《Journal of Neurooncology》杂志. 2024 年2月 18日在线发表日本he University of Tokyo Hospital的Motoyuki Umekawa , Yuki Shinya , Hirotaka Hasegawa , 等撰写的《Ki-67标记指数预测不典型脑膜瘤患者立体定向放射外科治疗后的肿瘤进展模式和生存。Ki-67 labeling index predicts tumor progression patterns and survival in patients with atypical meningiomas following stereotactic radiosurgery》(doi: 10.1007/s11060-023-04537-7. )。
目的:
探讨Ki-67标记指数(LI)与不典型脑膜瘤SRS治疗后临床预后的相关性。
不典型脑膜瘤约占所有脑膜瘤的15%,诊断时病理证实每10个高倍视野有4-19个高有丝分裂细胞或脑侵袭,在2021年世界卫生组织(WHO)中枢神经系统肿瘤分类中被分类为2级。根据观察到的有丝分裂数量和组织学检查的脑侵袭来确诊。总体而言,预后比WHO 1级脑膜瘤差,复发率更高,在以往的研究中,复发率在38%至66%之间。根据欧洲神经肿瘤协会(European Association of neurooncology)的指南,建议对术后残余部分进行分割放疗。然而,不典型脑膜瘤的术后处理仍存在争议,是否在大体全切除后观察患者或对切除部位进行先期辅助放疗存在争议。此外,关于肿瘤复发的最佳处理也缺乏共识。鉴于此,需要根据治疗后的结果进行更详细的分类。
立体定向放射外科外科(SRS)是脑膜瘤的有效治疗选择,因为它能够向肿瘤边缘提供高度适形和聚焦的剂量,同时不影响周围的神经血管结构。一些研究已经证明了SRS对不典型脑膜瘤的有效性。这些结果表明,肿瘤复发可分为野内复发(肿瘤在照射区域内进展)和边缘或远处复发(肿瘤在照射区域外进展)。此外,多次放疗治疗频繁复发可增加放射副反应(AREs)的风险。因此,预测不典型脑膜瘤对SRS治疗的反应和复发模式,以确定是否需要修改SRS治疗模式,可能是有益的。
Ki-67标记指数(LI)是一种反映肿瘤增殖能力的有价值的工具,已被证明与良性和高级别脑膜瘤术后进展相关。最近的研究报道,它可能与SRS治疗后良性和高级别脑膜瘤的进展有关。不典型脑膜瘤中Ki-67 LI升高可能是复发的预测因子。然而,尚不清楚使用Ki-67 LI来评估不典型脑膜瘤SRS治疗后的结果。本研究旨在评估SRS治疗不典型脑膜瘤后的预后,并根据Ki-67 LI对肿瘤进展、复发模式和疾病特异性生存(DSS)的风险进行分层。
方法:
本回顾性研究对39例接受SRS治疗的不典型脑膜瘤患者进行了10年的研究。Ki-67 LI分为3组:低(<5%),中(5%-10%)和高(>10%)。评估局部肿瘤控制率(LCR)、无进展率(PFRs)、疾病特异性生存率(DSS)和放射副反应(AREs)。
患者及肿瘤特点
1992年6月至2022年2月,我们从伽玛刀数据库中收集了451例连续接受单次SRS治疗的脑膜瘤患者的临床数据。其中发现不典型脑膜瘤患者47例,排除随访3个月的患者(n = 8)。本研究共分析了39例不典型脑膜瘤。包括在SRS治疗之前接受过外放疗的患者。对所有手术标本的肿瘤组织进行了审查,并根据2016年WHO中枢神经系统肿瘤分类标准确认了所有诊断。对2007年前切除并诊断为不典型脑膜瘤的7例肿瘤组织进行重新评估并再次确认,以满足2016年的标准。经福尔马林固定、石蜡包埋的标本进行Ki-67免疫组化,由专业病理学家在光镜下计算热点内LI。本研究的所有参与者都提供了书面知情同意书,本研究的所有组成部分都得到了相应的机构伦理审查委员会(我们机构的研究伦理委员会,#2231)的授权。
