微信访问:神外前沿微信号:naojiaozhiliu 独家访谈栏目 点击查看 专访天医总院杨学军神外前沿讯,总是笑容可鞠的天津医科大学神经外科杨学军教授,在脑胶质瘤诊治中颇有心得与研究深度,令人印象最深的就是杨学军教授临床治疗与基础研究“两手抓”,而且两者相互促进,以此提高了脑胶质瘤的精准治疗水平。目前,杨学军教授团队在脑胶质瘤中恶性程度最高的胶质母细胞瘤(GMB)的手术治疗中,影像学全切率达到95%以上,术后辅以规范治疗及长程替莫唑胺治疗病人的中位生存期在24个月左右。在基础研究领域,杨学军教授专注于脑功能研究和脑胶质瘤的侵袭与播散研究两个项目,而且脑功能研究已经“转化”到临床,由此成为国内第一家将影像引导的经颅磁刺激定位技术应用到临床手术引导的医学中心,该技术能够帮助医生更好的判断脑肿瘤和关键功能区位置。在临床实战中,杨学军教授沉浸在发现与探索的快乐中,比如,如何在早期就能准确鉴别脑胶质瘤与良性病变?手术时机该如何选择?手术中扩大切除的范围在哪里?该在哪里“收手”?杨学军教授对当今比较热门的胶质瘤靶向与免疫治疗的临床应用持审慎态度,认为对恶性胶质瘤病人实施“精准”的靶向治疗在临床上还有很长的一段路要走。目前能够让患者进一步受益、效价比高的,还是如何高质量的落实和改善规范化的治疗措施。目前,杨学军教授除了任天津医科大学总医院神经外科副主任,脑肿瘤与脑功能病区主任以外,还担任神经外科教研室主任,天津市神经病学研究所研究室主任及临床PI。本期访谈信息量较大,共分6个部分,以下是杨学军教授与《神外前沿》的对话实录:微信访问:神外前沿微信号:naojiaozhiliu 独家访谈栏目 点击查看 专访天医总院杨学军http://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404064265614048194
杨学军教授应邀参加在台湾高雄举办的第七届两岸三地神经科学研讨会,并作主题为“The Application of Intraoperative Magnetic Resonance Image Conbined with Neuronavigation in Glioma Surgery”的精彩报告。
杨学军教授于2013年9月13-14日参加在泰国曼谷举行的2013年恶性胶质瘤临床诊治趋势会议(2013 Current Trends in the Management of Malignant Gliomas),并做英文专题报告:“Overviews of Clinical Trials on GBM in Asia”。
杨学军教授2013年9月8-13日参加在韩国首尔召开的第15届世界神经外科大会(15th World Congress of Neurosurgery),作英文专题报告:“The Experimental Platform for Investigation of Invading and Migrating Glioma Stem Cells”(INVITED ORAL PRESENTATION)、“The Application of Intraoperative Magnetic Resonance Imaging Combined with Neuro-navigation in Glioma Surgery”(ORAL PRESENTATION)。
(作者声明:本文的任何转载需经作者同意,引用需注明出处)全文刊登在:杨学军.谈中枢神经系统肿瘤手术理念的转变[J/CD].中华临床医师杂志:电子版,2013,7(22):9825-9827.一、背景人类肿瘤的诊治迄今仍是一个难题,当发生在依然未全知的中枢神经系统(CNS)时,无疑又增添了迷惑和复杂。尽管如此,医学理论的发展与技术的进步,不同学科的交叉与融合,先驱们的开拓与医学同仁们努力,还是使CNS肿瘤诊治成为现代医学的一个亮点。从Cushing和Bailey(1926年)依据胚胎残余学说对CNS肿瘤进行系统分类开始,CNS肿瘤病理分类已由WHO主导更新到第四版(2007年),除了精确注释了CNS肿瘤组织病理学特点,还归纳了脑肿瘤发生与发展的基因学特征(genetic profile)。从Dandy发明气脑造影(1918年)和Moniz的脑血管造影(1927年)通过间接影像推断脑肿瘤开始,当今影像学诊断已从明确肿瘤病种深入到尝试对肿瘤亚型的拟诊和肿瘤生物学特性的描述,并直观展示了肿瘤同白质传导束的关系、皮层功能区的定位和肿瘤的分子及代谢信息。从Macewen在英国格拉斯哥肉眼成功实施脑肿瘤手术(1897年)开始,当今显微外科、神经内镜、影像引导等技术攻破了肉眼手术的禁区,促进了“神经功能保护前提下最大限度的肿瘤切除”手术理念的提出。在CNS肿瘤的临床处理中,是否还有机会对肿瘤进行积极的外科干预这是要首先回答的问题,恶性肿瘤尤为如此,手术切除往往是综合治疗的起始和主要步骤。文献报道,对于未经治疗或治疗后复发的胶质母细胞瘤病人,切除98%或以上的肿瘤组织是具有显著意义的生存预测因素;切除至少78%的肿瘤负荷,才能改善病人的手术结局。当我们在描述切除多少肿瘤才能使病人生存获益时,更多关注的是肿瘤与脑的结构关系及肿瘤的解剖性切除,依据头颅CT和MRI等传统影像所显示的肿瘤自身及与脑结构的解剖细节,在显微手术技术的帮助下,基本可以实现最大范围的切除肿瘤的手术目标。但恶性CNS肿瘤常弥漫浸润性累及脑功能区及深部结构,仅凭上述技术手段和医生的个人经验,使术中的“神经功能保护”具有很大的不确定性。因此,为维持术后神经功能而降低肿瘤切除程度成为了神经外科医生不得已的“妥协”。从广义上讲,脑重要功能区(eloquent areas)是指维持人类整体功能必不可少的所有皮层区域(包括语言区、运动区、视觉区、以及感觉区)、丘脑及基底节区、脑干和小脑深部神经核团等。在CNS肿瘤手术中对脑功能的保护,主要有三个方面困难:脑功能仍有未知领域、脑功能区存在个体生理差异和CNS肿瘤对脑功能区位置存在病理干扰。我们以语言功能为例,分析一下为什么我们对脑功能还未完全了解。事实上,“eloquent”借用的是拉丁语的“eloquens”,在英文里的对应词汇是“fluent”,亦即语言的流畅。狭义理解“eloquent areas”,就是指能够使人语言流畅表达的脑区。经典理论认为,语言中枢定位于优势半球的Broca区、Wernicke区和角回及缘上回。这些脑区在听音与语义对应、语言理解、词汇表达与发音控制之间的网络协调,构成了Wernicke-Lichtheim-Geschwind模型。但这一模型不能解释一部分复杂失语,对语法、语音、语义等阐述也不足。研究已经发现,Broca区和Wernicke区不是单一功能的脑区,其中可能存在更为精细的功能划分;其他脑区如基底节甚至右侧半球等部位也均参与语言处理;颞上回是一个功能活跃的区域,右侧颞叶至少在言语理解方面具有重要作用。因此,我们人类语言功能的认识还有很多未知要回答。除了脑功能区存在生理性的个体差异外,在病理情况下,肿瘤可以扭曲、移位或破坏脑功能结构亦或重塑神经功能。因而,术中依靠传统解剖标志定位功能皮层并不可靠,精确空间定位脑深部病变及与白质纤维的关系也有困难,影响了对累及脑功能区及脑深部肿瘤手术切除的效果。影像引导及神经功能引导的神经外科手术时代的来临,支持我们在CNS肿瘤手术观念上发生转变,即由“在脑组织中对肿瘤进行手术”,转变成“对生长了肿瘤性病变的脑组织进行手术”。上述表述完全不是语序上的游戏,而是需要解决下述技术难题:如何对生长了肿瘤的脑区进行功能评估?如何追踪肿瘤周围的白质传导束走行及脑功能区之间的神经纤维联系?如何实现术中的实时引导?天津医科大学总医院神经外科在CNS肿瘤手术治疗的临床实践中,已率先践行转变手术理念。二、肿瘤累及脑区的术前功能评估: (1)任务态功能MRI(task-based functional MRI)是以脱氧血红蛋白的磁敏感性效应为基础,在MRI检查时,受试者完成相应的功能任务(运动、感觉、情绪和认知等大脑激活测试),与血氧水平依赖性功能MRI(blood oxygen level dependent functional MRI,BOLD-fMRI)的基线信号对比,分析判断运动、感觉、语言和视觉皮层区功能,定位标识在MRI图像上。(2)静息态(resting-state)fMRI是在无刺激或任务激活的静息状态下,测量BOLD信号自发的低频波动,采集大脑自发神经元活动,研究不同脑区的同步激活来反映脑的功能构筑。静息态fMRI可以用于不能配合任务态MRI检查的患者进行皮层功能区定位,如儿童患者、精神症状或药物镇静患者、肢体瘫或失语等神经功能缺失的患者。临床应用研究初步证实,静息态fMRI获取的运动皮质与任务态fMRI、直接皮质电刺激结果类似。(3)经颅磁性刺激(transcranial magnetic stimulation):是一种非损伤性的方法,用于顶叶肿瘤术前运动皮层的功能定位。导航经颅磁性刺激技术融合了经颅磁性刺激、肌电图和神经导航的原理。在神经导航的帮助下,受到经颅磁性刺激并引发肢体肌电反应的确切皮层位置可被记录下来,用于指导运动区肿瘤手术的安全切除。