2024年10月11日发布 | 1138阅读

【期刊速览】《Neuro-Oncology》2024年8月速览

林毅

中国医科大学第一医院

万大海

山西医科大学第一医院

王风景

山西医科大学第一医院

睢英

山西医科大学第一附属医院

段厚州

山西医科大学第一医院

郜彩斌

宁夏医科大学总医院

刘竞辉

空军军医大学唐都医院

徐锦芳

浙江大学医学院附属第二医院

季剑雄

浙江大学医学院附属第二医院

王樑

空军军医大学唐都医院

达人收藏































































































































Neuro-Oncology


Volume 26, Issue 8, August 2024


本期编译:

林毅
中国医科大学附属第一医院

万大海,王风景,睢英,段厚州
山西医科大学第一医院

郜彩斌
宁夏医科大学总医院

刘竞辉
空军军医大学唐都医院

徐锦芳,季剑雄
浙江大学医学院附属第二医院

组稿、审校

王 樑

空军军医大学唐都医院



Neuro-Oncology

2024年8月速览




 CONSENSUS REVIEWS 


1. 儿童低级别胶质瘤采用MAPK抑制剂治疗后的耐药、反跳和复发的再生长模式——采用改良Delphi法,国际儿童低级别胶质瘤联盟的共识

Resistance, rebound, and recurrence regrowth patterns in pediatric low-grade glioma treated by MAPK inhibition: A modified Delphi approach to build international consensus-based definitions—International Pediatric Low-Grade Glioma Coalition

Patricia O’Hare and others

Neuro Oncol 2024 Aug 5;26(8):1357–1366, doi.org/10.1093/neuonc/noae074


儿童低级别胶质瘤(pLGG)是儿童脑肿瘤中最常见的肿瘤。肿瘤可长期保持稳定,但有阶段性进展。总生存率高,许多患者有严重的终生残疾。pLGG大多有RAS/MAPK通路突变所致的活化,因此可以在临床试验中应用靶向药物,最近对BRAF600E突变的pLGG使用BRAF联合MEK抑制剂试验得到批准。但肿瘤治疗中、中断治疗、停止治疗可以反跳或复发,这些肿瘤生长的模式与传统化疗药不同,一些BRAFV600E突变的LGG患者在停止靶向治疗后肿瘤一过性迅速增大,但无需进一步治疗又可自行缩小。这些生长复发的方式在pLGG中尚无明确定义。因此国际儿童低级别胶质瘤联盟采用改良Delphi循环问卷的方式经两轮调研和最终讨论,提出了pLGG治疗后耐药、反跳和复发的定义和治疗共识建议。建议如下:


注:此定义适用于所有儿童低级别胶质瘤的分子和病理亚类(包括NF1/BRAFV600E/BRAF融合基因,毛细胞性星形细胞瘤,节细胞胶质瘤等),适用于所有RAS/MAPK抑制剂。

林毅】


2. 脑肿瘤的DNA损伤应答:SNO学会关于其机制和临床转化经验的总结和共识

DNA damage response in brain tumors: A Society for Neuro-Oncology consensus review on mechanisms and translational efforts in neuro-oncology 
Rifaquat Rahman and others
Neuro Oncol 2024 Aug 5;26(8):1367–1387, doi.org/10.1093/neuonc/noae072


DNA损伤应答是一系列维持基因组稳定性上起关键作用的细胞内和细胞间信号。放化疗引起胶质瘤DNA损伤的应答机制包括:碱基切除修复和MGMT(甲基鸟嘌呤- DNA甲基转移酶)修复烷化剂造成的DNA损伤;错配修复(MMR)修复小的碱基错配;非同源断端接合(NHEJ)直接修复双链断裂;同源重组(HR)利用姐妹染色体作模版修补双链断裂;DDR激酶ATM和ATR参与激活众多修复双链断裂DNA的蛋白。


在IDH野生型胶质母细胞瘤中,放疗使DNA双链断裂,激活NHEJ和HR机制。高能粒子如碳原子更多激活HR机制。替莫唑胺化疗引发的DNA损伤需要MGMT和MMR机制修复,HR机制也与其作用有关。胶质瘤的驱动基因除p53、MDM2这些本身就组成DDR通路的基因,以及CDK4和CDKN2A/B这些调控细胞周期的基因本身常有突变外,如EGFR扩增、PTEN磷酸化、PI3K通路激活与DNA的修复机制也有相互作用。在胶质母细胞瘤中,一些DDR激酶抑制剂包括ATM抑制剂和ATR抑制剂已进入临床试验,与放疗或细胞毒药物化疗联用。DNA-PK在胶质瘤中的研究有较大进展,有几种药物已进入临床试验。PARP抑制剂也有临床试验,但其血脑屏障通透性、药代/药动学和毒性有待提高。