SRS治疗程序和技术
使用Leksell GammaKnife (Elekta AB, Stockholm, Sweden)进行SRS治疗。在使用Leksell框架(Elekta Instruments, Stockholm, Sweden)进行头部固定后,进行立体定向成像(1996年7月之前用计算机断层扫描[CT], 1996年8月至2018年1月之间用磁共振成像[MRI],以及之后的锥形束CT)以获得精确的三维坐标。联合登记SRS治疗前一天获得的MR薄层图像(钆对比T1加权图像和采用稳态采集的快速成像)以确定肿瘤、周围脑神经和血管系统。放射外科治疗是由专门参与手术的神经外科医生和放射肿瘤学家计划和批准的。所有治疗计划均使用市售软件程序(1998年以前的KULA治疗计划系统和Leksell GammaPlan®[Elekta Instruments])进行。
随访和治疗结果
SRS治疗后每3-6个月进行一次临床评价和MRI检查。肿瘤状态和与SRS治疗相关并发症的数据被前瞻性地收集到机构伽玛刀数据库中。两名神经外科医生和两名神经放射影像学家独立评估了复发的放射影像学证据。肿瘤进展被定义为以下三种事件之一:(1)“病灶内复发”,定义为两次或两次以上连续影像学检查在50%等剂量线内体积增加10%(图1A, B);(2)“边缘复发”,定义为在50%和20%等剂量线之间有新的肿瘤进展(图1C, D);(3)“远处复发”,定义为在20%等剂量线外有新的肿瘤进展(图1E, F)。根据不良事件通用术语标准(CTCAE) 5.0版本对AREs进行分级。SRS治疗后肿瘤周围T2信号的改变扩大到离肿瘤2mm范围以外也被认为是ARE。
图1.代表野内复发、边缘复发和远处复发的示范性病例。A, B“野内复发”定义为在50%等剂量线内体积增加10%。C, D“边缘复发”定义为在50% - 20%等剂量线之间出现新的肿瘤进展。E, F“远处复发”,定义为20%等剂量线以外的新肿瘤进展,也被收集。黄线表示50%等剂量线,绿线表示20%等剂量线。
统计分析
总结基线患者、肿瘤和SRS治疗剂量学特征。连续变量以中位数和四分位数范围(IQRs)表示,而分类变量以数字和百分比表示。Kaplan-Meier方法用于评估治疗效果,结果包括局部肿瘤控制率(LCR)、无进展率(PFRs)和DSS率。局部肿瘤控制被定义为没有野内复发,无进展状态被定义为没有任何复发模式,包括没有野内、边缘或远程复发。DSS被定义为没有任何与治疗肿瘤相关的死亡率(the absence of any mortality associated with the treated tumors)。为了进一步分析Ki-67 LI与SRS治疗预后的关系,我们根据Ki-67 LI将患者分为低LI组(< 5%)、中LI组(5% - 10%)和高LI组(>10%),这是基于既往对脑膜瘤中Ki-67 LI的研究。组间LCR、PFRs和DSS率比较采用log-rank检验,多曲线比较采用log-rank检验和Bonferroni校正。此外,对Ki-67 LI进行受试者工作曲线(ROC)分析,计算每个曲线下面积(AUC)、野内复发、任何进展和疾病特异性死亡率的敏感性和特异性,并使用约登指数显示Ki-67 LI增加每种风险的截止值。使用中位数进行二分类后,将连续变量(年龄、最大直径、靶体积和放射手术剂量)输入模型。使用双变量和多变量Cox比例风险分析检查与局部肿瘤复发和AREs相关的因素。p <0.05为统计学意义。所有统计分析均使用JMP®Pro 17.0.0软件(SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)进行。
