间连接和信号转导的影响尚待探索。细胞表面糖蛋白的末端糖链的末端的唾液酸,对于细胞间的接触至关重要。然而,目前关于糖萼中的唾液酸代谢在胶质瘤中的作用仍知之甚少。本研究采用人脑切片培养作为研究脑糖生物学(包括糖蛋白的代谢标记和糖萼变化的定量分析)的平台,探索唾液酸代谢在GBM中的作用。

通过活体显微镜、双光子显微镜和超高分辨率显微镜,我们研究了唾液酸代谢改变对GBM形态和功能的影响。通过钙成像技术,我们研究了糖萼改变对GBM网络功能的实际影响。对新合成的唾液酸进行可视化和定量分析,研究人员发现GBM细胞中新合成的唾液酸具有高比率,唾液酸转移酶和唾液酸酶在GBM中高度表达,表明在GBM进展过程中存在大量的唾液酸代谢。抑制唾液酸的合成或去唾液酸化可影响肿瘤的生长模式,并导致GBM细胞网络连接的改变。这项研究结果表明,唾液酸对于GBM肿瘤细胞网络的建立至关重要。这突出了唾液酸在GBM病理学中的重要性,并表明唾液酸动态具有成为治疗靶点的潜力。


07

新型化合物EPIC-0307通过抑制DNA修复和MGMT功能选择性破坏PRADX-EZH2相互作用可增强胶质母细胞瘤对替莫唑胺的敏感性

EPIC-0307-mediated selective disruption of PRADX–EZH2 interaction and enhancement of temozolomide sensitivity to glioblastoma via inhibiting DNA repair and MGMT


Lei Xin and others


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 1976–1988, doi.org/10.1093/neuonc/noad102


在胶质母细胞瘤(GBM)中,替莫唑胺(TMZ)的治疗效果因耐药性而受到限制。O-6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT)和固有的DNA损伤修复因子的水平对于患者对TMZ的反应至关重要。本次研究报道了一种名为EPIC-0307的新型化合物,它通过抑制特定的DNA损伤修复蛋白和MGMT表达来增加TMZ的敏感性。通过分子对接筛选得新型化合物EPIC-0307,研究使用RNA免疫沉淀(RIP)和染色质免疫沉淀通过RNA(ChIRP)实验来验证其阻断效果。染色质免疫沉淀(ChIP)和共免疫沉淀(Co-IP)实验用于探讨EPIC-0307的作用机制。通过一系列体内和体外实验,以评估EPIC-0307在GBM细胞中对TMZ的增敏作用。

结果:EPIC-0307可选择性破坏PRADX与EZH2的结合,上调P21和PUMA的表达,导致GBM细胞发生细胞周期停滞和凋亡。当与TMZ联合使用时,EPIC-0307通过下调TMZ诱导的DNA损伤修复反应和通过调节ATF3-pSTAT3-HDAC1调节复合物到MGMT启动子的募集来表观遗传地沉默MGMT表达,表现出对GBM的协同抑制作用。EPIC-0307在GBM细胞的肿瘤发生中显示出显著的抑制作用,恢复了TMZ的敏感性。这种潜在的小分子抑制剂(SMI)EPIC-0307,它选择性破坏PRADX-EZH2相互作用以上调肿瘤抑制基因的表达,从而对GBM细胞发挥抗肿瘤作用。EPIC-0307治疗还通过表观遗传下调与DNA修复相关的基因和MGMT表达来增加GBM细胞中TMZ的化疗效果。


08

M2型丙酮酸激酶的异构体改变放疗期间葡萄糖代谢促进抗氧化应答和胶质母细胞瘤的放疗抵抗

M2 isoform of pyruvate kinase rewires glucose metabolism during radiation therapy to promote an antioxidant response and glioblastoma radioresistance


Justine Bailleul and others


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 1989–2000, doi.org/10.1093/neuonc/noad103