IDH突变的胶质瘤有HR双链修复机制缺失。2-HG能抑制ALKBH,使肿瘤对烷化剂治疗敏感,能抑制2OG依赖性KDM4B双加氧酶,使肿瘤的双链断裂修复机制受损,对PARP抑制剂敏感。2-HG能抑制包括BCAT1的BCAAs,减少细胞的谷胱甘肽储备,增加氧化应激对肿瘤的损伤。另外IDH突变还能影响NAD+代谢,肿瘤异染色质增加,细胞周期变慢。有几项用PARP抑制剂治疗IDH突变肿瘤的临床试验正在进行,目前尚未看到显著的临床效果。


通常认为GBM中免疫为耗竭状态,DNA损伤和DDR机制紊乱能增强肿瘤免疫反应,增加PD-L1表达。PARP抑制剂能激活固有免疫系统和cGAS-STING通路,刺激干扰素1型分泌,诱导抗肿瘤免疫。联合DDR抑制剂和免疫治疗的临床试验也有进行。


另外细胞周期抑制剂和VEGF抑制剂可以作为放疗增敏剂与放疗联用,其效果可能也是通过影响DDR起作用的。


展望未来,我们需要继续改进临床前试验模型,尝试联合治疗,比如同时靶向多个DDR通路,联合DDR靶向药物和免疫治疗。还需要寻找和验证能预测DDR靶向治疗效果的标志物。

林毅


BASIC AND TRANSLATIONAL INVESTIGATIONS 


1. lncRNA肺癌相关转录-1通过增强缺氧诱导因子1 α活性促进胶质母细胞瘤进展

Long non-coding RNA lung cancer-associated transcript-1 promotes glioblastoma progression by enhancing Hypoxia-inducible factor 1 alpha activity
Haidong Huang and others
Neuro Oncol 2024 Aug 5;26(8):1388–1401, doi.org/10.1093/neuonc/noae036


胶质母细胞瘤(GBM)是一种无法治愈的原发性脑癌,对放疗和化疗具有高度耐药性。胶质瘤干细胞样细胞(GSCs)或肿瘤启动细胞是疾病进展的关键因素。在许多癌症中,缺氧与不良预后有关。GSCs通常存在于缺氧环境中,并成为肿瘤细胞储存库促进肿瘤复发。lncRNAs已经成为癌症进展的重要调节因子,关于lncRNAs在缺氧环境中调控GSCs的作用,我们知之甚少。LUCAT1是缺氧条件下GSCs中诱导程度最高的lncRNA,其表达与GBM的低生存率相关。


在本项研究中,我们鉴定了一个新的LUCAT1转录本,检测了它在GBM中的表达,并研究了它在缺氧条件下对GSCs自我更新和GBM生长中的作用。

结果如下:


1.LUCAT1在缺氧条件下诱导并与胶质瘤侵袭性相关。为了鉴定促进GSC适应缺氧环境的lncRNAs,我们分析了常氧和缺氧条件下GSC的RNA测序数据,发现低氧条件下LUCAT1是诱导生成最多的lncRNA。在TCGA和CGGA数据库中,我们发现与正常脑组织、低级别胶质瘤相比,4级胶质瘤中的LUCAT1表达升高;进一步验证了缺氧条件下,发现LUCAT1在GSCs中优先被诱导表达。


2.缺氧条件下LUCAT1诱导依赖于HIF1α和NRF2。HIF在HRE基序上与染色质结合,我们测试了缺氧环境中LUCAT1诱导形成过程是否需要HIF1α或HIF2α。我们用shRNA敲除GSCs中HIF1α基因,缺氧培养GSCs,发现LUCAT1的表达显著降低;NRF2信号通路与HIF1α通路交叉,在缺氧的GSCs中,NRF2与2个shRNA敲低的HIF1α基因共同降低了LUCAT1的表达。


3.LUCAT1在缺氧条件下维持GSC增殖和自我更新。我们检测了缺氧条件下LUCAT1敲低对GSC增殖和自我更新能力的影响。LUCAT1沉默,减少了肿瘤球的数量和大小。然后,我们进行了体外限制稀释试验,以评估GSC自我更新能力,发现沉默LUCAT1使细胞形成肿瘤球的频率降低了30倍以上。


4.LUCAT1是HIF1α靶基因表达所必需的。在LUCAT1敲低的细胞中,缺氧条件下GFP表达明显降低。我们进一步利用RT-qPCR检测了不同GSC细胞系中HIF1α靶基因的表达。在敲低LUCAT1后,它们的表达被抑制。