三、术前纤维束示踪成像纤维束示踪成像依赖于各向异性来测量沿白质纤维束的水扩散的方向性,并产生一个三维图像直观显示出皮质脊髓束、弓状束和/或视放射等白质内的关键纤维束,可以反映肿瘤对纤维束的压迫、推移或破坏,是评估肿瘤累及白质纤维束的一种较可靠方法。纤维束示踪成像还可以帮助分析,我们感兴趣的脑区之间的神经纤维联系,以及在手术路径上皮质下神经纤维的走行。 四、术中影像及神经功能的实时引导(1)多模态医学影像的三维融合:术前获得的CNS肿瘤及脑结构与功能图像可以进行融合重建,以三维可视化方式显示CNS肿瘤影像、颅内的动、静脉血管系统、脑功能区的位置、白质纤维束的走行及与肿瘤的毗邻关系。核磁共振成像信息也可以和PET-CT所提示的代谢影像进行同步融合。计算机所创建的三维立体的虚拟现实环境,可以帮助神经外科医生术前制定手术计划,三维可视化定位拟切除的肿瘤靶标并选择最适合切除方式。多模态三维神经导航技术还可以在CNS肿瘤手术中提供交互式动态信息反馈,指导医生在三维影像引导下实现脑肿瘤手术的微创理念。但需要指出的是,由于三维影像引导的图像是以术前影像资料为基础的,所以交互式信息反馈并不能反应术中实时的影像。由于硬膜的开放、脑脊液的流失、病灶的切除所造成的脑漂移将影响这项技术的可靠性。(2)唤醒手术与直接电刺激:在唤醒手术中,病人在清醒状态下,接受皮质电刺激,根据在感觉区和运动区会造成兴奋性效应,在语言去和记忆去会造成抑制性效应,完成脑功能的定位,标记脑功能图(brain mapping),是脑功能区定位技术的金标准。唤醒手术结合直接电刺激,还可以在术中识别纤维束走形及功能区的皮层下神经纤维联系,实现在脑胶质瘤切除术中脑功能皮质及皮质下功能通路的精确定位和实时保护。(3)术中核磁共振成像(intraoperative MRI, iMRI)由于能够在术中对病人进行MRI扫描,克服了应用术前影像资料进行神经导航易出现脑漂移的缺陷。医生可以iMRI扫描结果,术中分析肿瘤切除程度及潜在的神经功能影响,并判定是否需要继续切除。iMRI还可以早期发现术中并发症,如出血、脑室梗阻和脑缺血,并及时处理。(4)术中超声检查:在CNS肿瘤手术中,术中超声与神经导航系统整合,可以对肿瘤、邻近的脑室和肿瘤外周血管进行较好地定位和呈现,显示脑肿瘤的实时影像,引导手术切除。术中超声同iMRI比较,还具有设备费用低、使用灵巧方便、检查时间短、污染机会少等优点。(5)荧光介导的CNS肿瘤手术:病人口服5-氨基乙酰丙酸(5- aminolevulinic acid, 5-ALA),5-ALA通过血红素合成途径代谢成带荧光的原卟啉IX。高级别胶质瘤中积聚原卟啉IX而正常脑组织中含量非常低,借助于发射波长为400 nm蓝光手术显微镜,可以在蓝色的脑组织背景中,识别红色的肿瘤组织,同其他影像和神经功能实时引导技术结合,有利于肿瘤的识别切除及神经功能的保护。医学是个动态发展的学科,从CNS肿瘤手术相关技术的发展上也得到了充分的体现。临床医生是CNS肿瘤诊治的实践者,我们唯有时刻关注CNS肿瘤研究和转化医学的进步,不断更新自己关于CNS肿瘤诊治的理论与技术知识,认真把握CNS肿瘤诊治原则,才能将CNS肿瘤的诊治提高到新水平,最终惠及病人。
Current status and prospect of biotherapies for malignant glioma杨学军(天津医科大学总医院神经外科,天津 300052)(作者声明:本文的任何转载需经作者同意,引用需注明出处)全文刊登在:杨学军.恶性胶质瘤生物治疗的现状及前景[J].中华神经外科疾病研究杂志,2013,12(4):289-292.恶性胶质瘤治疗的发展历程已经告诉我们,单凭现有的手术和放化疗综合临床方案,尽管一定程度上改善了患者生存质量及/或延长了生存期,但尚不能实现治愈。生物治疗包括基因治疗、免疫治疗和分子靶向治疗,在恶性胶质瘤的治疗中曾被寄予厚望,有些在临床前研究中也明显有效,甚至在I期临床试验中也获证安全性,但却鲜能通过II期和III期临床试验。这种反差促使我们对可能的原因进行分析,以期为改进恶性胶质瘤生物治疗策略提供线索。一、恶性胶质瘤基因治疗策略的分析 自杀基因治疗、溶肿瘤病毒治疗和免疫调节治疗是最常见的恶性胶质瘤基因治疗策略,我们首先分析一下他们的优点及仍存在的局限性。 自杀基因治疗是通过药物激活基因的表达阻止胶质瘤细胞DNA的复制,单纯疱疹病毒胸腺苷激酶基因联合丙氧鸟苷 (herpes simplex virus thymidine kinase/gancyclovir , HSVtk/GCV)和胞嘧啶脱氨酶/5-氟胞嘧啶(cytosine deaminase/5-fluorocytosine , CD/5-FC)是最常使用的自杀基因治疗系统[1]。自杀基因治疗的优点是不仅能杀灭转导了自杀基因的肿瘤细胞,对未被转导的周围肿瘤细胞也具有杀伤效应,亦即“旁观者效应”;仅需自杀基因的短期表达;这类治疗系统优先影响增殖活跃的细胞,因而对肿瘤细胞具有靶向性;自杀基因治疗还能对传统放化疗起协同作用,增强对传统治疗的敏感性。其局限性包括:满意的基因转移载体的缺乏限制了体内肿瘤细胞的转染效率,自杀基因转导阳性的肿瘤细胞空间分布有限,也不能追踪已远隔迁移播散的肿瘤细胞。 溶肿瘤病毒治疗的基本思路是对病毒基因组进行遗传改造,使病毒仅选择性地在胶质瘤细胞内复制,达到对肿瘤细胞的杀伤效应,溶瘤性单纯疱疹病毒 (Oncolytic HSV , OHSVs)、肿瘤选择性复制型腺病毒(Conditionally replication adenovirus , CRAds)、麻疹病毒、呼肠孤病毒是代表性的溶肿瘤病毒。溶肿瘤病毒治疗的优点是病毒滴度高,对肿瘤细胞转染效率较高,在肿瘤内的分布良好;在溶肿瘤病毒基因组中插入其他治疗性基因,还可以产生附加治疗效应。其局限性包括:宿主可能会对病毒产生免疫排斥;溶肿瘤病毒具有复制能力,有潜在的安全性担忧;需要在手术过程中局部给予溶肿瘤病毒注射。 免疫调节基因治疗的根本目的是诱导抗肿瘤免疫反应,杀灭恶性胶质瘤细胞,细胞因子介导、免疫细胞募集和应用抗体导向的细胞载体是最基本的策略。免疫调节基因治疗的优点是通过被动或主动的抗肿瘤免疫,杀死手术后残余的肿瘤细胞,还能对肿瘤的微环境进行调节。其局限性包括:肿瘤可能诱导免疫抑制;脑组织内缺乏具有抗原递呈作用的树突状细胞;免疫抑制性调节性T细胞分泌具有免疫抑制作用的细胞因子。 如下策略可能会有助于克服和改进恶性胶质瘤基因治疗的局限性:①选择干细胞作为基因治疗的细胞载体:干细胞对肿瘤具有趋向性,以干细胞携带治疗基因,可以使治疗基因具有更好的空间分布,甚至可能追踪到远隔播散的胶质瘤病灶[2, 3],干细胞载体可以免于被宿主免疫系统清除,对所携带的治疗基因还可起到屏蔽作用;②新型溶肿瘤病毒的开发方面,一是要提高溶肿瘤病毒载体的透过和转导效果,二是通过遗传修饰实现新的溶肿瘤治疗策略,如表达肿瘤坏死因子α (tumor necrosis factor α , TNFα),血管内皮生长因子 (vascular endothelial growth factor , VEGF)特异性短发夹RNA(short hairpin RNA , shRNA), 白细胞介素4 (interleukin 4 , IL-4)[4],三是开发特异性针对胶质瘤细胞,特别是胶质瘤干细胞的新型溶肿瘤病毒;③通过免疫基因治疗的疫苗,调节肿瘤微环境,抑制宿主抗肿瘤免疫反应;④脂质体和纳米颗粒等合成载体与对流增强的输送方式结合,优化治疗基因载体的投递方式[5]。二、恶性胶质瘤免疫治疗策略的分析恶性胶质瘤免疫治疗存在三个主要挑战,包括免疫编辑(immune-editing) 、抗原递呈减少和免疫细胞激活减少[6]。免疫编辑包括三个阶段,:即“清除”、“平衡”及“逃逸”。“清除”包括获得性和天然免疫两种抗肿瘤功能。如果清除过程彻底,肿瘤细胞被完全排除,免疫编辑过程就此结束。如果一些肿瘤细胞因变异而逃过 “清除”,他们与免疫系统的关系就进入了 “平衡”状态。此时,由于肿瘤细胞的抗原性减弱,不会轻易被免疫系统识别和清除,但又时时处于清除的压力下而不能过度生长。获得性免疫是维持这种平衡状态的主要机制,一般认为天然免疫机制不参与这个过程。“逃逸”是指肿瘤细胞逃脱了免疫监视,并对抗肿瘤免疫产生抵抗,通常是由于关键抗原的基因组不稳定性或者表达下调造成的。免疫编辑在高级别胶质瘤的治疗中已有表现,如在针对表皮生长因子受体Ⅲ型突变体 (epidermal growth factor receptor variant type Ⅲ , EGFRvIII)抗原的树突状细胞疫苗治疗中,82%的复发肿瘤患者出现EGFRvIII的表达缺失[7]。胶质瘤微环境的免疫抑制会导致抗原识别的减少以及免疫细胞激活的低迷;巨噬细胞与小胶质细胞在抗原递呈方面的潜力亦有下降。体外实验发现, 单核细胞暴露于胶质瘤细胞之后,失去吞噬活性;体外研究数据还表明,与正常脑组织相比,从胶质瘤组织中分离出的小胶质细胞与吞噬细胞中MHC II类分子的活性显著降低[8]。免疫细胞活性的降低也造成胶质瘤相关性免疫抑制。从胶质瘤组织及患者外周血中分离出的CD4+细胞都表现出细胞功能、增殖活性、白细胞介素2 (interleukin 2 , IL-2)合成能力等方面受到抑制。