胶质母细胞瘤(GBM)患者耐药是治疗过程中一个重大挑战,其中一个重要因素是放疗中的代谢可塑性。在这里,我们研究了GBM细胞如何响应RT重新编程葡萄糖代谢,以促进放疗耐药。

对现有疗法的耐药性是改善胶质母细胞瘤(GBM)患者预后的一个重大挑战。代谢可塑性已成为导致放疗(RT)在内的治疗抵抗的重要因素。本研究关于GBM细胞如何重新编程其葡萄糖代谢以响应RT来促进放疗抗性。使用代谢和酶学分析、靶向代谢组学和FDG-PET等方法,在体外和体内研究了RT对人体GBM样本葡萄糖代谢的影响。通过干扰M2型丙酮酸激酶(PKM2)活性,测试了放疗增敏的潜力,并进行了成胶质瘤形成实验和体内人类GBM模型研究。

通过研究发现,RT诱导GBM肿瘤细胞葡萄糖利用率增加,并伴有GLUT3转运蛋白向细胞膜的转位。受辐射的GBM细胞将葡萄糖碳通过戊糖磷酸途径(PPP)输送,利用PPP的抗氧化能力,支持辐射后的生存。这一反应部分受PKM2调节。PKM2的激活剂可以拮抗辐射诱导的葡萄糖代谢重编程,并在体外和体内使GBM细胞对放射治疗敏感。这些发现为开发针对癌症特异性代谢可塑性调节器的干预措施,而不是特定代谢途径的干预措施,以改善GBM患者的放射治疗结果的可能性打开了大门。


09

靶向CD317的CAR-T治疗是一种新型的胶质母细胞瘤免疫治疗策略

Chimeric antigen receptor T cell-based targeting of CD317 as a novel immunotherapeutic strategy against glioblastoma


Lena Hänsch and others


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 2001–2014, doi.org/10.1093/neuonc/noad108


嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法已被证明对血液恶性肿瘤的治疗有效。然而由于缺乏适当的靶标抗原,利用CAR T细胞治疗实体肿瘤更具挑战性。在这里,我们发现跨膜蛋白CD317是针对胶质母细胞瘤的CAR T细胞疗法的靶向新抗原。

方法:通过慢病毒转导健康供体的人类T细胞来产生CD317靶向的CAR T细胞。在细胞裂解实验中评估CD317-CAR T细胞对各种胶质瘤细胞的抗胶质瘤活性。在临床相关的转基因小鼠胶质瘤模型中确定CD317-CAR T细胞控制肿瘤生长的效率。

结果:我们成功地生成了CD317特异的CAR T细胞,并显示其对几种胶质瘤细胞系以及表达不同CD317水平的原发性患者来源的细胞的强烈抗肿瘤活性。通过CRISPR/Cas9介导的CD317敲除保护胶质瘤细胞免受CAR T细胞的裂解,这证明了该方法的靶标特异性。通过RNA干扰沉默T细胞中的CD317表达,减少工程化T细胞的自相残杀,并进一步增强其效应功能。使用转基因小鼠胶质瘤模型,我们证明了CD317-CAR T细胞的抗原特异性抗肿瘤活性,这导致延长了接受CAR T细胞治疗的小鼠的生存期并治愈了一部分动物。

结论:这些数据揭示了CD317-CAR T细胞疗法在胶质母细胞瘤治疗中的潜在作用,值得进一步评估以将这种免疫治疗策略转化为临床神经肿瘤学。


10

染色质凝聚蛋白I复合物亚基G的非结构维持通过促进聚ADP核糖聚合酶1介导的E2F1反式激活促进胶质母细胞瘤进展

Nonstructural maintenance of chromatin condensin I complex subunit G promotes the progression of glioblastoma by facilitating Poly (ADP-ribose) polymerase 1-mediated E2F1 transactivation


Jianbing Hou and others


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 2015–2027, doi.org/10.1093/neuonc/noad111