5.LUCAT1促进HIF1α转录复合物对HRE的形成和靶向。我们研究了LUCAT1对HIF1α和CBP与HREs结合的影响,并通过染色质免疫沉淀和测序(ChIPseq)评估了HIF1α/CBP与其靶基因启动子结合的程度。在对照GSCs中,HIF1α和CBP蛋白高度分布在HIF1α靶基因的转录起始位点。相比之下,强力霉素处理后LUCAT1表达降低的GSCs,其靶基因NDRG1和PDK1启动子结合的HIF1α和CBP显著降低。


6.LUCAT1敲低可抑制肿瘤生长,提高动物存活率。我们使用非靶向或LUCAT1 shRNA转导的GSCs(分别为shNT小鼠或shLUCAT1小鼠)建立了原位异种移植物,发现与shNT小鼠相比,shLUCAT1小鼠的存活率更高。与shNT肿瘤相比,shLUCAT1肿瘤显示更多的Caspase 3裂解,表明LUCAT1的缺失增加了细胞凋亡。数据支持靶向LUCAT1损害GSCs对缺氧的适应,从而降低肿瘤生长,延长动物生存期。


综上所述,我们证明了长链非编码RNA LUCAT1是缺氧条件下GSCs中HIF1α信号的正向调节因子。缺氧通过HIF1α信号通路上调LUCAT1的表达。LUCAT1 RNA反过来促进HIF1α转录复合物的形成,并与靶基因的HREs结合,调节基因表达。在GBM异种移植模型中,靶向LUCAT1可降低GSC维持,抑制肿瘤生长并延长动物存活。我们推荐将LUCAT1作为GBM的治疗靶点。



图6D:GSCs中HIF1α-LUCAT1前馈回路模型。

王风景,万大海】


2. 揭开缺氧之谜:LncRNA LUCAT1与HIF1α协同驱动胶质母细胞瘤

Unraveling the hypoxic puzzle: LncRNA LUCAT1 drives glioblastoma in cooperation with HIF1α
Ying Zhang and others
Neuro Oncol 2024 Aug 5;26(8):1402–1404, doi.org/10.1093/neuonc/noae096

缺氧和胶质母细胞瘤干细胞(GSC)是驱动胶质母细胞瘤(GBM)进展和治疗抵抗的关键因素。缺氧环境通过缺氧诱导因子(HIF)促进GSC的维持。lncRNA是恶性肿瘤生物和病理功能的重要调节剂,但它们在缺氧环境中 对GSC 的维持作用尚不清楚。Huang等人最近在《Neuro-Oncology》发表的一项研究揭示了lncRNA肺癌相关转录本-1(LUCAT1)与HIF1α的协同作用可促进缺氧条件下GSC维持,从而促进GBM生长。


该研究作者首先通过分析公共GSC RNA测序和转录组数据筛选出LUCAT1 是与缺氧最相关的lncRNA,并且LUCAT1的表达与生存率呈负相关;随后通过细胞实验证实了HIF1α和NRF2对LUCAT1表达的正向调控作用。为验证LUCAT1在缺氧条件下维持GSC的机制,作者进行了RNA-seq、Western blot、免疫组织化学、co-IP、ChIP、ChIP-seq、RNA免疫沉淀和邻近连接试验,证明了LUCAT1是HIF1α转录及其靶向基因启动子的调节剂。LUCAT1是缺氧条件下GSC中HIF1α靶基因表达所必需的,并且它通过促进HIF1α转录复合物的形成和靶向HRE发挥作用。作者在原位GBM异种移植模型中进行了GSC活力、极限稀释试验和致瘤潜力试验,证实了靶向 LUCAT1会削弱GSC对缺氧的适应性,从而减少肿瘤生长并延长动物的存活期。


这些结果揭示了lncRNA在GSC中调节缺氧的新机制。本文作者认为,抑制LUCAT1表达,打破LUCAT1和HIF1α之间的正反馈回路可能是GBM的一种新治疗策略。但由于基因治疗目前的局限性,这种实验性治疗方法难以应用于临床环境中。


图1. 示意图说明缺氧诱导LUCAT1表达,以及LUCAT1在缺氧条件下增强GSC中HIF1α活性的作用。

段厚州,万大海】


3. HIF1α/ATF3通过调节胶质母细胞瘤P4HA1/琥珀酸信号通路参与PGK1 K191/K192琥珀酸化

HIF1α/ATF3 partake in PGK1 K191/K192 succinylation by modulating P4HA1/succinate signaling in glioblastoma
Shixue Yang and others
Neuro Oncol 2024 Aug 5;26(8):1405–1420, doi.org/10.1093/neuonc/noae040