尽管一些研究发现CD8+浸润性淋巴细胞的增加与患者生存期的延长有关,但有研究报道,大部分肿瘤浸润性CD8+细胞并没有活性[9]。免疫抑制分子的表达与免疫抑制性细胞因子的释放同样与免疫细胞活性的降低有关。应对恶性胶质瘤免疫治疗的挑战的途径也是要增强抗原递呈能力、有效的打破肿瘤诱导的免疫耐受、提高肿瘤特异性杀伤细胞的活化。提高免疫应答虽然是有效手段,但必须顾及导致继发性脑水肿和自身免疫性疾病等一系列严重不良事件。树突状细胞生物免疫疗法,通过提高抗原递呈细胞能力,形成有效和持久的抗肿瘤T细胞应答,具有临床应用价值。但是,关于如何培养和获得强效、活化的树突状细胞,方法学仍需进一步成熟。尽管动物实验和临床研究表明,结内注射是树突状细胞生物治疗最有效的途径[10],但尚需建立使用树突状细胞治疗脑肿瘤的最佳途径。但对于胶质瘤病人的免疫状态来说,疫苗疗法出现被动“刹车”,会限制免疫系统对疫苗的应答。耗竭调节性T细胞可能是避免这种“刹车”的策略之一[11]。高级别胶质瘤侵袭性生长的特性导致肿瘤极易复发,有前途的治疗措施必须具备追杀经手术和辅助治疗后仍残存的肿瘤细胞的能力。T细胞介导的抗肿瘤免疫作用能特异性的追踪并杀伤播散出去的肿瘤细胞,而不误伤正常组织[12]。但在中枢神经系统内产生有效抗肿瘤T细胞免疫反应的细胞与别处不同,在胶质瘤中究竟哪一类细胞负责抗原递呈及其机制仍需研究,也尚未找到特异性的肿瘤抗原。未来的研究重点应放在确认不同类型胶质瘤的特异性抗原和具体的免疫机制,建立可靠的免疫治疗途径和免疫应答的评估方法,改进和完善免疫治疗的临床试验设计。三、恶性胶质瘤分子靶向治疗策略的分析肿瘤发生与发展、增殖与凋亡、血管生成、侵袭迁移等信号转导通路的研究促进了靶向药物的研发。从广义上说,肿瘤的靶向药物分为单克隆抗体(单抗)类药物和小分子药物。治疗性的单抗靶向于细胞表面的跨膜受体或细胞外生长因子,也可以与放射性核素或毒素结合,发挥特异性引导作用。小分子药物可以进入细胞与靶分子作用,干扰目标蛋白酶的活性。遗憾的是,绝大多数分子靶向药物在恶性胶质瘤中疗效甚微。截至目前,仅有贝伐单抗(bevacizumab)和西仑吉肽(cilengitide)进入恶性胶质瘤III期临床试验[13]。贝伐单抗作为抗血管形成的靶向药物,已证明其虽可以延长胶质母细胞瘤患者的无进展生存期,但并不延长总生存期,且有促进肿瘤细胞侵袭迁移的趋向[14]。整合素抑制剂西仑吉肽作为抗侵袭的靶向药物,在接受联合放化疗的恶性胶质瘤患者中并无额外的生存获益[15]。 恶性胶质瘤靶向药物疗效的重要制约因素包括较难确定靶向药物的使用剂量、药物进入到中枢神经系统的能力及药物在肿瘤内的生物学活性。对于传统的细胞毒性抗肿瘤药物,最佳剂量的确定是患者能耐受的最大承受量,而在这一剂量下对病人不引起显著的副作用。这种判断标准显然不宜简单地推广到作用于细胞信号通路的靶向药物。靶向药物进入脑组织的数据一般来自间接评价方法,新鲜胶质瘤组织中的靶向药物浓度的直接测定少有人做。在未来临床试验中,可以设计一组行将肿瘤切除的患者,术前服用靶向药物,对切除的肿瘤组织直接分析药物分布和药代动力学,确定信号通路抑制的水平及需达到的靶向药物浓度。恶性脑胶质瘤靶向治疗不能预先确定潜在的受益患者而“有的放矢”也是一个重要难题。未来应重视手术或活检肿瘤样本的搜集和保存,对肿瘤标志物和信号通路活性进行检测。当这些患者被纳入新的靶向治疗药物I期临床试验,则可以对此病人组织标本中与治疗个体反应相关的分子图谱进行分析;若分子标志与试验性治疗反应在I期临床试验中得以建立,就可以复习组织样本库,为接下来的II期临床试验提供更充分的受试群体。 恶性胶质瘤遗传不稳定性和不均一性突出,相关信号转导通路的作用及相互调节机制尚未完全清楚,这些决定着治疗靶点的选择和药物的研发进程[16]。多靶点联合抑制也是一种重要的靶向药物研发思路,除了具有多靶点抑制作用的单药物之外,多个靶向药物的联合应用也是重要的尝试。但是,即便是将已开发出的靶向药物两两组合进行试验,试验数目也很庞大,因此药物的临床前预筛选非常重要。靶向药物能否作用于预计的靶部位,是否能有效抑制下游信号通路,潜在的毒副作用如何,均关乎靶向治疗的安全性及疗效,这些问题也需要深入研究解决。恶性胶质瘤的生物治疗尽管还面临很多挑战和难题,有些甚至是由于当前科技能力的制约和认知水平的局限造成的,但是这并不意味着我们对恶性胶质瘤生物治疗已无可为。我们在设计生物治疗方案时仍有一些基本的原则需要坚持,临床前研究也毋容置疑需要加强,临床试验环节中的同质病人纳入、给药剂量、给药途径、疗效评定、个体化方案实施等方面需要优化和革新。对恶性胶质瘤涉及生物治疗前景的共性问题我们尝试提出如下策略。首先,稳健和严格的临床前生物治疗研究需要有满意的脑胶质瘤动物模型,以利于在临床前实验中就能较可靠地判断一种生物治疗方法是否具有临床转化价值,但目前缺乏这样的脑胶质瘤动物模型。建立能模仿人类胶质瘤的肿瘤微环境、不均一性、生长模式、组织学及抗肿瘤免疫反应的动物模型,更好地判定生物治疗药代动力学和药效学。 第二,恶性胶质瘤的生物治疗在很长一段时间内,作为传统治疗的补充,仍需要同手术及放化疗相结合。由于大部分生物治疗措施仅是使肿瘤处于控制状态,至少在目前阶段,联合传统治疗比单纯应用生物治疗更具有伦理学的优势和更好的治疗效果。基因治疗、免疫治疗和靶向治疗在方案运用上可以互相交叉,发挥各自优势,起到治疗的协同作用,但多种生物治疗方法之间的协同优势需要建立科学的评价体系第三,恶性胶质瘤的生物治疗试验,患者入选标准一般要求符合III/IV级胶质瘤的组织学诊断。在未来的临床试验的病人纳入中,组织分型标准可能需要更详细,以除外笼统的组织学分型所导致的混杂性预后因素的存在。已有文献对胶质母细胞瘤进行分子分型,包括经典型、间质型、原神经型、神经型四种,不同分型对传统治疗的反应和生存获益并不相同[17]。这种在组织学分型基础上,对恶性胶质瘤分子分型的思路值得生物治疗研究中借鉴,这不仅将会使生物治疗临床试验患者的纳入和分组更加同质和均衡,还有助于未来在各组中寻找重要的分子靶点,制定合适的治疗干预及最佳靶向治疗选择。第四,在恶性胶质瘤的临床诊治中早已发现,相同组织学诊断的胶质瘤病人在临床进程、预后、肿瘤治疗反应及治疗耐受、复发的风险、治疗的长期并发症等方面存在很大的不同。人类肿瘤生物学上的不均一性和个体化的基因组变异需要更个性化的肿瘤治疗方案。恶性胶质瘤的生物治疗也应聚焦于个体化生物信息,并能据此实时调整生物治疗方案。每个个体肿瘤除了各自的肿瘤病理组织学的特性之外,在肿瘤分子遗传学(DNA、mRNA、microRNA)和表观遗传学上也具有独特的变化图谱。恶性胶质瘤生物治疗更高层次的策略是要根据病人的分子病理学特征,开发针对性的基因治疗、免疫治疗和靶向治疗方案,组成“鸡尾酒”药物联合发挥作用。即使在将来不能从根本上治愈胶质瘤,也能达到带瘤生存或大大延长恶性胶质瘤患者的生存期。第五,生物治疗策略如果要对恶性胶质瘤发挥高效的治疗作用,首先要透过血脑屏障,高浓度作用于肿瘤实体,而生物因子靶向性不强,需要我们改进生物药物的投递系统。对流增强输送和控释投递系统是重要策略。总之,恶性胶质瘤生物治疗的突破尚需要基础研究的进步,生物治疗技术与方案的改进,并围绕个体化方案展开诊治工作。参考文献:1 Tobias A, Ahmed A, Moon KS, et al. 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(作者声明:本文的任何转载需经作者同意,引用需注明出处)杨学军.脑胶质瘤干细胞研究现状与展望[J].中华实验外科杂志,2012,29(09)3,1651-1653 脑胶质起源的肿瘤是中枢神经系统的最常见肿瘤,也是人类难治性肿瘤,其中胶质母细胞瘤(glioblastoma,GBM)最具代表性,因其不同肿瘤间以及同一肿瘤内部变化多样和不均一性(heterogeniety)的组织形态学,又被冠以多形性胶质母细胞瘤的称谓。近二十年来,随着认识的不断深入,GBM的不均一性已经不仅指其组织学表现形式,还指其不均一的生物学行为(增殖与凋亡、血管形成与侵袭迁移),更延伸到不均一性的治疗反应[1, 2]。纵贯于整个上世纪九十年代,GBM的不均一性仅归因于肿瘤细胞的基因表型变化。脑肿瘤干细胞的发现是神经肿瘤学研究的一个重要事件,深刻影响了我们对GBM的发生模式、肿瘤的不均一性、肿瘤细胞与微环境关系,以及治疗策略的科学研究[1-3]。一、脑肿瘤干细胞鉴定与筛选 急性髓细胞白血病中仅约0.01%~1% 的肿瘤细胞能够通过实验性移植诱导出白血病,这是肿瘤干细胞存在的首先证据[2]。随后,乳腺、结肠、胰腺、肺等实体肿瘤中也发现了肿瘤干细胞[4]。在高级别原发性脑肿瘤中,如胶质瘤、髓母细胞瘤、室管膜瘤、神经母细胞瘤,也发现肿瘤干细胞;在低级别脑肿瘤中尚无肯定发现[5]。脑肿瘤干细胞表现出和神经干细胞类似的特点,如自我更新能力,无血清培养基中形成细胞球,表达干细胞标志和多谱系分化潜能;脑肿瘤干细胞和神经干细胞所不同的是其分化标志异常表达、染色体异常且具有肿瘤形成能力[5]。如果说在脑肿瘤干细胞研究领域什么是最亟待确立和规范的,当属脑肿瘤干细胞的鉴定与筛选,关乎整个脑肿瘤干细胞的理论体系。实际上,有关脑肿瘤干细胞研究结果彼此不符甚至完全矛盾,肿瘤细胞亚群的分离和富集方法与步骤的不同是重要原因之一。 