非结构化染色质凝缩I复合物亚基G(NCAPG),也被称为非结构化染色体凝缩I复合物亚基G,是一种与有丝分裂相关的蛋白,广泛存在于真核细胞中。越来越多的证据表明,NCAPG的异常表达与各种肿瘤密切相关。然而,关于NCAPG在胶质母细胞瘤(GBM)中的功能和作用机制知之甚少。本次研究分析临床数据库和肿瘤样本中检测NCAPG的表达和预后价值,通过体外、体内功能试验评估NCAPG下调或过表达对GBM细胞增殖、迁移、侵袭和自我更新的影响,以NCAPG的分子机制。

我们发现NCAPG在GBM中过表达与不良预后相关。NCAPG的缺失抑制了体外GBM细胞的进展,并延长了体内GBM小鼠模型的存活时间。从机制上讲,我们发现NCAPG正调控E2F转录因子1(E2F1)通路活性。通过直接与E2F1的共激活因子Poly (ADP-ribose)聚合酶1相互作用,促进PARP1-E2F1相互作用以激活E2F1靶基因的表达。有趣的是,我们还发现NCAPG是E2F1的下游靶点,这一点通过ChIP和双荧光素酶实验得到证实。综合数据挖掘和免疫细胞化学分析表明,NCAPG的表达与PARP1/E2F1信号轴呈正相关。这项研究表明,NCAPG通过促进PARP1介导的E2F1转录激活促进GBM的进展,NCAPG是一个潜在的抗癌治疗靶点。


11

综合分子分析揭示IDH突变型胶质瘤中HOX基因的甲基化和过表达是预后不良标志

Integrated molecular analysis reveals hypermethylation and overexpression of HOX genes to be poor prognosticators in isocitrate dehydrogenase mutant glioma


Yasin Mamatjan and others


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 2028–2041, doi.org/10.1093/neuonc/noad126


弥漫性胶质瘤占恶性脑肿瘤的80%以上,从低级别到高级别病变不等。在异柠檬酸脱氢酶(IDH)突变的胶质瘤中,生存率存在很大的差异,需要更准确地预测预后。

方法:为了鉴定和表征一个胶质瘤的预后相关分子特征,我们综合分包括甲基化、mRNA、拷贝数变异和突变数据在内的各类分子变异信息,共729个IDH突变样本,来自加拿大大学健康网络(UHN)的99个样本作为测试集,来自德国癌症研究中心(DKFZ)和癌症基因组图谱(TCGA)的2个验证集。

结果:在UHN队列的甲基化数据上进行Cox回归分析,鉴定出了基于CpG的签名,将胶质瘤队列分为两组,对生存有很强的预测能力,并在TCGA和DKFZ的两个独立队列中进行了验证(所有P值< .0001)。甲基化预测的不良结果也显示出高的CNV不稳定性以及HOX基因的高甲基化。使用mRNA和甲基化(iRM)进行的多平台集成分析显示,HOX基因多组学同时过表达和高甲基化与增加的突变负荷、高非整倍性改变和更差的生存率显著相关(P值< .0001)。我们开发并验证了一个包含7个HOX基因算法,用于HOX基因与患者预后最显著相关的1p/19q共缺失或未共缺失的IDH突变型胶质瘤中风险预测。

结论:HOX基因的甲基化和表达在IDH突变的胶质瘤中提供了重要的预后信息,这些信息当前无法通过分子诊断获得。包含7个HOX基因的预后评估显示出在1p/19q共缺失或未共缺失的IDH突变型胶质瘤中生存率的显著差异。


12

IDH突变型胶质瘤基因组学整合分析的预后价值评估

EDITORIAL

Prognostic value of integrative genomic approaches for IDH-mutant gliomas


Marco Gallo


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 2042–2043, doi.org/10.1093/neuonc/noad151


