Neuro-Oncology

2024年2月速览

 REVIEW 

胶质母细胞瘤（GBM）的中位总生存期约为21个月。最近发布六项GBM 3期免疫治疗临床试验，但其中五项没有得到监管机构的批准。第六个能不能获得批准仍未确定。试验失败是由多种因素造成的，从内在的肿瘤生物学到临床试验的设计。这六项试验的临床和基础科学是被免疫疗法在其他疾病治疗中的不错效果推动的。我们需要在早期试验中更多地探究胶质母细胞瘤本身的特点：现有的临床试验设计可能不是理解免疫治疗带来的GBM微环境复杂变化的最佳方式。提高图像引导活检安全性和小细胞数量的“多组学”容许我们对肿瘤纵向采样，以探究免疫治疗后GBM微环境不同阶段复杂的变化。

【张韫泽】

脑肿瘤是儿童最常见的实体瘤，也是导致癌症相关死亡的主要原因。在过去的数年里，儿童脑肿瘤的诊疗已经取得一些进展，但是对于许多高级别肿瘤患儿来说，总体预后仍然很差。

存活率较低的部分原因是缺乏有效的治疗方法。免疫检测点抑制剂（ICIs）的成人肿瘤治疗中的成功应用为儿童脑肿瘤的治疗提供了新的希望。为了使其应用于临床，建立稳定的儿童脑肿瘤临床前模型至关重要。本文中，我们回顾了影响我们建立儿童脑肿瘤临床前模型的因素，同时我们也进行了表观遗传学修饰剂联合免疫检测点抑制剂治疗儿童脑肿瘤的研究，我们还分享了我们面临的挑战和潜在的解决方案。

BASIC AND TRANSLATIONAL INVESTIGATIONS

1.通过工程化外泌体递送的肿瘤特异性多顺反子miRNA用于治疗胶质母细胞瘤

由于治疗药物效果有限且给药方式不佳，胶质母细胞瘤（GBM）的预后较差。虽然微小核糖核酸MicroRNAs（miRs）已作为GBM的新型治疗手段受到研究，但最佳的miRs和理想的给药策略仍待解决。本研究旨在识别最有效的泛亚型抗GBM miRs，并开发针对这些miRs的改进型给药系统。

本研究对代表所有GBM亚型的7种胶质瘤干细胞（GSC）系，对600多种miRs进行了无偏见的筛选，以识别出一组泛亚型特异的抗GBM miRs。随后，我们利用现有的TCGA GBM患者结局和miR表达数据，筛选出最有可能具有临床效果的miRs。为提高miRs的给药效果和表达水平，我们构建了一种编码3种miRs的多顺反子质粒（pPolymiR），并使用HEK293T细胞作为生物工厂，将pPolymiR包装到工程化外泌体（eExos）中，该外泌体结构中含有病毒蛋白（Gag/VSVg），以增强其功能。

通过逐步筛选，我们确定了miR-124-2、miR-135a-2和let-7i为对所有GBM亚型均具有临床相关性的最有效的miRs。eExos+pPolymiR给药后，GSC中这3种miRs的表达水平均显著提高，并显著抑制了GSC在体外的增殖。与携带单个miRs或混合miRs的eExos相比，eExos+pPolymiR显著延长了携带GSC的小鼠的生存期。

结论：eExos+pPolymiR是一种新型且可能强大的抗GBM治疗手段，它包含编码在多顺反子质粒中的泛亚型抗胶质瘤特异miRs组合以及一种新型的外泌体给药平台。

【王樑】

2.支链氨基酸转氨酶1调控胶质母细胞瘤细胞可塑性并促进免疫抑制

胶质母细胞瘤是成人最常见的恶性脑肿瘤。细胞的可塑性和低分化特征导致肿瘤在治疗后快速复发。此外，免疫抑制性微环境被证明是免疫治疗方法的主要障碍。支链氨基酸转氨酶1（BCAT1）已被证实能驱动胶质母细胞瘤和其他癌症的生长，但其致癌机制仍不明确。