在GBM中最常使用的细胞表面分子标志是CD133、A2B5、CD5、CD171、ITGA6和EGFR[3]。CD133、A2B5、CD15为尚未发现明确生物学功能的代用标志,CD171、ITGA6和EGFR属功能性标志[3]。免疫磁珠分选和荧光激活细胞分选(fluorescence activating cell sorting,FACS)正是利用这些分子标志进行肿瘤干细胞的分离。 我们以CD133为例,说明利用肿瘤干细胞代用标志的方法学对解读研究结果的影响。CD133最早用于造血干细胞和神经干细胞的分离,也广泛用于脑肿瘤干细胞的鉴定和分选[6, 7]。在GBM中,CD133+细胞与CD133-细胞相比,在NOD-SCID鼠颅内种植,具有肿瘤发生能力[3]。但也有研究报告了不同的结果,无论从GBM组织标本还是体外培养的细胞系中,所分离的CD133-细胞也具有肿瘤形成能力[8, 9]。这种不一致的结果可能由方法学缺陷造成。首先,同FACS法相比,免疫磁珠分选法缺乏特异性,分选所得的CD133+细胞中会混有和免疫磁珠非特异性结合的CD33-细胞,所富集的并非只是CD133+细胞[10]。类推,“CD133-细胞具有肿瘤形成能力”的结论,也可能是CD133-细胞在分选中混入了CD133+细胞[11]。当然,标准化的细胞纯化判定方法和设计严格的内对照实验有助于排除细胞的混淆因素。再者,胶质瘤基质中的内皮细胞表达CD133,从肿瘤组织中分离的CD133+细胞中会含有CD133+的内皮细胞,在移植模型中CD133+细胞的生长优势则会超过CD133-细胞。但最近有研究报告,即使排除了内皮细胞的影响,FACS纯化的CD133+细胞和CD133-细胞也都具有在裸鼠内促进肿瘤生长的能力[11]。用于肿瘤干细胞分选的抗CD133抗体类型包括抗CD133/1和抗CD133/2二种抗体,分别识别CD133跨膜蛋白的二种不同糖基化表位,因而也会影响研究结果间的一致性[12]。方法学缺陷造成实验结果的不一致同样存在于A2B5、CD15等代用分子标志[3]。 发现和优化既能够作为肿瘤干细胞富集标志,又能作为治疗靶点的功能性标志是一个重要研究方向。我们以表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)为例做进一步说明。EGFR是神经干细胞的标志[13],在调控脑室下区神经干细胞的分裂和干性维持方面具有相关作用[14, 15]。分子神经病理学早已发现,EGFR在60%以上的原发性GBM中表达,而在继发性GBM中不表达,具有一定的诊断和预后意义。在同一GBM肿瘤标本中,EGFR+肿瘤细胞的分布是不均匀的,提示EGFR可以作为区别GBM中细胞亚群的分子标志[16]。从人GBM组织标本和肿瘤干细胞系中经FACS分离GBM细胞亚群,其中EGFR+细胞亚群无论是否与CD133和CD15共表达,都表现出最恶性的分子和功能表型[3]。通过功能获得或丢失改变肿瘤干细胞系细胞中EGFR表达,会相应出现促进或抑制细胞生长作用。显然,EGFR表达是胶质瘤形成的必要条件,不仅可以作为胶质瘤细胞亚群的功能标志,还可以作为GBM的治疗靶点。研究还发现,EGFR-肿瘤细胞亚群在移植性肿瘤形成过程中可以出现EGFR的再表达,提示干细胞标志的表达调控是动态过程。新近又有研究证明,肿瘤细胞亚群的动态维持在黑色素瘤和GBM中确实是存在的[17, 18]。二、脑胶质瘤的肿瘤发生理论 复杂的肿瘤细胞构成是动态变化的,肿瘤细胞增殖、侵袭和专化中不断需要进行细胞的重新补充,这一过程引起的肿瘤不均一性有两种解释机制,即:等级模式(hierarchical model)和随机模式(stochastic model)。 等级模式是指肿瘤发生和维持需要很少的一部分具有“干性”的细胞亚群,也就是肿瘤干细胞。肿瘤干细胞自我更新失控而无限增殖和迷乱分化;由肿瘤干细胞分化而来的多数肿瘤细胞不具自我更新的能力,而对肿瘤永生化无显著作用。肿瘤的不均一性是因肿瘤干细胞和其分化而来的后代细胞共存而造成。随机模型是指肿瘤内多数细胞都有能力自我更新,对肿瘤的发生和维持均有作用。肿瘤的不均一性主要是因肿瘤细胞克隆之间分子遗传及表观遗传不同而造成。更重要的是,随机模型认为肿瘤内所有肿瘤细胞均具有肿瘤形成能力,尽管某种程度上,肿瘤形成过程也需要细胞团队共同来维持;肿瘤内所补充细胞表型的不同,反应了肿瘤转化和恶变不同阶段所存在的细胞克隆[19, 20]。 最初的多项研究证明,在造血系统恶性肿瘤、乳腺癌、结肠癌中,仅仅一小部分肿瘤细胞亚群具有形成新肿瘤的能力,是等级模式强有力的支持[21]。但陆续有研究质疑,等级模式是否适合于所有肿瘤类型。Kelly等2007年发现,从三种不同的原发性造血系统肿瘤小鼠模型中分离的细胞,超过10%具有在非照射接受鼠上诱导出肿瘤的能力[22]。Shmelkov等2008年报告,在小鼠结肠癌中CD133-细胞也具有肿瘤形成能力[23]。与此呼应,单细胞移植分析发现人类黑色素瘤中肿瘤起始细胞超过25%。胶质母细胞瘤中最近也有类似报告。事实上,等级模式可能比较适合于造血系统肿瘤和若干实体肿瘤,如乳腺癌、结肠癌、胰腺癌以及髓母细胞瘤,这些肿瘤的起源组织中的细胞都有严格和明确的等级[11, 18]。相反,GBM的起源组织具有间质样的构筑,如神经嵴和成熟脑,可能需要随机模式和高度灵活的肿瘤发生模式。在GBM中,存在多组活跃的肿瘤起始细胞,每组都可以通过特异性的标志蛋白表达和不同的功能表型或基因分子特点(侵袭、促血管形成、或增殖)来区分。肿瘤发生的随机模式可能比等级模式更合适来解释GBM的内在不均一性,但不能认为应该完全除外等级模式。最近在白血病研究中就提出,等级模式和随机模式并不是互相排斥的,肿瘤细胞演变会同时受两种模式管理[11]。三、胶质瘤干细胞的微环境 如果把肿瘤当作一个微生态系统来认识,不仅存在不同细胞克隆间的关系,还存在肿瘤细胞与微环境的关系。在这个协同作用系统中,肿瘤细胞克隆彼此间竞争性获得氧气、营养和空间,通过自然选择致强者胜出;系统在肿瘤细胞和非肿瘤细胞之间创造的局部微环境来促进肿瘤的生长、侵袭、细胞凋亡和/或治疗抵抗以及免疫逃避。脑肿瘤的微环境成分包括小胶质细胞、巨噬细胞、星形细胞、少突细胞、神经元、胶质和神经元祖细胞、细胞外基质、周细胞和内皮细胞[1]。GBM细胞容易沿着有髓轴突、血管基底膜或室管膜下侵袭,说明了微环境对肿瘤细胞侵袭迁移的影响[24]。胶质瘤细胞和微环境中的内皮细胞相互作用,对维持肿瘤干细胞的“干性”状态非常重要[25]。在异种原位移植模型中,内皮细胞或血管增殖可以使具有自我更新能力的细胞群扩增并加速肿瘤生长。相反,通过厄洛替尼(erlotinib)靶向抑制EGFR下调VEGF,或贝伐单抗直接中和VEGF,可以降低肿瘤生长和减少具有自我更新能力的细胞数目。 肿瘤干细胞的维持和存活既有内在调控机制,即通过增殖和存活通路调控,包括c-Myc, Oct4 (POU5F1)、Olig2和Bmi1[26],又有发生在肿瘤所处微环境或小生境(niches)的外在调控机制,即通过生长因子及与细胞基质的相互作用调控。研究已经证明,肿瘤干细胞和他们所处微环境之间的相互通讯,能够影响GBM中的细胞命运[27, 28]。但肿瘤细胞和微环境之间的相互作用还远没有弄清楚。在快速生长的胶质瘤中,我们仍然不清楚肿瘤细胞建立了自己的微环境,还是已存微环境来募集肿瘤干细胞?肿瘤细胞和基质之间是怎样的一种双向作用关系?肿瘤干细胞在肿瘤侵袭前缘的作用以及同免疫系统的相互作用如何?深入的研究肿瘤干细胞和微环境之间的通讯机制,对于肿瘤干细胞对肿瘤发生、生长、维持、侵袭和治疗抵抗都有帮助,并藉以发现对恶性胶质瘤更有效的治疗策略。 免疫缺陷鼠常用于肿瘤干细胞的体内研究,但免疫缺陷鼠不能复制免疫系统成分,而这种成分存在于肿瘤病人并对细胞等级的形成具有重要驱动作用[5]。免疫缺陷状态下可能会允许某些肿瘤细胞生长,也失真于病人体内的真实情况。基因工程修饰鼠模型可以产生同基因宿主,但相对缺少细胞的不均一性,而且不同种属细胞间因子信号的不同仍是肿瘤干细胞研究的挑战。应该说,目前尚没有一个模型系统能够完全代表人体条件下各种各样的分子遗传和表观遗传的变化,并忠实的反映肿瘤干细胞和所处微环境之间的相互通讯特点。四、对治疗的提示 分子靶向治疗与传统的细胞毒性药物相比,具有低毒和高效的特点,可以对现有治疗方法进行互补,但恶性胶质瘤的第一代靶向治疗试验结果并不令人振奋。事实上,靶向药物的单剂治疗在复发性恶性胶质瘤中并不成功。显然,肿瘤增殖细胞亚群的不均一性是影响临床治疗反应的重要原因之一[11, 18]。例如,使用小分子的酪氨酸激酶(tyrosine kinase,TK)抑制剂来抑制EGFR激酶域可作为GBM的治疗策略,但迄今仅有的几项临床研究报告均证明,单用EGFR抑制剂仅对GBM仅部分有效[29],原因是在PTEN突变的肿瘤中,存在高水平的Akt依赖性信号,以及在同一肿瘤细胞中存在多种TK的共激活[30, 31]。事实上,高度恶性的EGFR+ GBM细胞对TK抑制剂确实有反应,选择EGFR作为治疗靶点是合理的,只是在同一肿瘤中EGFR+细胞和EGFR-细胞共存,而EGFR-细胞对治疗的无反应导致肿瘤复发[11]。发展多靶向联合抑制策略,同时靶向抑制多个分子和细胞,有望克服GBM部分细胞亚群对治疗的抵抗[3]。 针对恶性胶质瘤的不均一性特点,进一步的治疗策略应该考虑如下方面:(1)继续寻找能够选择性地识别GBM各细胞亚群的分子标志,尤其是功能性的分子标志,不仅可以作为潜在的治疗靶点,还可预计治疗反应和预后[32]。(2)通过大宗临床肿瘤标本的基因组和转录谱调查,把基因型和细胞谱系发生相结合用于恶性胶质瘤的分型,不仅可以促进理解肿瘤不同细胞亚群间功能的不同,还可以发现治疗的新靶点[33]。(3)用最少的基因标签在GBM中识别肿瘤细胞亚群,前瞻性预计病人对特定靶向治疗是否获益,实现GBM的个体化和最优化治疗[13, 34-36]。(4)GBM的有效治疗策略应该把GBM“舞台上的所有演员”都考虑在内,而且牢记GBM的不均一性应该认为是个动态的过程,具有特定分子标志的GBM细胞亚群也具有时效性或窗口期,必须按照均衡考虑的治疗策略和时间序贯采取治疗手段[3]。