缺氧是胶质母细胞瘤(GBM)病理标志之一。本文章通过改变癌细胞的代谢来探讨促进肿瘤发生和癌症进展的机制。


通过CO-IP分析发现,低氧时,GBM细胞中HIF1α与其辅助因子p300/CBP相互作用增加,介导HIF1α与P4HA1启动子中缺氧反应元件的结合。P4HA1在缺氧时可触发上皮-间质转化促进GBM细胞的迁移和侵袭。利用ChIP和qRT-PCR证明了HIF1α在P4HA1启动子区域的潜在结合位点。说明缺氧可诱导HIF1α调节GBM中P4HA1的转录激活。使用多西环素诱导慢病毒ATF3质粒转染到U87MG和TBD0220细胞系发现,ATF3在P4HA1的启动子区域对p300/CBP亲和力更高。qRT-PCR检测显示,ATF3过表达后P4HA1 mRNA水平显著降低。ChIP分析证实,ATF3诱导可以通过增强HIF1α与GBM细胞中P4HA1启动子的结合,负向干扰HIF1α对P4HA1表达的调节作用。


通过qRT-PCR检测发现PTRF(转录释放因子)过表达对P4HA1 mRNA水平无显著影响。推测PTRF可能通过阻止P4HA1蛋白降解来调节P4HA1蛋白水平。使用溶酶体抑制剂氯喹(CQ)处理肿瘤细胞证明,PTRF诱导可以阻止胶质瘤细胞中P4HA1的溶酶体降解来保持P4HA1蛋白水平。使用环己亚胺(COX)追踪法检测P4HA1的稳定性发现PTRF上调可以延缓U87MG细胞和TBD0220细胞中P4HA1蛋白的降解,并延长P4HA1的半衰期,反之亦然。证实了PTRF通过调节自噬流调节P4HA1蛋白水平。


用指示性的siRNAs比较了人PTRF的KD效率和P4HA1的KD效率,并选择了siPTRF#1和siP4HA1#2作为最有效的siRNA。此外,我们将PTRF敲减的胶质瘤细胞置于缺氧条件下,结果显示,与敲减PTRF组相比,P4HA1在缺氧组仅略有改善,且蛋白水平远低于未处理组。表明PTRF对于P4HA1蛋白的稳定性是必要的,在缺氧条件下也是如此。与表达PTRF的组相比,P4HA1 KD组的HIF1α水平与对照组相似,证实PTRF是通过P4HA1调控HIF1α。通过qRT-PCR和WB检测发现,PTRF和P4HA1无法改变ATF3和p300/CBP的转录和蛋白水平。综合分析表明,ATF3可以通过调节P4HA1和PTRF来干扰HIF1α通路;而P4HA1则有助于激活HIF1α通路;这三种因素可能共同参与了同一条调节轴。


一些新兴的研究表明,HIF1α是促进Warburg式代谢(高糖酵解和低OXPHOS)的主要转录因子。在此,我们研究了PTRF和P4HA1在GBM代谢中的相似作用。使用seahorse分析法发现PTRF和P4HA1过表达的U87MG细胞的糖酵解率更高,反之亦然。PTRF或P4HA1过表达时,琥珀酸含量显著升高,PTRF或P4HA1过表达后,琥珀酸含量显著降低。用不同剂量的琥珀酸处理U87MG细胞发现,糖酵解速率随着琥珀酸浓度的增加而增加。同样,向PTRF或P4HA1缺失的TBD0220细胞补充琥珀酸也能持续恢复其糖酵解状态。表明P4HA1和琥珀酸盐对GBM细胞的有氧糖酵解起作用。与对照组相比,P4HA1缺失降低了肿瘤生长,提高了生存率,添加琥珀酸盐可以逆转对肿瘤生长抑制。说明琥珀酸盐也参与了肿瘤细胞的免疫应答途径。流式细胞术分析显示,P4HA1沉默可增强CD8+在肿瘤中的浸润。P4HA1缺失显著升高IFN-γ和GB水平。可以说,P4HA1/琥珀酸盐参与胶质瘤细胞的有氧糖酵解过程,可促进肿瘤生长,抑制GBM的免疫反应。