本研究利用人类肿瘤数据、细胞系模型以及具有免疫能力和免疫缺陷的正交小鼠模型，探讨了BCAT1对胶质母细胞瘤细胞状态和免疫调节的表型和机制效应。

研究显示，BCAT1对维持胶质母细胞瘤细胞的低分化状态至关重要，且其低表达与更为分化的胶质母细胞瘤表型相关。此外，将肿瘤原位注射到具有免疫能力的小鼠体内后表明，大脑微环境足以在体内诱导Bcat1-KO肿瘤分化。我们将这种向分化细胞状态的转变与十-十一易位脱甲基酶活性的增加、神经元分化基因的低甲基化和激活联系起来。此外，Bcat1的敲除减弱了免疫抑制，使得CD8+细胞毒性T细胞大量浸润，并完全消除了肿瘤生长。在免疫缺陷小鼠中的进一步分析表明，BCAT1敲除后的肿瘤细胞分化和免疫调节共同促成了肿瘤生长的长期抑制。

结论：本研究揭示了BCAT1通过抑制肿瘤细胞分化和维持免疫抑制环境来促进胶质母细胞瘤生长的关键作用。这些发现为通过抑制BCAT1来靶向胶质母细胞瘤提供新型治疗途径。

【王樑】

3.NLGN4X TCR转基因T细胞治疗胶质瘤

神经连接蛋白4X连锁（NLGN4X）含有一种人类白细胞抗原（HLA）-A*02限制的肿瘤相关抗原，在人体胶质瘤中过度表达。研究发现，在新诊断的胶质母细胞瘤患者接受多肽疫苗接种后，该抗原能够诱导特定的细胞毒性T细胞反应。

方法：本研究采用基于液滴的单细胞T细胞受体（TCR）测序技术，对疫苗接种后通过NLGN4X四聚体分选的T细胞进行TCR发现。将识别的TCR导入Jurkat T细胞和原代人T细胞（NLGN4X-TCR-T）。通过流式细胞术和细胞毒性实验对NLGN4X-TCR-T进行功能分析。在携带表达NLGN4X的实验性胶质瘤的NOD scid gamma (NSG)主要组织相容性复合体（MHC）I/II敲除（KO）（NSG MHC I/II KO）小鼠中评估脑室内注射NLGN4X-TCR-T的治疗效果。

本研究成功应用一种特异性结合NLGN4X131-139的HLA-A*02限制的疫苗诱导T细胞受体用于临床前治疗。在多种细胞模型中，这种NLGN4X特异性TCR的反应性、细胞毒性和多功能性得到验证。与对照组0.0%的应答率相比，脑室内注射NLGN4X-TCR-T可延长实验性胶质瘤NSG MHC I/II KO小鼠的生存期，并获得44.4%的客观应答率。

结论：NLGN4X-TCR-T在临床前胶质母细胞瘤模型中显示出疗效。在全球范围内，我们首次提供证据表明，疫苗诱导的人类TCR可用于胶质母细胞瘤患者的现成治疗。

【王樑】

4.检查点抑制剂诱导自身免疫的免疫特征—一项聚焦于神经毒性的研究

免疫检查点抑制剂（ICI）治疗彻底改变了癌症治疗。然而，神经免疫相关不良事件（irAE-n）是一种逐步被认识到的具有高发病率和死亡率的并发症。迄今为止，人们对irAE-n的机制知之甚少，并且缺乏生物标志物，因此从机制上了解IRAE-n是至关重要的。

在这项观察性队列研究中，作者们收集了34例IRAE-N癌症患者(急性期)和49例非IRAE-N癌症对照组患者的血清和外周血样本(44例非高级别的irAEs，5例高级别的非神经性irAEs)。患者接受抗程序性细胞死亡蛋白(PD)-1或抗PD配体-1单一治疗或抗PD-1/抗细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白-4联合治疗。这项研究首次利用外周血免疫分析、质谱流式分析和细胞因子分析发现了与 irAE-n相关的细胞和可溶性免疫特征。研究结果显示在急性疾病期间，IRAE-n患者的CD8⁺ EM1和CM T细胞的频率高于无irAEs的对照组。多器官免疫毒性(神经系统+非神经系统)与较高的CD8⁺ EM1 T细胞计数相关。虽然在整个队列中没有B细胞变化，但在自身抗体阳性的IRAE-n患者中，发现IgD⁻ CD11c⁺ CD21^low和IgD⁻ CD24⁺ CD21^High B细胞显著减少。CXCL10与趋化因子受体CXCR3结合，诱导T细胞迁移至炎症部位；因此C-X-C基序趋化因子配体(CXCL)10是诊断IRAE-n等高级免疫毒性的潜在标志物。急性irAE-n患者中除了CXCL10和TNF之外，还有CCL3、CCL4和CCL5的升高。并且还发现了明显增的加多种生长因子，如HGF、PIGF、PDGF-BB和VEGF-α与irAE-n的关系。这些因子促进细胞生长和血管生成，同时也促进肿瘤进展和转移。因此，ICIs和CCL5或VEGF抑制剂联合治疗可能是一种有效的策略，可以增强抗肿瘤功效，同时减少irAE的发生。