在过去的十年中,肿瘤实体的组织学分类向分子生物学分类的转变已经成为神经肿瘤学领域最具变革性的趋势之一。这种恶性肿瘤定义和分类方式的转变,证明了基因组方法在脑肿瘤研究中的贡献。基因组和其他分子测试的传统目的是减少疾病分类的主观性,现在是推动精准医学发展的关键因素。在神经肿瘤学领域,这一趋势在2021年世界卫生组织中枢神经系统恶性肿瘤分类中得到了体现(综述见1)。新的分类代表了对基于显著分子特征(包括基因表达或甲基化谱,或特定高度复发的突变)识别的中枢神经系统肿瘤实体的相对彻底的重组。虽然对于某些肿瘤类型来说,2021年分类的实际临床应用仍有待讨论,但新的分组捕获了已经在临床前模型中得到验证的关键生物学差异,有望使治疗更加精确和有效。


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恶性周围神经鞘瘤的体外及体内试验中的精准诊疗

BASIC AND TRANSLATIONAL INVESTIGATIONS

Ex vivo to in vivo model of malignant peripheral nerve sheath tumors for precision oncology


Alex T Larsson and others


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 2044–2057, doi.org/10.1093/neuonc/noad097


恶性周围神经鞘肿瘤(MPNST)是一种侵袭性的软组织肉瘤,常发生在神经纤维瘤病1型(NF1)患者中。为了解决MPNST中新治疗药物的迫切需求,我们旨在建立一种能够准确捕获MPNST基因组多样性的3D体外模型,通过该模型能够以中等通量方式筛选药物,并在患者来源的异种移植(PDX)模型中进行验证。

方法:对所有PDX-肿瘤配对进行基因组分析。选择PDX进行收获并组装成3D微组织。基于我们实验室以前的工作,我们对药物(曲贝替定、奥拉帕利和米尔达霉素)进行了3D微组织体外和体内评估。对于3D微组织研究,以细胞活力为终点进行评估(通过Zeiss Axio Observer)。对于PDX药物研究,每周测量两次肿瘤体积。进行批量RNA测序以鉴定细胞中富集的途径。

结果:我们开发了13种与NF1相关的MPNST-PDX,确认该模型具有NF1(100%)、SUZ12(85%)、EED(15%)、TP53(15%)、CDKN2A(85%)和8号染色体获得(77%)的突变或结构异常。我们将PDX成功组装成3D微组织,根据活力将其分类为健壮型(>90%在48 h内保持活力)、良好型(>50%)和不可用型(<50%)。我们对“健壮”或“良好”微组织进行了药物反应评估,即MN-2、JH-2-002、JH-2-079-c和WU-225。体外药物反应预测体内药物反应,并且在选定的模型中观察到药物效应增强。

结论:这些数据支持成功建立一种代表人类条件的用于药物发现和MPNST生物学探索的新型3D平台。


14

向颅内注射HER2靶向CAR-NK细胞治疗复发性胶质母细胞瘤患者

CLINICAL INVESTIGATIONS

Intracranial injection of natural killer cells engineered with a HER2-targeted chimeric antigen receptor in patients with recurrent glioblastoma


Michael C Burger and others


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 2058–2071, doi.org/10.1093/neuonc/noad087


目前对于复发性胶质母细胞瘤(GB)尚无公认的治疗方案。在这项I期首次人体临床试验中,我们研究了针对HER2的克隆嵌合抗原受体(CAR)-NK细胞(NK-92/5.28.z)的过继转移的安全性和可行性,其中HER2在部分胶质母细胞瘤中表达水平升高。

对9例复发性HER2阳性GB患者进行单次给药,剂量为1×107、3×107或1×108个经过照射的CAR-NK细胞,在复发手术期间注入手术腔边缘。在基线和随访期间进行成像,对周围血淋巴细胞进行表型分析,并对免疫结构进行多重免疫组化分析和空间数字分析。

发现没有出现剂量限制性毒性,且患者均未发生细胞因子释放综合征或免疫效应细胞相关的神经毒性综合征。5名患者在复发手术后和CAR-NK注射后病情稳定,持续时间为7-37周。4名患者病情进展。2名患者在注射部位出现假性进展,提示治疗诱发的免疫反应。对于所有患者,中位无进展生存期为7周,中位总生存期为31周。此外,在CAR-NK细胞注射前,复发性肿瘤组织中CD8+T细胞浸润水平与进展时间呈正相关。

复发性GB患者中注射针对HER2的CAR-NK细胞是可行且安全的。对于后续的扩大队列,1×108个NK-92/5.28.z细胞被确定为可重复局部注射CAR-NK细胞的最高可行剂量。


15

大脑中的嵌合抗原受体:我们能用工程NK细胞治疗胶质母细胞瘤吗?