作者:杨学军 (作者声明:本文的任何转载需经作者同意,引用需注明出处)中华神经医学杂志2011年6月第10卷 第6期 Chin J Neuromed,June2011,Vol.10,No.6【关键词】转化医学;中枢神经系统;肿瘤【中图分类号】 R739.41 【文献标识码】 C 【文章编号】 1671-8925(2011)06-541-03Translation medicine about tumor in the central nervous system is not only a concept but also a practise作者单位:天津医科大学总医院神经外科 300052通讯作者:杨学军 ydenny@yahoo.com 现代医学对中枢神经系统肿瘤的认识和诊治的进步从来就没有离开过基础研究的推动。经过二十余年的研究积累,我们对恶性脑肿瘤的分子生物学和分子遗传学、信号转导通路、细胞起源、恶性进展和生物学特性等方面的认识不断深入;近三十年间,WHO中枢神经系统肿瘤分类相继更新了四版,各肿瘤病种、亚型及其不同组织学表现形式的病理学特点得以精确注释,并附加描述了各类肿瘤的流行病学、临床症状与体征、影像学、结局和预测因素;四十年以来,以CT和MRI为代表(还包括PET-CT、SPECT、脑磁图)的影像学技术的发明与应用,促进了脑肿瘤诊断和治疗的飞跃发展。脑肿瘤的不同研究领域之间更是不断地交叉与融合。分子神经病理学归纳了脑肿瘤发生与发展的基因特征(genetic profile);脑肿瘤的影像学诊断从明确肿瘤病种深入到尝试对肿瘤亚型的拟诊和肿瘤生物学特性的描述;功能影像技术直观展示了肿瘤同白质传导束的关系、皮层功能区的定位和肿瘤的分子及代谢信息。从中枢神经系统肿瘤的临床实践中发现问题,将其凝练成基础科学问题进行研究,再将研究成果应用于脑肿瘤的诊断、治疗和预防。这种基础研究同临床实践之间互动式的循环往复发展,填补了基础研究与临床应用之间的鸿沟,在实验室到病床旁(Bench To Bedside, 简称B2B)之间架起一条快速通道。2003年美国国立卫生研究院(NIH)的Elias A. Zerhouni在《Science》杂志上发表了“NIH路线图”,介绍了转化医学(Translational Medicine)或称为转化研究(Translational Research)的概念,使转化医学成为全球医学研究的一个新的起步点和着力点[1]。中枢神经系统肿瘤的转化医学不仅是一种理念,而且已经在临床工作中不断获得实践,体现在脑肿瘤的基因特征分析与分子分型,分子靶向药物的研发和个体化医疗方面。 中枢神经系统肿瘤的诊断、治疗和预后判定,过去的百余年间主要依据肿瘤的组织病理学特点[2]。但是,临床实践告诉我们,具有相同的组织形态学特点的肿瘤,临床结局可能有很大不同。在光学显微镜基础之上,病理诊断技术不断发展,引入电子显微镜、分子生物学、免疫组织化学染色、定量RT-PCR等,就是要对传统的病理分类进行精炼甚或替代,形成更精确的分类系统,来反映胶质瘤发生发展中的细胞、基因、分子变化。中枢神经系统肿瘤的分子亚型及其对特定辅助治疗措施的独特反应性,是对病人实施个体化医疗的前提条件。 微列阵技术在中枢神经系统肿瘤研究中的应用,是过去十年间转化医学领域的一项革新。尽管基于DNA微列阵技术的基因表达谱不可能完全替代原发性脑肿瘤的形态学分类,尤其是弥漫性胶质瘤,但确实发现在组织形态学诊断为胶质瘤的肿瘤中,不仅存在组织学的不均一性,也存在肿瘤组织内基因表达的不均一性[3]。从2000年起,WHO中枢神经系统肿瘤分类中,就把胶质母细胞瘤分为原发性或继发性胶质母细胞瘤。原发性胶质母细胞瘤更常见,发病年龄常在50岁以上,病史仅数周至数月,常见EGFR的扩增或出现不需要配体激活的截断性突变,而无P53基因突变;继发胶质母细胞瘤发病年龄要年轻,部分病例有由低级别肿瘤进展而来的证据,分子水平的突出变化是P53基因出现突变,无EGFR扩增[2]。近年来,在胶质瘤的分子分型方面仍在不断探索,如依据分子标签(molecular signature)将胶质母细胞瘤分为原神经、增殖性和间质性。在原神经性肿瘤中,染色体获得或丢失不明显,PTEN基因完整,EGFR无扩增,但notch通路被激活。在增殖性和间质性亚型中,有染色体7或染色体10的丢失,EGFR正常或扩增,但PTEN突变,两型的主要区别在于间质性亚型出现血管增殖表型。所有原神经性胶质母细胞瘤的侵袭能力比增殖性和间质性要低,因而此种分型方法具有判定预后的意义。 肿瘤基因组图谱计划目的就是应用基因组分析技术,采用大规模的基因组测序,绘制出肿瘤基因组变异图谱,通过系统分析找到所有致癌瘤和抑瘤基因的微小变异,从而认识肿瘤细胞发生、发展的机制,最终在肿瘤的诊断和治疗上获得突破并制定新型的肿瘤预防策略[4]。基于全基因组扩增基础上的基因测序,对206例胶质母细胞瘤的基因表达及甲基化情况进行分析,结果发现在91例标本中存在基因序列的突变,如ERBB2、NF1和TP53基因的突变。研究发现,PIK3R1(PI3K调节亚单位蛋白)基因在胶质母细胞瘤中存在高频率突变,结合PTEN(PI3K主要的负调控因子)的失活,证明了PI3K通路同胶质瘤的发生发展密切相关。还值得注意的是,散发性胶质瘤经常发现NF1基因突变。 胶质瘤中IDH1突变可能是胶质瘤基因组图谱中最有意义的发现了[5]。有意思的是,半数以上IDH1突变影响R172,而IDH2的R172与之为类似物。IDH1突变改变了所编码的IDH酶的活性,也就干扰了细胞的稳态。星形细胞瘤和少突胶质细胞瘤中常出现IDH突变。IDH突变不仅出现在星形胶质细胞和少突胶质细胞发生的肿瘤,还出现在星形胶质细胞及少突胶质细胞谱系的前体细胞所发生的肿瘤。成人胶质瘤中,发病年轻的病人一般存在IDH1突变,这样的病人预后较好。尽管IDH1是恶性胶质瘤进展的早起事件,但作为WHO I级的毛细胞型星形细胞瘤无此改变。毛细胞型星形细胞瘤常出现染色体7q34的串联重复,导致KIAA1549和BRAF之间融合,而这种改变又不出现在IDH1突变的肿瘤中。 转化医学研究成果已成为新药研发的引擎,靶向治疗就是范例,并已由临床前概念过渡到临床试验性治疗,开发出一系列靶向小分子药物和单克隆抗体,包括酪氨酸激酶抑制剂、血管生成抑制剂、整合素抑制剂等[6]。在所有恶性胶质瘤靶向治疗策略中,贝伐单抗(Bevacizumab)是一个标志性的药物,已经通过了恶性胶质瘤临床治疗的III期试验。贝伐单抗是一种抗VEGF 的人源化抗体( IgG1),由93%的人源结构域和7%的鼠源结合区域组成,可竞争性抑制VEGF与其细胞膜受体结合。贝伐单抗和拓扑异构酶-1抑制剂伊立替康联合应用,已作为恶性胶质瘤重要的挽救治疗措施。西仑吉肽(cilengitide)作为整合素的一种主要抑制因子,可以竞争性拮抗整合素αvβ3和αvβ5受体。在I期临床试验的51名恶性胶质瘤患者中,不同剂量的西仑吉肽单药应用,10%患者影像学表现改善,31%患者病情稳定,且药物耐受良好。对新发胶质母细胞瘤患者联合应用西仑吉肽、替莫唑胺和放射治疗,初步结果显示6个月无进展生存率和总生存期均改善。多中心参与的新发胶质母细胞瘤III期西仑吉肽临床试验研究正在进行,预计2013-2014年将公布临床试验结果。VEGF-Trap为一种可溶性受体,是将VEGFR-1和VEGFR-2胞外域融合蛋白结合到了IgG的Fc片段。VEGF-Trap可以诱骗循环中的VEGF与其结合,达到阻止VEGF与其细胞膜受体结合的目的。一项VEGF-TRAP联合替莫唑胺和放射治疗的多中心研究正在进行。北美脑肿瘤联盟正在设计针对替莫唑胺治疗失败的复发性恶性胶质瘤患者单独应用VEGF-TRAP的II期单臂临床试验。苏尼替尼( sunitinib)(VEGFRs和PDGFRs多酪氨酸激酶靶点抑制剂)初步显示对恶性胶质瘤具有较好好的临床前期效果,正在德国和奥地利的8个医学中心接受进一步验证。 恶性胶质瘤的靶向治疗研究发现,VEGFR小分子选择性抑制剂的临床试验结果似乎不如以VEGF为抑制靶点的治疗策略有效。伊马替尼(imatinid)在复发性胶质瘤II期临床试验中显示无效果,而与羟基脲联用在II、III期临床试验中也已证明无效。