结果:
中位随访期为26个月。SRS的中位处方剂量为18 Gy,中位Ki-67 LI为9.6%。低、中、高LI组3年LCR分别为100%、74%和25% (p = 0.011)。低、中、高LI组3年PFRs分别为100%、40%和0% (p = 0.003)。低、中、高LI组的5年DSS率分别为100%、89%和50% (p = 0.019)。多变量Cox比例风险分析显示,高LI与低LCR显著相关(风险比[HR], 3.92;95%可信区间[CI] 1.18-13.04, p = 0.026),较低的PFR (HR 3.80;95% CI 1.46-9.88, p = 0.006),较短的DSS (HR 6.55;95% CI 1.19-35.95, p = 0.031)。整个组的ARE发生率最低(8%)。
基线特征
基线患者特征和剂量学数据汇总于表1。中位(IQR)年龄为73(63-77)岁,随访时间为26(18-59)个月。最后一次访视在世患者的最短随访时间为9个月。Ki-67 LI的中位数(IQR)为9.6%(5.0-10.0%),低(<5%)、中(5% - 10%)和高(>10%)LI组分别有5例、25例和9例肿瘤。7例(18%)患者在肿瘤切除后未出现任何明显进展时进行了术后辅助SRS治疗。13例(33%)患者在SRS治疗前接受了外放疗。中位(IQR)中心剂量和处方剂量分别为36 Gy (32-40 Gy)和18 Gy (16-18 Gy)。
表1整个队列的基线特征和剂量学数据,并按Ki-67标记指数(LI)分组分层。
肿瘤控制
在整个队列中,14例(36%)患者出现野内复发,12例(31%)患者出现边缘复发(补充表1)。1例患者同时出现野内和边缘复发。3例(8%)患者出现远处复发,所有病变均与边缘复发同时发现。在整个队列中,累积1年、3年和5年LCR分别为84%、68%和53%(图2A);PFRs分别为79%、41%和23%(图2C)。
图2 Kaplan-Meier曲线为:A、B局部肿瘤控制率为整个群体之间和比较三组分层(ki - 67标记指数<5%,5%-10%,,>10%),C, D为整个队列和无进展率对比三组分层(ki - 67标记指数<5%,5%-10%,>10%),E, F为整个队列针对疾病的存活率和对比三组分层(ki - 67标记指数<5%,5%-10%,,>10%)。
在Ki-67 LI分层的3组中,低LI的1-、3-和5年LCR均为100%,中LI1-、3-和5年的LCR分别为88%、74%和53%;高LI的1年和3年LCR分别为63%和25%(图2B;p = 0.011)。低LI和高LI之间的差异(p = 0.033)以及中LI和高LI之间的差异(p = 0.021)具有统计学意义。野内复发和Ki-67 LI的ROC分析显示AUC为0.797(补充图1)。约登指数确定Ki-67 LI = 8%为临界值,敏感性为1.000,特异性为0.600。进行双变量和多变量回归分析以确定Ki-67 LI是否与复发相关。除Ki-67 LI外,还使用性别和肿瘤体积进行多变量分析。高Ki-67 LI的肿瘤与较高的野内复发风险相关(危险比[HR] 3.75, 95%可信区间[CI] 1.13-12.49, p = 0.031;表2)和多变量(HR 6.10, 95% CI 1.56 - 23.95, p = 0.010;表2)分析。在多变量分析中,较大的肿瘤体积与较大的野内复发风险相关(HR 1.08, 95% CI 1.01-1.16, p = 0.023;表2)。