虽然本研究揭示了irAE-n患者CD8⁺ T细胞活化增强、亚组特异性B细胞失调、先天免疫亚群改变以及趋化性和炎症增强的迹象，但仍有其局限性。首先，尽管可以证明大多数免疫特征在不同的ICI方案和癌症类型中都是可检测到的，但不同的机制可能发挥的作用不同。其次，从ICI治疗开始到抽血的时间不匹配， irAE-n患者和对照组之间发生了24次。由于免疫细胞特征可能会受到ICI申请数量的影响，这可能会使研究结果产生偏差。第三，44%的irAE-n患者在采血时接受了皮质类固醇治疗。尽管我们没有观察到接受和未接受皮质类固醇治疗患者之间存在显著差异，但不能排除个体变化。第四，irAE-n患者的治疗前样本数量少是一个弱点，为了获得有关潜在生物标志物的可靠结论，需要进行更大队列的前瞻性研究，系统地比较ICI治疗前后的免疫特征。第五，只研究了irAE-n患者外周血中的免疫特征。因此将外周血免疫状态与局部免疫特征联系起来十分重要。

总体来说本研究在IRAE-n患者中展示了严重和部分亚群特异性的免疫细胞失调，这些结果对未来生物标记物的开发和靶向治疗方法的研究具有指导意义。

【程传东，陈一楠】

5.整合单细胞和空间转录组学揭示了与脊索瘤进展相关的内质网应激性CAF 亚群

脊索瘤是一种罕见的局部侵袭性间叶性肿瘤。脊索瘤的年发病率约为百万分之0.8，对传统化疗不敏感。目前的最佳治疗方法是最大手术切除辅以放射治疗，然而许多患者术后出现局部肿瘤复发甚至转移，导致生活质量下降和生存期下降。最近的研究表明，癌症相关成纤维细胞（CAF）CAFs的密度与许多恶性肿瘤的侵袭、转移和不良预后呈正相关。尽管目前大量研究已经开始揭示脊索瘤发生和进展的分子机制，但CAF对此过程的影响仍然难以捉摸。因此本研究探究CAF在脊索瘤进展中的生物学功能，可能为这种罕见疾病的新型治疗策略的开发提供见解。

Zhang等人首先使用scRNA-seq对来自三个原发性肿瘤样本和三个复发性肿瘤样本以及作为对照的三个髓核样本的72097个单细胞进行了测序，在复发性肿瘤中发现了一个独特的CAF簇，它们高度表达缺氧相关基因（HIF1A, VEGFR和BAG3），并且在内质网应激 (ERS) 中功能丰富。进一步分析表明，该ERS-CAF亚群起源于正常成纤维细胞，并与肿瘤和免疫细胞存在广泛的相互作用。通过分析126名患者的RNA-seq数据，发现ERS-CAF特征评分与肿瘤恶性表型和不良患者预后呈正相关。最后，将scRNA-seq的结果与空间转录组学相结合，证明了脊索瘤组织中ERS-CAF的存在，在脊索瘤微环境中至少存在三种不同的CAF亚型包括代谢相关的CAF、ERS-CAF和中性粒细胞激活相关的CAF，并揭示了这种CAF亚型与其周围的肿瘤细胞最接近。并且在105名患者的QIF验证中，证实了ERS-CAF在脊索瘤微环境中高表达且靠近肿瘤细胞。此外，ERS-CAF密度及其与肿瘤细胞的距离均与肿瘤恶性表型和患者不良预后相关。但本研究由于复发性患者数量及其分析的样本量较小，导致复发性肿瘤中的ERS-CAF特征或密度并不显著高于原发性肿瘤，需更多对于复发患者的研究来进一步验证原发性和复发性脊索瘤样本中 ERS-CAF特征或密度的分布。