通过CO-IP分析GBM细胞中PGK1琥珀酰化氨基酸水平发现,P4HA1过表达可增加PGK1的赖氨酸琥珀酰化,P4HA1敲低则相反。LC-MS/MS分析证实了PGK1在K191和K192位点的双琥珀酰化。将K191/K192双突变为K191R/K192R(2KR)或K191Q/K192Q(2KQ),影响它们的电荷和P4HA1介导的琥珀酰化。CO-IP结果显示,与野生型(WT)相比,两种类型的双突变都消除了琥珀酰化水平。使用seahorse分析法显示,与PGK1载体相比,WT和突变体PGK1都能提高糖酵解率。通过琥珀酰化的蛋白免疫沉淀实验发现,加入琥珀酸盐可以有效提高WT组的琥珀酰化修饰水平,从而导致PGK1蛋白水平升高。然而,在补充琥珀酸盐后,没有两个关键赖氨酸残基的突变体组的琥珀酰化修饰水平相对于WT组没有增加。说明K191和K192是PGK1上至关重要的琥珀酰化位点,K191和K192的琥珀酰化增加了PGK1的活性,以支持糖酵解。CO-IP测定证实琥珀酸盐可增加PGK1的赖氨酸琥珀酰化修饰水平,降低PGK1赖氨酸残基中的泛素水平,抑制泛素-蛋白酶体系统对PGK1蛋白的降解。与WT变异相比,K191/192位点突变显著减弱了PGK1的泛素化。因此K191/192残基的琥珀酰化可通过抑制蛋白酶体依赖性降解来提高PGK1蛋白的稳定性。


ATF3过表达后,胶质瘤细胞的乳酸生成减少,而在ATF3过表达和P4HA1缺失的组合中,乳酸生成的减少更为显著。IF分析显示,ATF3上调小鼠的炎症细胞向肿瘤的浸润增加,ATF3上调和P4HA1缺失组显示IFN-γ和颗粒酶B(GB)水平升高,ATF3过表达增加IFN-γ和GB水平。结果表明ATF3过表达和P4HA1缺失同时存在降低了PGK1琥珀酰化修饰水平,破坏了肿瘤的发展。


我们的研究最终证明,HIF1α/ATF3参与了P4HA1/琥珀酰化信号通路,这是脑胶质瘤中乳酸合成和PGK1在K191和K192位点的琥珀酰化主要调节者。P4HA1/succinate途径可能是脑胶质瘤中有前途的新型有氧糖酵解靶点。


Graphical abstract:

睢英,万大海】


4. ARF 4介导的逆行运输是胶质母细胞瘤化疗耐药性的驱动因素

ARF4-mediated retrograde trafficking as a driver of chemoresistance in glioblastoma

Shreya Budhiraja and others

Neuro Oncol 2024 Aug 5;26(8):1421–1437, doi.org/10.1093/neuonc/noae059


无论是在空间上还是在时间上,细胞功能取决于蛋白质运输的细致协调,核心是逆行运输,负责将蛋白质靶向细胞核。尽管胶质母细胞瘤(GBM)与许多疾病有关,但其逆行运输的影响因素仍不清楚。为了确定替莫唑胺(TMZ)耐药的遗传驱动因素,我们进行了全面的CRISPR敲除筛选,发现ADP-核糖化因子4(ARF4)是逆行运输的调节因子,是主要贡献者。抑制ARF4显著提高了GBM患者来源的异种移植瘤(PDX)模型中的TMZ敏感性,从而提高了原发性和复发性患者的生存率(P<.01)。我们还观察到TMZ暴露会刺激ARF 4介导的逆行运输。对具有不同水平ARF 4的GBM细胞的蛋白质组学分析,揭示了该途径对EGFR信号传递的影响,在ARF 4过表达和TMZ处理的细胞中观察到了EGFR的核运输增加。此外,GBM患者组织的空间分辨RNA测序揭示了ARF 4与关键的核EGFR(nEGFR)下游靶点(例如MYC、STAT 1和DNA-PK)之间存在实质的相关性。在ARF 4水平受到抑制的细胞中观察到DNA-PK(一种nEGFR信号下游的DNA修复蛋白)的活性下降,该蛋白有助于TMZ耐药性。值得注意的是,在患有复发性患者来源的异种移植物(PDX)系的小鼠中,用DNA-PK抑制剂KU-57788治疗,导致存活时间延长(P<.01),凸显了靶向依赖于ARF 4介导的逆行运输的蛋白质是有前途的,并且具有治疗意义。我们的研究结果表明,ARF 4介导的逆行运输有助于TMZ耐药性的发展,巩固了这一途径作为克服GBM化学耐药性的可行策略。

郜彩斌】


5. 超级增强子驱动的LIF通过激活小胶质细胞中的ITGB2信号反馈促进胶质母细胞瘤的间质转化

Super-enhancer-driven LIF promotes the mesenchymal transition in glioblastoma by activating ITGB2 signaling feedback in microglia
Han Xie and others
Neuro Oncol 2024 Aug 5;26(8):1438–1452, doi.org/10.1093/neuonc/noae065