瓦他拉尼(vatalanib)(VEGFR1-3抑制剂)单药应用、与替莫唑胺或洛莫司汀联合应用,由于影像学结果及无进展生存期未得到明显改善,故结果不能令人信服。瓦他拉尼联合替莫唑胺和放射治疗的临床试验正在进行中。西地尼布(cediranib)(VEGFR-2/PDGFRβ、c-kit酪氨酸激酶抑制剂)和凡德他尼(vandetanib)(VEGFR-2、EGFR;RET酪氨酸激酶抑制剂)的临床研究,亦未能明显延长患者的无进展生存期或总生存期。 根据恶性胶质瘤病人自身的肿瘤基因特征(genetic profile)和分子标志物指导下的个体化靶向治疗将成为恶性胶质瘤治疗中新的主题,个体化设计的靶向治疗方案,也会从单靶点抑制发展到多靶点治疗。 恶性胶质瘤的个体化医疗将是一个艰难的历程。以往经验型化疗及放疗方式可能延误恶性脑胶质瘤病人的最佳治疗时机,并造成病人的经济损失。化疗和放疗个体化方案的核心是预知病人对治疗的敏感性[7]。化疗方案的个体化是恶性脑胶质瘤药理治疗的必然方向。在尚无能力对所有恶性胶质瘤病人自身的肿瘤基因特征进行检查,并找到和辅助治疗效果的对应关系之前,仍有一些分子标志物可以用来指导临床治疗。第一个治疗相关的分子标志是染色体1p和19q的杂合性缺失。在少突胶质细胞瘤中,如果病人染色体出现1p和19q的联合缺失时,这样的病人对PCV(甲基苄肼、CCNU和长春新碱联合)化疗方案敏感。O6-甲基鸟嘌呤-DNA-甲基转移酶(O6-methylguanine-DNA methyltransferase, MGMT)是另一个恶性胶质瘤治疗相关的分子标志。MGMT的启动子甲基化和DNA错配修复缺陷是脑肿瘤中超突变表型。如果在胶质母细胞瘤细胞基因组中,发现MGMT启动子呈非甲基化状态或MGMT高活性,预示着肿瘤对烷化剂如替莫唑胺产生耐药[8]。中枢神经系统肿瘤的转化医学是一个不断循环向上的永无止境的研究过程。基础研究与临床实践间双向及开放联系,将使实验室研究的成果可以迅速有效的应用于临床实际,而临床中发现的问题及时反馈到实验室,会启动更深入的研究。 脑肿瘤干细胞,也称为脑肿瘤起始细胞或干细胞样脑肿瘤细胞,是过去十年间脑肿瘤起源细胞方面的最重要发现[5]。这类细胞同神经干细胞一样,可以在富含生长因子的细胞培养基中,形成细胞球,并表现出自我更新能力;在分化培养基中,表达星形胶质细胞、少突胶质细胞和神经元的分化标志。脑肿瘤干细胞不仅表达CD133,还表达维持神经干细胞自我更新中起关键作用的蛋白,如Sox2, Nanog和Oct4。已经发现,如果用脑肿瘤干细胞接种小鼠,比接种人胶质瘤细胞系,移植瘤更类似于原发性胶质母细胞瘤。由于脑肿瘤干细胞具有高度的增殖和浸润迁移能力,对放疗和化疗具有高度抵抗,提高对脑肿瘤干细胞的认识将对恶性脑肿瘤的治疗具有重大意义。脑肿瘤干细胞仍将是基础研究和临床实践互动的重要桥接点。在恶性胶质瘤的抗血管形成的靶向治疗中也发现了一些新的现象,值得基础研究深入探索。比如,当贝伐单抗或其他内皮细胞生长因子的抑制剂使用时,由于减少了异常的血管渗漏而出现MRI T1对比增强减低,呈假性治疗反应,给疗效判定和治疗方案的调整带来困难;接受了贝伐单抗治疗的恶性胶质瘤,会出现肿瘤细胞侵袭迁移能力增强的现象,最终导致治疗的失反应。靶向治疗在临床及基础研究之间的往复互动,会促进靶向治疗方案进一步合理和完善。 越来越多的神经外科医生和神经肿瘤医生,接受过基础科研的学习与训练,他们能敏锐地捕捉到基础研究进步,同时又可以向基础研究提供临床中迫切需要解决的问题,是重要的临床转化医学的储备人才。从事中枢神经系统肿瘤诊疗工作的医务工作者,应该重视肿瘤标本库和资料库的建立,打造临床试验基地网络和转化医学的应用平台,主动将基础科研的成果应用于可干预疾病的筛查、临床前期或早期病人诊断,让脑肿瘤病人真正从蓬勃发展的基础研究中获益。脑肿瘤的转化医学离我们并不遥远,它不仅是一种理念,更是一种实践。 (作者声明:本文的任何转载需经作者同意,引用需注明出处)
(作者声明:本文的任何转载需经作者同意,引用需注明出处)杨学军,张斌,于圣平. 原发性中枢神经系统淋巴瘤诊断与治疗新认识[J]. 中国现代神经疾病杂志,2010,05:513-520. 原发性中枢神经系统淋巴瘤(primary central nervous system lymphoma ,PCNSL)是一种临床少见的结外非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma,NHL),主要侵犯脑实质,少数累及脑脊膜、脊髓和眼,占非霍奇金淋巴瘤的1%~2%【1】和原发性脑肿瘤的3.10%【2】。我们已经知道:(1)免疫缺陷是原发性中枢神经系统淋巴瘤肯定的危险因素,其发病率在获得性免疫缺陷综合症(AIDS)人群是普通人群的数千倍【3】,在其他类型免疫缺陷患者和长期服用免疫抑制剂患者中亦高发【4】。(2)免疫功能正常的原发性中枢神经系统淋巴瘤患者颅内多表现为单发病灶,而AIDS患者几乎全部为发多病灶。(3)在免疫功能正常的原发性中枢神经系统淋巴瘤患者中,弥漫性大B细胞表型占所有组织学类型的90%,其余为其他B细胞或T细胞表型。(4)在组织学相同的情况下,原发性中枢神经系统淋巴瘤的总体预后差于全身淋巴瘤;而有些用于全身性淋巴瘤的主要化疗药物,如阿霉素和环磷酰胺对原发性中枢神经系统淋巴瘤无效。原发性中枢神经系统淋巴瘤作为中枢神经系统的高恶性肿瘤,神经外科手术往往只是诊断步骤,其治疗主要为细胞毒性药物、放射治疗及免疫治疗的综合方案。 目前,我国对原发性中枢神经系统淋巴瘤的诊断与治疗模式为:以神经外科为主导,多学科参与的综合治疗。因而神经外科医生对疾病的发病、诊断、治疗及转归的认识,无疑会直接影响到原发性中枢神经系统淋巴瘤的诊断和治疗水平。尽管原发性中枢神经系统淋巴瘤在专业书刊中不乏讲述,但临床医生可能在如下方面仍存困惑:(1)原发性中枢神经系统淋巴瘤与全身性淋巴瘤有何不同?究竟发生于何处、又如何进入到中枢神经系统?(2)原发性中枢神经系统淋巴瘤是否必须经活检确诊?有无特异性的生物标志物?(3)功能核磁共振对鉴别诊断和疗效判定方面有何帮助?(4)放疗、化疗及其新疗法如何选择和组合?难治性和复发性原发性中枢神经系统淋巴瘤如何进行治疗补救?本篇将试图引用最新的基础和临床研究进展,围绕上述问题展开综述。 一、原发性中枢神经系统淋巴瘤与全身性淋巴瘤在细胞和分子水平上的区别 尽管原发性中枢神经系统淋巴瘤具有颅外淋巴瘤的某些特性,但其本身具有自身独特的基因和蛋白质表达模式,从细胞及分子水平来说,原发性中枢神经系统淋巴瘤与全身性淋巴瘤是不同。 1.中枢神经系统大B细胞淋巴瘤(CNS large B-cell lymphoma,CNSLBCL)同全身性大B细胞淋巴瘤(systemic large B-cell lymphoma,SLBCL)具有一些共同免疫分子表型标志,但他们的生物学特点不同。全身性大B细胞恶性淋巴瘤有二种亚型:生发中心来源的B细胞型和激活的外周B细胞型【5】。生发中心来源的B细胞型淋巴瘤表达免疫标志分子BCL-6(B-cell lymphoma 6 protein),临床预后明显好于激活的外周B细胞型淋巴瘤。中枢神经系统大B细胞淋巴瘤(CNSLBCL)也有表达BCL-6的倾向,但临床预后却又比生发中心来源的B细胞型淋巴瘤差很多。DNA测序研究发现,CNSLBCL细胞中免疫球蛋白可变区存在体细胞的常见突变形式,提示肿瘤细胞虽表达生发中心来源的B细胞型淋巴瘤的特异分子标志BCL-6,但他们却是来源于成熟的B细胞,已在生发中心的微环境中经历过T细胞依赖的亲和力成熟【6】。CNSLBCL还常常表达激活的外周B细胞型淋巴瘤的免疫分子表型标志MUM-1(Mutated melanoma-associated antigen 1),而MUM-1从不在生发中心来源的B细胞型淋巴瘤中表达【7】。 2.中枢神经系统大B细胞淋巴瘤同全身性大B细胞淋巴瘤具有不同的基因表达模式。微列阵研究发现,与全身性大B细胞淋巴瘤相比,中枢神经系统B细胞淋巴瘤至少有100个基因表达上调,包括MYC 和PIM1,以及在原发性中枢神经系统淋巴瘤中发生突变的一些原癌基因【8】。IL-4(interleukin-4)在原发性中枢神经系统淋巴瘤细胞和肿瘤血管内皮中均表达,而一般认为IL-4信号可能同肿瘤进展有关。STAT6在原发性中枢神经系统淋巴瘤细胞和血管内皮细胞中的表达也增加,而STAT6恰是IL-4信号的下游介导分子。在接受了高剂量的甲氨喋呤(methotrexate,MTX)治疗的原发性中枢神经系统淋巴瘤患者中,STAT6的表达预示着肿瘤会发生早期进展及患者生存期缩短。有些原发性中枢神经系统淋巴瘤和全身性淋巴瘤差异表达的基因产物是脑组织中细胞外基质的构成成分,而并非淋巴结微环境所需,如骨桥蛋白(osteopontin)、几丁质酶3-样1(chitinase-3-like 1)、VI型胶原蛋白α1(collagen, type VI, alpha 1)、层粘连蛋白α4(laminin, alpha 4)。在原发性中枢神经系统淋巴瘤中差异上调的RGS13也值得注意,因为这种蛋白在对化学趋化因子的反应中起调节作用。原发性中枢神经系统淋巴瘤中还存在一些特殊的基因学改变。