总之，本研究使用转录组测序和QIF方法对脊索瘤微环境中的CAF分布进行了全面的研究，明确了脊索瘤中CAF的空间异质性，并确定了与肿瘤进展相关的独特ERS-CAF亚型。为新型治疗方法的研究提供基础。

【程传东，陈一楠】

6.SRRM4介导的REST至REST4失调促进乳腺癌脑转移中的肿瘤生长和神经适应

由于对乳腺癌脑转移驱动机制的了解有限，有效控制脑转移仍然是临床的迫切需求。以往的研究中我们已经知道RE-1沉默转录因子 (REST) 可以抑制非神经元细胞中神经基因的表达并调节CNS祖细胞中的神经元分化。其中 REST功能的丧失会促进乳腺癌、肺癌和结肠癌的侵袭性。然而功能失调在脑转移中的作用仍然未知，特别是在乳腺癌中。丝氨酸/精氨酸重复基质蛋白4 (SRRM4) 是一种神经特异性RNA剪接因子，通过将神经外显子“N”插入 REST转录来调节REST表达，REST4虽然能够像REST一样进入细胞核，但与RE-1元件的结合较弱，并且能够竞争性逆转REST介导的靶基因抑。SRRM4介导的REST至REST4剪接对于发育中的大脑至关重要，允许祖细胞通过神经元基因的表达分化为功能性神经元。因此在这项研究中，作者研究了SRRM4介导的REST失调在驱动乳腺癌细胞中CNS适应、休眠和BM定植中的作用。

本研究利用纯神经元培养物、脑源性和患者来源的BM肿瘤细胞，以及体内肿瘤模型等多种方法来研究肿瘤细胞中神经适应介质的早期诱导。结果显示SRRM4表达可预测晚期乳腺癌患者的总体生存率，并且相对于脑原始BC细胞，SRRM4表达在BBM中升高。与此同时，选择性剪接形式REST4的表达和核定位也会增强，但是全长REST的表达则会减少。BC细胞中SRRM4的过度表达导致BM发生率的增加和体内存活率的低下，SRRM4敲除可减轻肿瘤负担，但对中枢神经系统肿瘤转移没有任何好处。此外，减少乳腺癌细胞中SRRM4的表达导致生长缓慢，而增强SRRM4表达导致REST4活性增加乳腺癌细胞的增殖能力和化疗敏感性。另外当SRRM4/REST4水平升高时，即使在营养匮乏的条件下，肿瘤细胞也能维持生长。在神经元共培养中，乳腺癌细胞中SRRM4表达的降低会损害其适应大脑微环境的能力，而SRRM4/REST4水平的增加会导致神经递质和突触信号介质的表达增加，并具有显着的定植优势。

总体来说本研究证明了SRRM4在乳腺癌进展中的两种方法，其中增强的 SRRM4和REST4表达导致增殖能力和神经属性的增加，从而导致BM增加；而SRRM4的缺失会导致肿瘤细胞生长缓慢，中枢神经系统转移优势减弱，并扩展了SRRM4作为上皮肿瘤神经特征促进剂的新兴作用，并将其确定为BBM定植的调节因子，以及晚期乳腺癌的潜在治疗靶点。

CLINICAL INVESTIGATIONS

1.胶质瘤的遗传学特征与电生理的过度兴奋性特征相关

Glioma genetic profiles associated with electrophysiologic hyperexcitability

Steven Tobochnik and others

Neuro Oncol.2024 Feb 2;26(2):323–334, doi: 10.1093/neuonc/noad176

A combinatory vaccine with IMA950 plus varlilumab promotes effector memory T-cell differentiation in the peripheral blood of patients with low-grade gliomas