EDITORIAL

Chimeric antigen receptors in the brain: Can we tackle glioblastoma with engineered NK cells?


Patrick Roth


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 2072–2073, doi.org/10.1093/neuonc/noad131


免疫疗法被认为是胶质母细胞瘤的有望的治疗策略已有数十年。然而,该领域出现了相当多的令人失望的结果,尤其是免疫检查点抑制剂。过继免疫细胞转移是一种具有悠久历史的治疗选择,但未修饰或细胞因子刺激的免疫细胞的给药仅显示出有限的活性或与毒性相关。最近,对患者来源的免疫细胞进行基因改造已成为血液肿瘤如淋巴瘤或多发性骨髓瘤的改变游戏规则的方法。在这里,表达嵌合抗原受体的T细胞(CAR)显示出强大的抗肿瘤活性,已获得临床批准。对于实体瘤,包括胶质母细胞瘤,情况更加困难。在此背景下,存在一些障碍,包括所给予的免疫细胞对肿瘤的有限进入、导致不良浸润、免疫抑制的肿瘤微环境以及免疫细胞在肿瘤部位的不充分持久性。目前批准的CAR-T细胞产品的一个普遍问题是需要从患者血液中分离T细胞,随后进行基因改造和扩增。虽然这种方法是可行的,但它存在一些限制,例如分离的细胞数量不足、转导过程中的困难、制造过程中的延迟以及高昂的成本。

在本期《Neuro-Oncology》,Burger等人报告了CAR2BRAIN研究的第一阶段剂量递增部分,该研究解决了一些与过继免疫细胞转移相关的问题。在这项临床试验中,通过基因改造使NK细胞表达HER2特异性CAR,并将这些细胞局部注射到患有HER2阳性复发性胶质母细胞瘤的患者中。研究人员利用先前生成的GMP兼容的永生NK-92单细胞克隆(NK-92/5.28.z),该克隆携带识别HER2(ErbB2)抗原的第二代CAR。这些细胞在临床前模型中对HER2阳性胶质瘤表现出强大的治疗活性。向胶质母细胞瘤患者进行颅内注射是安全的,所提出的结果为局部CAR-NK细胞疗法的进一步临床开发奠定了基础。

与T细胞相比,NK-92细胞系具有几个优点,例如其即刻且几乎不受限制的可用性,不需要白细胞采集。NK细胞的给药也不受患者MHC组成的影响。与基于T细胞的治疗相比,使用CAR-NK细胞也可能与较少的毒性相关,例如细胞因子释放综合征和免疫效应细胞相关的神经毒性综合征(ICANS)。在胶质母细胞瘤中,细胞内和细胞间异质性以及抗原丢失一直是靶向免疫治疗的重要障碍,如在针对EGFRvIII的CAR-T细胞策略中所示。HER2是其他癌症类型中免疫治疗的公认目标,并且在胶质母细胞瘤的亚组中也有存在。值得注意的是,它似乎相当稳定地表达,这减少了因抗原丢失而导致的免疫逃逸的风险。然而,由于只有HER2阳性胶质母细胞瘤患者才有资格使用本研究中使用的构建物,因此寻找均匀且稳定表达的抗原仍将是重要的研究领域。