胶质母细胞瘤(GBM)的间充质(MES)亚型受到癌细胞内在改变和细胞外相互作用的影响,但其潜在机制仍不明确。我们通过生信分析确定小胶质细胞的异质性。用Transwell实验、侵袭测定和肿瘤模型来确定基因功能和小分子抑制剂的作用。此外,还进行了RNA测序、染色质免疫共沉淀和双荧光素酶报告实验,以探索其潜在的调控机制。我们确定了肿瘤相关小胶质细胞(TAM)这一炎性小胶质细胞亚型,并发现其特异性基因ITGB2在胶质母细胞瘤(GBM)的间充质(MES)组织的TAM中高表达。从机制上讲,小胶质细胞中ITGB2的激活促进了STAT3的SH2结构域与ITGB2的胞浆结构域之间的相互作用,从而刺激了JAK1/STAT3/IL-6信号反馈,促进了GBM细胞的MES转化。此外,小胶质细胞通过小胶质细胞上的受体ITGB2与GBM细胞上的配体ICAM-1之间的相互作用与GBM细胞进行交流,而促炎细胞因子LIF会诱导ICAM-1分泌增加。进一步的研究表明,CDK7的抑制大大减少了SNW1对LIF超级增强子的募集,从而导致LIF的转录抑制。我们发现皂皂苷R1是一种新型LIF抑制剂,与替莫唑胺联合表现出协同作用。我们发现鹅掌楸苷R1是一种新型LIF抑制剂,与替莫唑胺联合使用可产生协同效应。我们的研究揭示了表观遗传学介导的GBM细胞与TAM的相互作用推动了GBM的MES转变,并为MES GBM患者提供了一种新的治疗途径。

郜彩斌】


6. 免疫疗法推动胶质母细胞瘤患者间质肿瘤细胞状态转变和TME免疫反应

Immunotherapy drives mesenchymal tumor cell state shift and TME immune response in glioblastoma patients
Josephine D Hendriksen and others
Neuro Oncol 2024 Aug 5;26(8):1453–1466, doi.org/10.1093/neuonc/noae085

胶质母细胞瘤是一种侵袭性极强的脑肿瘤,目前尚无根治性治疗方法。免疫疗法在未经选择的患者中显示出有限的反应,因此迫切需要明确治疗耐药性的机制,从而设计出新型的治疗策略。我们研究了胶质母细胞瘤患者接受Nivolumab免疫检查点治疗期间的单细胞表型和转录动态。我们对76例肿瘤样本进行了综合配对单细胞RNA-seq分析,这些样本来自PD-1抑制剂Nivolumab临床试验患者和未接受治疗的患者。我们在肿瘤细胞和肿瘤微环境中发现了一种独特的侵袭性表型特征,这是对Nivolumab的反应。此外,Nivolumab治疗与向间充质干细胞样肿瘤细胞过渡增加、TAMs以及衰竭和增殖性T细胞的增加有关。我们在大型外部胶质母细胞瘤数据集(n=298)中验证并扩展了我们的发现,建立了潜伏免疫特征,发现18%的原发性胶质母细胞瘤样本具有潜伏免疫特征,与间质肿瘤细胞状态和 TME 免疫反应有关。我们发现,潜伏免疫胶质母细胞瘤患者在接受免疫检查点治疗后,总生存期会缩短(p=0.0041)。我们在四分之一的胶质母细胞瘤患者中发现了一种耐药机制特征,这种特征与肿瘤细胞转变为更具侵袭性的间质样状态、TAMs 增加及增殖以及衰竭的 T 细胞对免疫疗法的反应有关。这些患者可能会从针对间质肿瘤细胞的神经肿瘤疗法中获益。

【郜彩斌】


 CLINICAL NEURO-ONCOLOGY 


1. 预测成人脑肿瘤患者接受放疗后神经认知功能下降的风险

Predicting the risk of neurocognitive decline after brain irradiation in adult patients with a primary brain tumor 
Fariba Tohidinezhad and others
Neuro Oncol 2024 Aug 5;26(8):1467–1478, doi.org/10.1093/neuonc/noae035

背景:成人原发性脑肿瘤放疗后神经认知功能的恶化是最令人担忧的副反应。本研究旨在利用临床和剂量体积指标建立并评估6个月、1年和2年神经认知下降(ND)后的正常组织并发症概率(NTCP)模型。


方法:2019年至2022年接受光子和/或质子放疗(RT)的219例原发脑肿瘤患者被纳入研究。采用控制性口头联想测试、霍普金斯言语学习测试(修订版)和连线测试来客观测量神经认知下降。考虑了几种脑结构的一系列潜在的临床和剂量体积指标,用于统计建模。构建了临床、剂量体积和组合模型,并就其区分能力(曲线下面积,AUC)、校准(平均绝对误差,MAE)和净收益进行了内部测试。