此外,低LI和中LI的1-、3-和5年PFRs分别为100%、100%和50%;分别是84%,46%和26%;高LI的1年和3年PFRs分别为56%和0%(图2D p = 0.003)。低LI和高LI之间的差异(p = 0.009)以及中LI和高LI之间的差异(p = 0.004)也具有统计学意义。任何进展和Ki-67 LI的ROC分析显示AUC为0.793(补充图1)。约登指数显示Ki-67 LI = 7%为临界值,敏感性为0.880,特异性为0.714。采用双变量(高vs低,HR 11.97, 95% CI 1.46-98.04, p = 0.021;高vs中,HR 3.43, 95% CI 1.35-8.70, p = 0.010)将Ki-67 LI高的肿瘤确定为低PFRs的危险因素;表3)和多变量(高vs低,HR 12.71, 95% CI 1.51-107.23, p = 0.019;高vs中,HR 4.12, 95% CI 1.54-11.04, p = 0.005;表3)包括肿瘤体积和SRS适应症以及Ki-67 LI的分析。肿瘤体积与较低的PFRs无关。
表2立体定向放射外科治疗后局部肿瘤进展的双变量和多变量分析结果。
表3立体定向放射外科治疗后肿瘤进展的双变量和多变量分析结果。
DSS(没有任何与治疗肿瘤相关的死亡率)
39例患者中,29例(74%)在最后一次随访时存活,7例(18%)死于肿瘤进展失控,3例(8%)死于无关原因。累积1年、3年和5年DSS率分别为97%、81%和81%(图2E)。按Ki-67 LI分层,低LI组1-、3-、5年DSS率均为100%,中等LI组分别为100%、100%、89%;高LI组分别为89%、50%和50% (p = 0.019;图2 F)。疾病特异性死亡率和Ki-67 LI的ROC分析显示AUC为0.766(补充图1)。约登指数确定Ki-67 LI = 8%为临界值,敏感性为1.000,特异性为0.469。发现中度和高LI组之间的DSS发生率有显著差异(p = 0.015),使用双变量分析(HR 6.27, 95% CI 1.14-34.26, p = 0.034;补充表2)和多变量(HR 6.55, 95% CI 1.19-35.95, p = 0.035;补充表2)包括肿瘤体积和Ki-67 LI的分析。在两个双变量中,较大的肿瘤体积也与较短的DSS相关(HR 1.09, 95% CI 1.00-1.19, p = 0.032;补充表2)和多变量(HR 1.09, 95% CI 1.00-1.20, p = 0.043;补充表2)分析。
放射副反应(ARE)
3例(8%)患者出现AREs, SRS后3-9个月MRI均表现为瘤周T2信号改变。2例无症状(CTCAE 1级);尽管1例患者惊厥增加,可能与T2信号变化扩大有关,需要增加抗癫痫治疗,但其症状和AREs是短暂的,在单独药物治疗后得到了很好的控制(CTCAE 2级)。
讨论
既往研究报道了SRS治疗后不典型脑膜瘤的复发率,3年后的PFS为33%-83%,5年后的PFS为20%-59%。然而,有限的研究集中在根据肿瘤固有特征的复发模式上,这在临床上具有重要意义,因为不典型脑膜瘤在放射野外经常出现边缘性复发。Ki-67 LI提供了对肿瘤增生性的深入了解,虽然它已被用作不典型脑膜瘤术后复发的预后因素,但很少有研究评估Ki-67 LI作为不典型脑膜瘤SRS治疗预后的预后因素。Shepard等报道,在Ki-67 LI为15%和≤15%的不典型和间变性脑膜瘤队列中,较高的LI与SRS治疗后较短的PFS相关。然而,Kowalchuk等并未发现Ki-67与2级脑膜瘤的PFS之间存在关联。用Ki-67 LI分层预测SRS后复发或DSS的预后模型也没有得到很好的研究。我们的结果表明Ki-67分层在不同类型的复发模式(仅野内和任何形式的颅内进展)和DSS中具有预后作用。