当前仍有许多问题需要解决。虽然最新的研究使用了照射的NK细胞系,但在血液恶性肿瘤的临床领域中,已批准的T细胞产品仍占主导地位。对不同的免疫效应细胞进行比较,可能还需考虑巨噬细胞,对于确定理想的免疫细胞亚群进行基因工程和随后的过继转移是重要的。基于CAR的免疫疗法与常规治疗选项(如放疗)的组合可能导致协同作用,应在未来的研究中进一步调查。此外,通过装载激活性细胞因子,可以进一步改善过继转移免疫细胞的抗肿瘤活性和持久性。另一种方法是阻断免疫抑制信号,这有助于增强基于CAR的免疫细胞的活性,这是CAR2BRAIN研究的第二部分计划采取的策略。需要更大的患者队列和额外的转化研究来评估照射的NK细胞的有限持久性是否足以发挥临床上有意义的抗肿瘤活性。此外,识别理想的新靶点(1)仅由肿瘤细胞表达;(2)不仅存在于胶质母细胞瘤的一小部分中),对于扩大有潜力接受基于CAR的免疫治疗的患者数量至关重要。最后,虽然CAR2BRAIN研究中颅内治疗是安全且可行的,但治疗仅限于在手术期间单次注射NK细胞。可能需要反复注射以产生更强和更持久的治疗效果,这需要导管放置。尽管研究者计划这样做,但需要等待这种方法是否仍然可行且具有可接受的安全性特征,并且不会对患者的生活质量产生不良影响。基于CAR的免疫细胞的系统性给药在临床常规中更容易实施,但需要更多的研究工作,以实现在肿瘤部位有足够的免疫效应细胞聚集而不引起全身毒性。


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PNOC015:新诊断弥漫性桥脑胶质瘤患儿中MTX110(水性帕比司他)的重复增强输送

PEDIATRIC NEURO-ONCOLOGY

PNOC015: Repeated convection-enhanced delivery of MTX110 (aqueous panobinostat) in children with newly diagnosed diffuse intrinsic pontine glioma


Sabine Mueller and others


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 2074–2086, doi.org/10.1093/neuonc/noad105


本研究的目标是确定MTX110(水性帕比司他)对流增强输送给药(CED)治疗新诊断弥漫性桥脑胶质瘤(DIPG)患者中的安全性、耐受性分布情况。招募完成放射治疗(RT)后2-21岁DIPG患者。将MTX110与钆塞酸二钠结合,通过CED完成7个剂量水平(DL)(30-90µM;体积从3mL到连续两次6mL)。采用加速剂量递增设计。通过实时MR成像监测灌注液的分布。每4-8周进行一次重复CED。在基线时间、每3个月的治疗期间和结束治疗时进行生活质量(QoL)评估。

结果:2018年5月至2020年3月期间,共有7名患者接受了总共48次CED输注,中位年龄为8岁,范围为5-21岁。其中3名患者经历了剂量限制性毒性。观察到4例3级治疗相关不良事件。大多数毒性是暂时性的新发或恶化的神经系统功能。中位总生存期(OS)为26.1个月(95%置信区间:14.8个月至未达到)。无进展生存期为4-14个月(中位,7个月)。每位患者合并CED输注的肿瘤覆盖率累积百分比范围为35.6%至81.0%。增加的CED输注与自评QoL评估呈负相关。对DIPG患者进行实时成像的MTX110的重复CED耐受良好。中位OS为26.1个月,与儿童DIPG的历史数据相比更为优越。这些结果支持在更大队列中进一步研究该策略。


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LOGGIC Core BioClinical Data Bank:RNA-Seq在儿科低级别胶质瘤患者国际分子诊断登记中的临床价值

LOGGIC Core BioClinical Data Bank: Added clinical value of RNA-Seq in an international molecular diagnostic registry for pediatric low-grade glioma patients


Emily C Hardin and others


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 2087–2097, doi.org/10.1093/neuonc/noad078


随着生物信息学和基因组学的发展,RNA测序已经成为一种强大的工具,用于研究基因表达和变异。在小儿低级别胶质瘤(pLGG)的诊断中,RNA测序可以帮助我们更深入地了解肿瘤的生物学特征,从而提供更准确的诊断和治疗方案。