Atsuro Saijo and others

Neuro Oncol.2024 Feb 2;26(2):335–347, doi: 10.1093/neuonc/noad185

【郭少春】

PEDIATRIC NEURO-ONCOLOGY

1.以吲哚美辛为基础的化学免疫疗法治疗儿童脑肿瘤：首次儿童I期试验

复发性脑肿瘤是儿童肿瘤死亡的主要原因。吲哚美辛2,3-双加氧酶（IDO）是一种靶向代谢检查点，在临床前模型中发现，它具有抑制化疗后的抗肿瘤免疫作用。本研究对复发性脑肿瘤或新诊断的DIPG儿童进行了口服IDO通路抑制剂吲哚美辛的I期试验（NCT02502708）。分别对吲哚美辛与口服替莫唑胺（200mg/m²/天×28天周期5天）或姑息性适形放射联合使用进行剂量研究。分别于基线时和每月采集血样，进行单细胞RNA测序和配对单细胞（T细胞受体）测序。结果发现，81例患者接受了以吲哚美辛为基础的联合治疗。中位随访时间为52个月（范围39-77个月）。未达到最大耐受剂量，确定儿童剂量为19.2mg/kg/剂，每日两次。所有复发性疾病患者的中位总生存期为13.3个月（n=68，范围0.2-62.7），DIPG为14.4个月（n=13，范围4.7-29.7）。与37名无反应者（7.3个月，范围0.2-62.7）相比，有客观反应证据（甚至是部分或混合反应）的26名患者的中位OS（25.2个月，5.4-61.9，p=0.006）延长了3倍以上。4名患者在36个月以上没有活动性疾病。单细胞测序证实了具有晚期效应表型的新的循环CD8 T细胞克隆型的出现。因此研究结论为，吲哚美辛具有良好的耐受性，可安全地与化疗和放疗相结合。鼓励疗效的初步证据支持推进儿童脑肿瘤的II/III期试验。

【郭少春】

2.儿童脑瘤20年后放射治疗引起的血管性认知障碍

既往研究表明，儿童脑肿瘤的放射治疗会增加脑血管疾病的风险；然而，目前尚不清楚放疗如何影响认知功能。本研究旨在调查放疗诱导的脑血管疾病（CVD）、白质高信号（WMHs）和儿童脑肿瘤(BTs)成年幸存者的神经认知结果之间的关系。该研究为一项全国性队列研究，包括68名接受过放疗的儿童BTs幸存者，中位随访时间为20年。研究通过MRI结果发现，CVD标志物、WMHs和认知功能之间存在明显的关联，提示了早发性痴呆的潜在风险。在68名儿童BT幸存者中，54人（79%）在中位年龄27岁时被诊断为CVD和/或WMH。CVD和/或WMH与较低的语言智商、表现智商（PIQ）、执行功能、记忆和视觉空间能力得分相关（P<0.05）。此外，研究还发现微出血和小血管疾病负担与认知功能下降密切相关，进一步加剧了认知损害的严重性。

研究强调了对这一群体进行认知评估和康复的重要性。针对这些认知障碍，研究呼吁加强对治疗选择的探讨，以寻找更有效的方法来应对与CVD相关的认知障碍。这表明了在儿童脑肿瘤幸存者中，认知功能受损可能是一个严重且常见的后遗症，需要及早干预和治疗。

【王元】

NEUROIMAGING

1.基于MRI的三维肿瘤体积评估可提高中枢神经系统淋巴瘤患者早期预后预测价值

中枢神经系统淋巴瘤（CNSL）是一种少见但极具挑战性的肿瘤类型，对其早期预后的准确预测至关重要。IPCG标准在常规实践中广泛用于评估治疗反应。然而，IPCG的预测价值存在诸多不确定因素。本研究主要目的是开发一种半自动化的3D肿瘤体积测量方法，以作为早期临床预后的预测因子，并探讨其在指导治疗中的应用价值。

作者采用了MRI-based 3D volumetry方法，对93例接受治愈性意向治疗的CNSL患者进行了临床和放射学特征的分析。研究还探讨了早期治疗反应的3D肿瘤体积动态与临床结果的关联，以及循环肿瘤DNA作为复合生物标志物的潜在应用。

结果提示，在疾病诊断时，患有3个以上淋巴瘤病变，脑室周围受累和高3D肿瘤体积患者的PFS和OS较差。进一步分析表明3D肿瘤体积减少≥97%是风险分层的最佳阈值（=3D早期反应，3D\u ER）。研究利用3D MRI特征和循环生物标志物的预后信息构建了一个综合指标，进一步改善了CNSL的结果预测。

这项研究发现3D肿瘤体积测量可以作为早期临床预后的独立预测因子，有望帮助改善风险分层，并指导未来的治疗方法。这对于CNSL患者的治疗和预后具有重要意义，有望为临床实践提供新的预测工具和治疗指导。

【王元】

EPIDEMIOLOGY

1.美国退伍军人的脑肿瘤

Brain tumors in United States military veterans

John R Bihn and others

Neuro Oncol.2024 Feb 2;26(2):387–396, doi: 10.1093/neuonc/noad18