对于低Ki-67 LI (< 5%)的肿瘤,未观察到野内复发,仅在3年后观察到边缘复发,提示与1级脑膜瘤相似的更良性的过程。然而,Ki-67 LI中值和高值(10%)的肿瘤与野内复发相关,3年LCR 分别为53%和25%。特别是在高LI组,患者更容易发生野内复发,类似于间变性脑膜瘤,SRS治疗后5年PFRs为17%-50%。先前研究(包括间变性脑膜瘤)的处方剂量范围为13 - 15 Gy ;本研究处方剂量为16-18 Gy。考虑到Ki-67 LI升高与野内复发风险的逐渐增加相关,相应逐渐增加处方剂量可能是合理的。
除了考虑提高Ki-67 LI的处方剂量外,本研究的发现还表明,治疗体积可能需要更大。肿瘤进展往往在50%等剂量线之外更频繁地发生,这可以从PFR的快速下降和较低的LCR率中得到证明。经常观察到边缘复发,特别是在Ki-67 LI中高的不典型脑膜瘤中,表明肿瘤细胞存在于硬脑膜尾征或邻近的脑实质。以往关于脑膜瘤SRS的报道并没有得出硬脑膜征及邻近脑实质是否应包括在照射范围内的结论。目前的研究表明,考虑更广泛的覆盖范围,包括硬脑膜尾征,应该基于Ki-67 LI,因为中高Ki-67 LI的肿瘤在SRS治疗后相对较短的时间内边缘复发的频率很高。尽管如此,辐射野的扩展应该是适度的。
对于接受SRS治疗的不典型脑膜瘤患者的生存率,Shepard等人发现单因素分析时Ki-67 LI>15%是生存率较差的危险因素,而多因素分析时差异无统计学意义。这是由于他们的队列的异质性,其中包括间变性和不典型脑膜瘤。目前的研究表明,不典型脑膜瘤在复发模式和DSS方面是一个多样化的人群,Ki-67可能有助于预测这些结果。目前的研究和先前的报道也支持不典型脑膜瘤治疗后的高Ki-67 LI和低生存率。此外,在我们的队列中,SRSzl 后AREs的发生率很低,为8%。然而,先前的报告显示,AREs的发生率较高,其中一些报告表明,外束放疗后AREs的风险显著增加。如果考虑对Ki-67 LI高的患者进一步增加辐射剂量或体积覆盖,这必须与正常组织中潜在的不良反应风险增加相平衡。最近的研究表明,在外放疗后,多阶段放射外科和额外的大分割SRS是有效的,需要进一步研究分割照射。到目前为止,一些关于不典型脑膜瘤分割放疗的前瞻性研究和正在进行的随机试验正在进行中。考虑到不典型脑膜瘤的治疗应考虑多模式治疗,全身治疗药物有可能改善不典型脑膜瘤患者的预后。此外,一些关于脑膜瘤中观察到的基因组改变的新研究为识别高风险肿瘤提供了范式转变。针对其中一些基因突变的药物治疗的前瞻性研究也正在进行中,这为未来针对不典型脑膜瘤的基于基因的个性化药物治疗带来了希望。
有效性
这项研究有一些局限性。首先,这是一项单中心回顾性研究,分析的患者数量有限。由于所有患者都经过手术预处理,异质性可能导致选择偏倚。其次,相对较短的随访期可能会降低结果的可靠性。第三,我们没有对所有病例进行肿瘤基因突变分析。因此,我们不能保证在2021年排除基于TERT突变或CDKN2A/B纯合缺失被分类为3级间变性脑膜瘤的人群。因此,未来在更大的患者队列中进行前瞻性研究是有必要的,以解决这些局限性。
结论:
Ki-67 LI高的患者有明显的肿瘤进展和肿瘤相关死亡。Ki-67 LI可能为SRS治疗后不典型脑膜瘤的治疗提供有价值的预测见解。
不典型脑膜瘤Ki-67 LI分层为低(<5%)、中(5% - 10%)和高(>10%)组与SRS治疗后LCR、PFRs和DSS发生率相关。进一步的研究需要更大的样本量来验证这些发现。此外,需要更多的工作来确定是否需要更高剂量或扩大SRS范围来进一步降低Ki-67 LI高患者的复发风险。