LOGGIC是一种多中心注册表,旨在通过集中存储和分析临床和分子数据来提高对肿瘤生物学的理解。通过将RNA测序纳入其诊断方法中,LOGGIC可以帮助医生更准确地识别肿瘤的分子特征,从而制定更个性化的治疗方案。本次研究目的是分析除了基因组和DNA甲基化分析外,使用新鲜冷冻(FrFr)肿瘤组织进行RNA测序(RNA-Seq)是否可以改善诊断的准确性并提供额外的临床益处。研究者分析对2019年4月至2021年2月在德国入组的0至21岁患者新鲜冰冻(FrFr)组织,进行组织病理学、免疫组织化学、850k DNA甲基化分析、基因组测序和RNA-Seq。

在379例入组病例中,有178例可获得FrFr组织。对其中125个样本进行了RNA-Seq。我们确认了KIAA1549::BRAF融合(n = 71)、BRAF V600E突变(n = 12)和FGFR1改变(n = 14)是最常见的改变,其他常见的分子驱动因素(n = 12)。有16个病例(13%)呈现罕见的基因融合(例如,TPM3::NTRK1、EWSR1::VGLL1、SH3PXD2A::HTRA1、PDGFB::LRP1、GOPC::ROS1)。在27个病例(22%)中,RNA-Seq检测到未被识别的驱动因素改变(22/27个可操作)。驱动因素改变的检出率从75%提升至97%。此外,FGFR1内部串联重复(n = 6)仅能通过RNA-Seq检测到,这一结果可能导致分析方案发生变化。将RNA-Seq添加到当前诊断方法中可以改善诊断的准确性,使精确肿瘤治疗(MEKi/RAFi/ERKi/NTRKi/FGFRi/ROSi)更容易获得。研究建议将RNA-Seq纳入常规诊断的一部分,特别是当未识别常见的pLGG改变时。


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"LOGGIC"在RNA测序中有助于增强对小儿低级别胶质瘤的诊断。

EDITORIAL

“LOGGIC” of RNA-sequencing in enhancing diagnoses of pediatric low-grade gliomas


April Apfelbaum and Pratiti Bandopadhayay


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 2098–2099, doi.org/10.1093/neuonc/noad142


对驱动小儿低级别胶质瘤(pLGGs)形成的体细胞改变的鉴定和特征描述,为诊断患有这些衰弱性肿瘤的儿童的精确医学方法铺平了道路。然而,这些方法需要具有足够敏感性和特异性的诊断方法来识别个体肿瘤内的驱动事件,从而在临床相关的时间范围内促进pLGG的准确诊断。此外,了解已识别的体细胞事件在治疗和预后方面的意义,对于指导临床决策至关重要。

为了促进这一点,建立了多机构和国际注册表LOGGIC Core Bioclinical Data Bank,旨在收集pLGG的病理学、临床和分子数据。在本期的《Neuro-Oncology》杂志中,Hardin等人介绍了LOGGIC Core的初步结果,强调了RNA测序在增强pLGG诊断方面的前景。

最近,在国际临床试验背景下,通过使用甲基化分析和分类以及靶向DNA测序,对儿童脑肿瘤进行及时和准确的综合分子表征的可行性已经得到证实。然而,识别pLGG中的驱动事件尤其具有挑战性,因为这些胶质瘤经常携带单个驱动事件,包括与复发性结构变异相关的内含子断裂点,这些变异无法通过基于外显子的DNA测序方法检测到。因此,DNA测序试验需要足够覆盖与复发性结构变异相关的内含子,或者综合方法需要基于RNA的试验来检测与驱动结构变异相关的融合蛋白的异常表达。为此,LOGGIC Core扩大了对pLGG的分子表征,包括从新鲜冷冻样本中获得的转录组范围的RNA测序。


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通过抑制SREBP-2靶向胆固醇稳态:胶质母细胞瘤的致命弱点

LETTERS TO THE EDITOR

Targeting cholesterol homeostasis through inhibiting SREBP-2: An Achilles’ heel for glioblastoma


Yanfei Sun and others


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 2100–2102, doi.org/10.1093/neuonc/noad145