结果:50%、44.5%和42.7%的患者在6个月、1年和2年时间点分别出现神经认知下降。以下预测因子被纳入6个月神经认知下降的综合模型中:接受放疗时年龄>56岁(OR=5.71)、超重(OR=0.49)、肥胖(OR=0.35)、化疗(OR=2.23)、脑部V20 Gy≥20%(OR=3.53)、脑干体积≥26 cc(OR=0.39)和下丘脑体积≥0.5 cc(OR=0.4)。放疗时尽量保留海马体和小脑可以降低神经认知下降的风险。BMI、脑干和下丘脑的体积与神经损伤呈负相关。决策曲线分析显示,综合模型在6个月(AUC=0.79,MAE=0.021)、1年(AUC=0.72,MAE=0.027)和2年(AUC=0.69,MAE=0.038)时间点上具有最高的净收益。


结论:提出的NTCP模型使用易于获得的预测因子来识别脑放疗后出现ND的高风险患者。这些模型可以为与放疗相关的决策和术后神经认知康复干预提供基础。

刘竞辉】


2. 成人H3 k27m突变胶质瘤的多中心研究:手术切除对总生存的影响有限,ATRX作为分子预后

Insights from a multicenter study on adult H3 K27M-mutated glioma: Surgical resection’s limited influence on overall survival, ATRX as molecular prognosticator

Alice Ryba and others

Neuro Oncol 2024 Aug 5;26(8):1479–1493, doi.org/10.1093/neuonc/noae061


背景:在2016年世界卫生组织的分类中,H3 K27M突变的胶质瘤首次被描述为一种新的4级实体。目前的研究主要关注其在儿童和年轻人中的典型表现,因此有必要更好地了解其预后因素以及对成人的影响。在这里,我们报告了一项关于这一实体在成人中的多中心研究。 


方法:我们将2016年至2022年之间被确认的H3 K27M突变且年龄≥18岁的胶质瘤病例纳入研究。分析了临床、放射学和手术特征并进行了单变量和多变量分析以确定预后因素。 


结果:共纳入70例患者,平均年龄为36.1岁。中位总生存期(OS)为13.6±14个月。14.3%的患者实现了全切,30%的患者进行了次全切手术,54.3%的患者进行了活检。病变位于端脑、间脑和脑脊髓与较差的OS相关,而位于中脑/后脑的肿瘤显示出显著更长的OS(8.7 vs. 25.0个月,P=.007)。术前KPS≤80与较短的OS有关(4.2 vs. 18个月,P=.02)。此外,在25.7%的病例中发现ATRX缺失,其与总生存期的延长独立相关(31vs 8.3个月,P=.0029)。值得注意的是,接受切除术的患者在生存期方面并未显示出比活检有任何优势(12 vs 11个月,P=.4006)。


结论:本研究描述了多中心大型研究中成人H3 K27M突变胶质瘤的手术特点。我们的数据表明,ATRX状态、位置和KPS显著影响H3 K27M突变胶质瘤的总生存期。重要的是,我们的数据集表明,切除术并不比活检具有更长的生存优势。

刘竞辉】


3. 切除不能改变成人弥漫中线(H3K27M突变)胶质瘤预后

Diffuse midline (H3 K27M-mutant) glioma in adults—When resection fails to matter
Ying Zhang and others
Neuro Oncol 2024 Aug 5;26(8):1494–1495, doi.org/10.1093/neuonc/noae099

弥漫性中线胶质瘤(DMG),H3 k27改变,是一种罕见且致命的儿童和年轻人的高级原发性中枢神经系统(CNS)恶性肿瘤,对全身治疗的反应较差,放疗是迄今为止唯一改变病程的治疗方法。由于前瞻性研究有限,数据主要通过回顾性分析产生。


Ryba A等人最近发表在Neuro-Oncology的多中心研究发现手术切除不能为成人弥漫中线胶质瘤患者带来生存获益,而ATRX是关键的预后因子。切除程度(extent of resection,EOR)长期以来被证明与恶性胶质瘤患者生存率相对应,而该研究的数据证实了先前Peng Y等人发表的结果,即EOR不影响H3 k27m突变胶质瘤的生存期。但这两个研究均有一个局限性,及未对增强及非增强病变的EOR分别进行讨论。


考虑到Ryba A等人研究中成人H3 k27m突变胶质瘤的肿瘤异质性和临床表现,作者合理地得出结论,即不能完全确定手术切除对生存的影响。但即使在一项针对儿童患者的大型研究中,虽然大体全切除与半球和幕下病变的生存期延长有关,但中线肿瘤并没有观察到益处。因此与其他半球胶质瘤相比,手术的作用和RANO切除标准似乎不适用于H3 k27改变的DMG。


Ryba A等人的研究表明需要对H3 k27—改变的DMG的最佳治疗(包括手术)进行反思,特别是考虑到大约1年的预后。尽管ONC201正在3期ACTION试验中进行评估,但这种罕见肿瘤的前瞻性研究具有挑战性,依然依赖回顾性的研究数据。