例如,40%的原发性中枢神经系统淋巴瘤病变存在CDKN2A基因的缺失,而CDKN2A基因编码抑癌蛋白p14ARF14【9】。p14ARF14的作用是促进TP53基因的稳定和灭活某些周期依赖性激酶来抑制细胞周期循环。在20%~40%原发性中枢神经系统淋巴瘤患者,TP53基因发生失活,而TP53基因突变却很少见。这说明了p14ARF14在原发性中枢神经系统淋巴瘤发病中的重要性【10】。原发性中枢神经系统淋巴瘤患者中还观察到染色体12q的改变,而细胞周期基因如鼠双微体2(murine double minute 2,MDM2)与细胞周期素依赖型激酶4(cyclin-dependent kinase 4,CDK4)和癌基因GLI1均定位于此【11】。66%的原发性中枢神经系统淋巴瘤病变存在染色体6q缺失,这同受体型蛋白酪氨酸磷酸酶K(protein tyrosine phosphatase, receptor type, K,PTPRK)(一个候选抑癌蛋白)的表达减少有关。杂合性缺失分析,6q缺失预示着原发性中枢神经系统淋巴瘤患者生存期较短【12】。 3.恶性淋巴细胞与B淋巴细胞具有中枢神经系统的趋向性。原发性和继发性中枢神经系统淋巴瘤在发生上不同。比较合理的推测是,全身性淋巴瘤在中枢神经系统形成继发病灶,是恶性细胞归巢侵犯了中枢神经系统的结果;而原发性中枢神经系统淋巴瘤,是进入到中枢神经系统的B淋巴细胞受到增殖刺激发生转化,并由于在中枢神经系统中缺乏T细胞的抑制作用,从而引起单克隆淋巴瘤的发生。 B细胞的趋化因子(B cell-attracting chemokine-1,BCA-1)(CXCL13基因编码)的作用是促使B淋巴细胞归巢到次级淋巴器官,包括脑和脊髓。近来已证实趋化因子BCA-1在原发性中枢神经系统淋巴瘤中广泛表达【13】,而且也发现BCA-1的受体基因CXCR5在肿瘤细胞共表达,说明中枢神经系统淋巴瘤细胞对BCA-1信号具有反应能力【14】。此外,中枢神经系统淋巴瘤还高水平表达另一种趋化因子,基质细胞衍生因子-1(stromal cell-derived factor-1,SDF-1)(CXCL12基因编码)及其受体【10】。除了趋化因子外,全身性B细胞据推测可能还表达特异性黏附分子,促进归巢入中枢神经系统,但迄今还没有发现原发性中枢神经系统淋巴瘤中任何特异性粘附分子。原发性中枢神经淋巴瘤的发生与EB病毒的密切联系,主要体现在AIDS患者和长期使用免疫抑制剂的患者【15】。在AIDS中,被感染了EB病毒的B细胞,由于失去了正常T细胞的抑制,出现增殖失控并发生恶性转化。在AIDS状况下,EB病毒不仅在原发性中枢神经系统淋巴瘤的CNS趋向性方面具有作用,在EB病毒检测阳性且同时患有AIDS的全身NHL患者,相对于EB病毒阴性者,也更倾向出现CNS受累。在免疫功能正常的患者中,原发性中枢神经系统淋巴瘤与EB病毒感染无关。 二、中枢神经系统恶性淋巴瘤诊断中的关键程序 中枢神经系统恶性淋巴瘤缺乏特征性的临床表现,影像学也常需鉴别诊断。明确诊断的手段包括高分辨率的颅脑成像以及旨在除外全身性淋巴瘤的附加影像检查,立体定向脑组织活检术获得的肿瘤样本进行病理分析,脑脊液流式细胞学或细胞学分析。玻璃体活检有助于确诊眼内淋巴瘤。 1. 原发性中枢神经系统淋巴瘤的影像学诊断原发性中枢神经系统淋巴瘤的影像学表现具有其病理学基础。原发性中枢神经系统淋巴瘤内分布有丰富的网状纤维,瘤体富于细胞成分,胞核大并富含染色质,胞质少且细胞器缺乏,核糖体丰富,故细胞含水量较少;原发性中枢神经系统淋巴瘤中肿瘤细胞虽围绕血管呈袖套样浸润,但瘤体中新生血管数目较少,属乏血管肿瘤,血管周围袖套样瘤细胞浸润导致血管内皮受损及血脑屏障破坏。 (1)常规磁共振检查:脑内原发性淋巴瘤在磁共振成像中典型表现为,T1WI呈等或稍低信号,T2WI呈稍低、等信号或高信号。FLAIR 序列均为稍高或高信号, 且比相应的T2WI 信号高。对比增强检查常表现为明显的均一对比增强,为血脑屏障破坏使对比剂渗透到细胞外间隙的结果。值得注意的是,脑淋巴瘤是浸润性肿瘤,病灶的强化部分只是瘤体中有血脑屏障破坏的部分,而已发生瘤细胞浸润但未引起血脑屏障破坏的部分则不出现强化,甚至T1WI、T2WI信号亦无异常。原发性中枢神经系统淋巴瘤出血少见,在使用皮质类固醇激素后会出现特征性的中心坏死。T2WI和FLAIR序列可以展示非强化的肿瘤区域和血管源性的脑水肿。(2)功能影像学检查:功能影像学检查在颅内肿瘤的鉴别诊断、疗效观察和预后判定方面已经发挥越来越重要的作用, 也逐渐得到临床的认可。①磁共振弥散加权成像:磁共振弥散加权成像(Diffusion -weighted MR Imaging,DWI)上,表现为稍高或高信号, 亦可为等信号, 以前者更多见;在表观弥散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)图上为等信号或低信号。DWI和ADC上的表现与原发性中枢神经系统淋巴瘤内网状纤维含量丰富、核浆比大以及肿瘤细胞密集、细胞外间隙小等水分子的扩散运动受限有关。由于恶性淋巴瘤细胞排列紧密,未经类固醇激素治疗的病灶很少发生囊变和坏死,因此其ADC值一般低于高级别神经上皮肿瘤,虽然目前仍没有公认的ADC阈值来区分两者,但ADC值较低的病灶趋向于脑恶性淋巴瘤的诊断。在非霍奇金淋巴瘤小鼠模型中,ADC值与肿瘤细胞的增殖有关,还与治疗中引起的肿瘤细胞密度的变化及治疗反应相关【16】。ADC值低,表明肿瘤细胞密度高,原发性中枢神经系统淋巴瘤生存期短【17】;ADC值还可以用于预测原发性中枢神经系统淋巴瘤患者的化疗效果。②灌注成像:CT灌注和磁共振灌注成像(perfusion-weighted MRI, PWI)均可以反映肿瘤所引起的血流动力学改变,常用的指标包括脑血容量(cerebral blood volume,CBV)和表面通透性(permeability surface,PS)。CBV主要反映肿瘤血管生成所引起的微血管密度的改变,而PS主要反映肿瘤血管通透性的改变。CT灌注的定量精确性高于PWI,但是脑肿瘤术前多行MRI检查,故PWI的使用更加广泛。组织学上,原发性中枢神经系统淋巴瘤表现为一种血管中心性瘤细胞浸润,肿瘤不仅乏血管还常合并小血管的闭塞,内皮细胞损伤而出现血脑屏障的破坏, PWI上恰可以反映这种独特的生长模式,特征性的表现为肿瘤虽然对比增强明显而血流灌注量却不明显增加,但通透性明显增加,可据此与高级别神经上皮肿瘤鉴别。③磁共振波谱:原发性中枢神经系统淋巴瘤在磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy,MRS)上表现为N-乙酰天冬氨酸(N-acetylaspartate,NAA)下降,脂质、乳酸和胆碱峰增高,但不具特异性,因此单独依靠MRS很难与其他恶性肿瘤鉴别。考虑到大脑的高代谢背景,PET对原发性中枢神经系统淋巴瘤的诊断作用有限。MRS和PET可以在肿瘤残留或病情再恶化时,作为解剖成像的补充。 原发性中枢神经系统淋巴瘤经治疗,由于水分子弥散限制而造成的DWI增高在几天内就可能消除,MRI对比增强的强度和范围也减低然后消失或小片残存,FLAIR成像虽然范围减小,但即使在肿瘤治愈后的几年内仍然存在FLAIR成像上的患病证据。因此,残存小片强化和FLAIR影像的情况下,为做出对治疗“完全反应”的结论带来困难。 2.组织活检及细胞学诊断的把握组织活检术是原发性中枢神经系统淋巴瘤诊断的必要手段。但立体定向脑组织活检术有4%的颅内出血的危险【18】,而且仍有8%~9%的脑内病变的患者活检也未能确诊【19】。此外,由于皮质类固醇激素治疗会引起原发性中枢神经系统淋巴瘤短暂的有效反应,降低立体定向脑组织活检术的诊断能力,因此在活检术前尽量避免使用,或推延活检术至停药2周后进行【20】。有些特殊情况下,也可以依靠影像学检查和CSF检查做出诊断,而不必须进行组织活检。原发性中枢神经系统淋巴瘤如具有向脑室和邻近脑膜发生的倾向,提示肿瘤容易通过脑脊液发生播散;约10%~20%的原发性中枢神经系统淋巴瘤患者发生脑膜淋巴瘤。因此,除了颅内压增高禁忌,所有患者必须进行腰穿。重复多次的CSF细胞学检查也有利于原发性中枢神经系统淋巴瘤的诊断,但仅15%~31%的患者通过这种方法明确诊断【21】。 脑脊液蛋白组学研究发现,原发性中枢神经系统淋巴瘤患者脑脊液中约有80种蛋白定量增高,其中抗凝血酶 III(antithrombin Ⅲ)表达水平与再度恶化患者的总生存期降低有关,是原发性中枢神经系统淋巴瘤的潜在生物标记蛋白,可作为非侵袭性诊断的指标【22】。AIDS患者发生原发性中枢神经系统淋巴瘤与EB病毒感染有密切关系,EB病毒的PCR检测对原发性中枢神经系统淋巴瘤具有高阳性预测价值【23】。如果AIDS患者PCR检测到EB病毒阳性,同时PET或SPECT的结果与原发性中枢神经系统淋巴瘤患者表现一致而可除外脑弓形虫病之类的感染,就不必进行组织活检而直接确诊原发性中枢神经系统淋巴瘤【24】。 3.全身性淋巴瘤的除外诊断90%的中枢神经系统淋巴瘤患者都不同时并发全身性淋巴瘤,但由于是否存在全身性淋巴瘤对诊断和治疗选择非常关键,所以进行全身性评估仍是至关重要的。如果原发性中枢神经系统淋巴瘤患者被发现同时患有全身性恶性淋巴瘤的证据,应诊断为NHL IV期伴中枢神经系统累及。