我们非常感兴趣地阅读了Gu等人最近的研究,该研究探讨了SREBP-2通过维持胆固醇生物合成和摄取之间的平衡来维持胶质母细胞瘤干细胞。固醇调节元件结合蛋白(SREBPs)是调节脂肪生成的关键转录因子,包括SREBP-1(SREBP-1a,SREBP-1c)和SREBP-2。SREBP-1主要刺激脂肪酸合成,而SREBP-2主要针对涉及细胞胆固醇稳态的基因。针对这一家族的研究为肿瘤治疗提供了新的见解。作者的研究旨在探讨SREBP-2在胶质母细胞瘤干细胞(GSCs)以及自我更新和肿瘤发生中的关键作用。由于阻断胆固醇代谢被认为是抑制胶质母细胞瘤恶性表现的一种潜在手段,因此该研究工作所证实的详细机制和揭示的新型靶点鼓励探索新的治疗策略。因此,针对SREBP-2的特异性抑制作用,以及针对这一药物靶点开展的治疗方案,需要进一步进行深入的研究。此外,我们相信,围绕SREBP-1和SREBP-2在GBM进展中的功能展开讨论,对于全面理解SREBPs靶向治疗至关重要。

第二,我们注意到,作者证实了用低密度脂蛋白(LDL)处理的胶质母细胞瘤干细胞(GSCs)中胆固醇生物合成通路基因的mRNA表达水平。胆固醇是LDL的主要成分,可以转化为氧化甾醇。当胆固醇浓度达到一定水平时,氧化甾醇可以阻止SREBP裂解激活蛋白(SCAP)与SREBP-2的结合,导致SREBP-2的激活失败,如Radhakrishnan等人所揭示的。然而,这项研究没有被引用。我们相信,引用这篇文章将为支持作者的发现提供更有力的证据,并将有助于进一步研究该机制。

第三,沉默SREBP-2对下游信号的影响需要进一步评估。在作者看来,胆固醇水平对肿瘤发生至关重要。由于SREBP-2的抑制可以阻断胆固醇的生物合成和摄取,因此应该确定胆固醇浓度的变化。此外,之前的一项研究表明,沉默SREBP-2适度增强了SREBP-1的裂解,导致抗肿瘤作用的丧失。因此,应该认识到SREBP-1水平的变化。

最后,作者通过体内实验证实了SREBP-2介导的肿瘤发生,这提供了确凿的证据。然而,关键分子(如SREBP-2和鲨烯单加氧酶(SQLE))的改变在异种移植组织中未得到证实。我们认为,需要进一步通过免疫化学和免疫荧光进行确认,为结论提供更有利的证据。

我们认识到Gu等人通过提供关于GBM治疗胆固醇代谢靶向治疗可用数据来填补知识空白的重要性,并且我们认为告知读者该研究的局限性很重要。对这些局限性的完善更有利于进一步增强上述文章的结论,从而有助于对相应机制的深入研究。


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回复“通过抑制SREBP-2靶向胆固醇稳态:胶质母细胞瘤的致命弱点”

Reply to “Targeting cholesterol homeostasis through inhibiting: An Achilles’ heel for glioblastoma?”


Danling Gu and others


Neuro-Oncology, Volume 25, Issue 11, November 2023, Pages 2103–2104, doi.org/10.1093/neuonc/noad146


然而,该研究的几个方面值得关注。首先,作者使用Betulin作为SREBP-2的抑制剂来抑制GSC的生长。然而,Betulin的特异性较低,可以作为SREBP-1和SREBP-2的抑制剂发挥作用。根据以前的研究,SREBP-1已被证明有助于GBM的进展和肿瘤发生,并且其表达水平和预后意义高于SREBP-2。因此,作者没有评估选择性SREBP-2阻断的作用,观察到的效果可能受到SREBP-1抑制的影响。此外,据报道Betulin无法穿过血脑屏障,限制了其临床转化的潜力。最近,新型抑制剂(PCSK9-IN-9和5-O-methylembelin)被报道可以抑制SREBP-2的mRNA水平而不抑制SREBP-1。


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