刘竞辉


PEDIATRIC NEURO-ONCOLOGY


1. NF1突变驱动的神经元高兴奋性为小鼠视神经通路胶质瘤的肿瘤发生和靶向治疗设定了阈值

NF1 mutation-driven neuronal hyperexcitability sets a threshold for tumorigenesis and therapeutic targeting of murine optic glioma
Corina Anastasaki and others
Neuro Oncol 2024 Aug 5;26(8):1496–1508, doi.org/10.1093/neuonc/noae054

背景:随着人们对非癌细胞是调节脑肿瘤生长的关键因素这一观点的不断加深认识,作者团队近期研究工作同样表明神经元可驱动低级别胶质瘤的发生和进展。使用NF1突变相关视神经通路胶质瘤(OPG)的自发成瘤小鼠模型,作者发现NF1突变诱导神经元过度兴奋及midkine表达上调,进而激活免疫轴以促进肿瘤生长,从而高剂量拉莫三嗪治疗可以抑制NF1相关OPG的体内增殖。此外,作者还进行了一系列实验,以帮助解决与未来临床翻译相关的几个关键知识差距。


方法:作者在NF1突变相关OPG的自发成瘤小鼠中操纵种系和视网膜神经元特异性的midkine表达。采用携带几种不同NF1患者衍生种系突变的NF1突变小鼠来评估神经元兴奋性和midkine表达。使用两种不同的NF1突变相关OPG的自发成瘤小鼠模型来评估拉莫三嗪对肿瘤进展和体内生长的影响。

结果:作者确定神经元分泌的midkine是NF1突变相关OPG生长的必要和充分条件,证实了NF1种系突变、神经元兴奋性、midkine产生和NF1突变相关OPG增殖之间存在正向相关关系。作者发现抗癫痫药物(拉莫三嗪)在抑制神经元的midkine产生方面具有特异性。拉莫三嗪,作为一种临床转化潜力极大的药物,可预防NF1突变相关OPG的进展,并在停药后数月内仍有抑制肿瘤生长的作用。重要的是,适用于儿童癫痫临床剂量的拉莫三嗪同样可以有效削弱两种NF1突变相关OPG肿瘤在体生长。


结论:总的来说,本研究证明了midkine和神经元的高兴奋性是NF1突变相关OPG生长的可靶向的重要驱动因素;拉莫三嗪可作为NF1突变相关OPG儿童患者的潜在化学预防或化疗药物。

徐锦芳,季剑雄】


2. 溶瘤腺病毒Delta-24-RGD与ONC201联合在儿童高级别及弥漫中线胶质瘤模型中的应用

The oncolytic adenovirus Delta-24-RGD in combination with ONC201 induces a potent antitumor response in pediatric high-grade and diffuse midline glioma models
Daniel de la Nava and others
Neuro Oncol 2024 Aug 5;26(8):1509–1525, doi.org/10.1093/neuonc/noae066


背景:儿童高级别胶质瘤(pHGGs),包括弥漫性中线胶质瘤(DMGs),是侵袭性儿童肿瘤,预后极差。Delta-24-RGD和ONC201作为治疗以上肿瘤的单一药物时显示出不错的疗效。然而,这两种药物的联合治疗尚未有相应的评估。


方法:首先通过免疫印迹和复制试验评估功能性病毒的产生。在多种人和小鼠来源的pHGG和DMG细胞系中评估了抗肿瘤作用。RNAseq、海马应激试验、线粒体DNA含量和γH2A.X免疫荧光用于进行机理研究。使用这两种疾病的小鼠模型来评估体内联合治疗的有效性。使用流式细胞术、RNAseq和多重免疫荧光染色评估肿瘤免疫微环境。


结果:Delta-24-RGD/ONC201联合治疗方案不影响病毒在人来源pHGG和DMG模型中的复制能力。细胞毒性分析表明,联合治疗具有协同或相加的作用。从机制上讲,联合治疗促进了核内DNA损伤,并保持了每种药物单独引起的代谢紊乱和线粒体损伤的抗肿瘤作用。Delta-24-RGD/ONC201联合治疗延长了人或者小鼠来源pHGG和DMG荷瘤小鼠的总体存活率,独立于H3突变状态和位置。最后,Delta-24-RGD/ONC201联合治疗促进了小鼠DMG模型中肿瘤微环境向促炎表型的重塑。


结论:与单独使用药物相比,Delta-24-RGD/ONC201联合治疗通过促进核DNA损伤,提高了每种药物的抗肿瘤(免疫)反应,进而提高了疗效。

徐锦芳,季剑雄



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END

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