NCCN推荐胸、腹、盆腔的CT扫描,必要时考虑PET成像。全身性淋巴瘤的检查还包括骨髓活检,最近的证据表明,免疫球蛋白重链(IgH)基因的克隆性重排提示亚临床的骨髓受累【25】。睾丸超声波检查提示大约30%的睾丸淋巴瘤转移到脑部。血常规和肝功能检查也应进行。由于原发性中枢神经系统淋巴瘤同HIV有关,对HIV的筛查也非常重要,也为共患原发性中枢神经系统淋巴瘤及HIV患者的治疗予以提示。血清乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)水平升高预示着预后不良【26】。ECOG行为状态计分(Eastern Cooperative Oncology Group performance status)>1分和年龄>60岁,是临床预后不良的主要影响因素。 三、中枢神经系统淋巴瘤治疗原则中枢神经系统淋巴瘤病程短,进展快,预后差,具有高度致死性。新诊断原发性中枢神经系统淋巴瘤患者,如未经治疗,中位生存期仅为3个月。本病具有弥漫浸润性特点,单纯手术效果不佳,术后很快复发进展。但已经肯定,有些治疗干预对原发性中枢神经系统淋巴瘤有效,如类固醇皮质激素治疗、外照射、化疗、免疫治疗等。由于新的综合疗法实施,原发性中枢神经系统淋巴瘤患者5年生存率据报道上升至30%~40%【27】。但总的说来,原发性中枢神经系统淋巴瘤的治疗目前尚无最佳方案。 1.稳定临床状态的医学处理 脑和脊髓的占位性肿瘤会引起临床危象,造成灾难性的后果。因此,根据临床病情的严重性,原发性中枢神经系统淋巴瘤患者可能需要及时进行药物干预或手术减压而挽救生命,为进一步诊断和处理赢得时间。原发性中枢神经系统淋巴瘤病变对皮质类固醇激素敏感,不仅可以杀死肿瘤细胞,还可以减轻肿瘤引起的水肿,反应率可达70%【20】。但肿瘤对类固醇激素只能维持暂时的反应,而且类固醇激素还会因肿瘤细胞的崩解而降低手术活检的诊断效能,反而可能拖延确诊和采取明确治疗的时间。所以,对拟诊恶性淋巴瘤的患者,如果病情许可,类固醇激素要在活检术完成之后再给予。手术活检只能解决诊断问题,但当原发性中枢神经系统淋巴瘤具有突出的占位效应,导致颅内压增高、急性脑疝或其他神经外科危象时,也可以采取直接手术干预。但必须明确的是,手术无论全切还是部分切除,均不能使患者总体生存获益。单纯手术治疗的中位生存期与未经治疗患者的中位生存期相似【28】。 2.一线治疗措施 (1)放射治疗:单纯全脑外照射曾经是原发性中枢神经系统淋巴瘤的基本治疗手段。一个回顾性研究的结果显示,放射治疗的总反应率为90%,其中完全反应率为60%。单纯接受全脑外照射原发性中枢神经系统淋巴瘤患者的中位生存期为12~18个月【29】。由于原发性中枢神经系统淋巴瘤病灶呈浸润性并可为多灶性的特点,全脑照射(whole brain radiation therapy,WBRT)为倾向性的放疗措施。对没有发现病灶的脊髓实施照射,无证据支持对总体治疗有益;多数病灶的复发是在经照射过的区域,提示治疗的失败是源于放射治疗本身的局限,而不是照射野不够【30】。全脑照射治疗剂量降低也会减低抗肿瘤效能,当剂量从45Gy降至30.6Gy时,无进展生存期和总生存期均降低。全脑照射常见副反应是神经认知功能障碍。大约2/3接受过全脑照射的患者,会出现迟发性神经毒性,导致脑功能失调、进展性痴呆和尿失禁。 (2)放射治疗和化学治疗联合:全脑照射和全身化疗联合,可以提高原发性中枢神经系统淋巴瘤对治疗的反应率和患者生存率,但治疗相关的神经毒性发生率也很高。一项对非AIDS的原发性中枢神经系统淋巴瘤患者实施的联合方案中,首先采用MTX全身及鞘内注射,然后于全脑照射治疗后给予两个疗程的阿糖胞苷全身化疗,结果显示中位总生存期为42.5月,远远长于单纯放疗的患者【27】。随访中,24%患者出现神经毒性,并随年增加。欧洲的一项甲氨蝶呤和全脑照射联合治疗的临床报告显示,尽管患者对治疗具有完全反应,63%的患者出现认知功能损害【31】。放射治疗肿瘤学组织(Radiation Therapy Oncology Group,RTOG)所进行的一项原发性中枢神经系统淋巴瘤联合放化疗研究,在实施总剂量为45Gy的全脑照射前,首先给予患者5个疗程的药物化疗,方案为高剂量甲氨蝶呤+长春新碱+丙卡巴肼全身给药以及甲氨蝶呤鞘内给药【32】。实验结果显示:患者对化疗的完全反应率为36%,对整个联合方案的反应率为94%,中位生存期为24个月,总生存期为36.9个月,以60岁以下患者的总生存期提高得更显著(中位生存期为50.4个月)。本组迟发性神经中毒发生率为15%,且常为致死原因【32】。随后该组织进行的另一项研究,旨在通过诱导化疗降低全脑照射剂量以减少毒性,延长患者生存期。纳入者先接受5~7个疗程的利妥昔单抗+甲氨蝶呤+丙卡巴肼+长春新碱(R-MPV)联合化疗;对化疗完全反应的患者随后的全脑照射剂量降至23.4Gy,而其他患者全脑照射仍为45Gy的标准剂量;放疗后,患者再接受两个疗程的高剂量阿糖胞苷化疗。患者对此联合化疗方案的总反应率为93%,对化疗的完全反应率为78%。放疗前对诱导化疗的完全反应和非完全反应患者的2年生存率分别是67%和57%【33】。其他放疗前化疗诱导方案还有替尼泊苷+卡莫司汀+甲泼尼龙+阿糖胞苷全身化疗和甲氨蝶呤鞘内注射,随后再给予45Gy的全脑照射。患者对该治疗方案总反应率为81%,中位总生存期为46个月,但治疗相关性致死率较高为10%【34】。 在放疗和化疗联合方案中,究竟是先放疗还是先化疗?化疗在放疗前实施是倾向性的方案,原因为:化疗在先的联合方案较放疗在先的联合方案神经毒性更低;原发性中枢神经系统淋巴瘤血脑屏障被破坏利于药物分布,而放疗在先所致的肿瘤缩小和血脑屏障关闭会降低药物在脑中分布;化疗在先有利于在无放疗变量共存的情况下,判断化疗的有效性。 (3)单纯化学治疗:尽管原发性中枢神经系统淋巴瘤具有全身性淋巴瘤的许多病理学特点,但原发性中枢神经系统淋巴瘤对已知化疗药物的反应性却同全身性淋巴瘤有明显不同。例如,环磷酰胺、阿霉素、长春新碱、皮质类固醇的全身联合化疗对全身性大B细胞淋巴瘤非常有效,但对原发性中枢神经系统淋巴瘤无效,即使联合了全脑照射也无法增加原发性中枢神经系统淋巴瘤患者的生存获益【35】。尽管研究提示原发性中枢神经系统淋巴瘤和全身性淋巴瘤具有明显的分子差异,但两者治疗反应的不同主要归咎于化疗药物对血脑屏障的低通透性。药物的分布与药物动力学对原发性中枢神经系统淋巴瘤疗效非常关键。甲氨蝶呤作为原发性中枢神经系统淋巴瘤细胞毒性治疗的主要药物,在脑膜白血病或脑膜癌患者中,CNS中甲氨蝶呤水平仅是全身的1/30。克服血-脑屏障对药物进入中枢神经系统阻碍的方法,包括鞘内注射甲氨蝶呤、高剂量的甲氨蝶呤全身给药、渗压性药物开放血-脑屏障。临床和药物动力学数据显示,高剂量的甲氨蝶呤全身给药对维持脑脊液中细胞毒药物浓度更佳【36】。回顾性研究还发现,已经接受全身性高剂量甲氨蝶呤治疗的原发性中枢神经系统淋巴瘤患者,甲氨蝶呤的鞘内给药并无额外的生存获益。对以甲氨蝶呤为基础的单纯化疗方案所进行的评价认为,单纯化疗方案也非常有效,并且可以降低与全脑照射联合治疗的不良作用。纽约Sloan-Kettering纪念癌症中心的一项研究中, 13例接受甲氨蝶呤为基础药物的化疗方案的老年患者(中位年龄74岁),12例对治疗有反应,11例行为状态改善;9名治疗前即存在认知障碍的患者中,8例认知功能有所改善,仅1例在疾病进展状况下出现新的认知损害,可能发生了甲氨蝶呤诱导的白质脑病【37】。麻省总医院1999年对高剂量甲氨蝶呤单药治疗原发性中枢神经系统淋巴瘤的效果、毒性和患者治疗后生存质量进行了评价【38】。31名免疫功能正常的原发性中枢神经系统淋巴瘤患者接受8g∕m2高剂量甲氨蝶呤单药治疗,每2周为一个疗程;肾功能欠佳患者减小剂量。其结果显示,所有的患者对治疗均有反应,65%的患者具有完全反应;患者的行为状态明显改善,中位卡氏评分从40增至90分;中位总生存期>30个月;90%对治疗具有完全反应的患者,治疗2年时仍存活。药物毒性包括白细胞减少、非少尿型急性肾功能衰竭和粘膜炎,但并不常见。对一组完全反应的11名患者的生存质量和认知能力所进行的为期2年观察,显示全部患者的认知和记忆功能保存。既然以高剂量甲氨蝶呤为基础的化疗方案,比放疗及放化疗联合方案的毒性更低,则高剂量甲氨蝶呤和其他药物的组合方案又被提出,如高剂量氨甲喋呤、替莫唑胺、利妥昔单抗(MTR)联合化疗,随后继续行阿糖胞苷、依托泊苷的联合化疗;其他方案还有,高剂量的全身性甲氨蝶呤及鞘内甲氨蝶呤、异环磷酰胺、环磷酰胺、阿糖胞苷、泼尼松、长春花生物碱。 3.眼内淋巴瘤治疗 适用于眼内淋巴瘤的治疗方案基本上与颅内原发性中枢神经系统淋巴瘤的治疗方案相似。24小时持续静脉注射高剂量甲氨蝶呤可在7小时内使眼前房内药物达到细胞毒性水平。甲氨蝶呤和阿糖胞苷对眼内淋巴瘤均有效【39】。一项全身应用甲氨蝶呤治疗眼内淋巴瘤的临床研究表明,9例患者中的7例具有客观反应性,4例在8~36个月的随访中一直维持药物反应性。眼部放射治疗也同样有效【40】,但与颅内原发性中枢神经系统淋巴瘤的放射治疗一样,放射治疗引起的致残反应也很常见,例如白内障、视网膜损伤、视力下降。采用多次玻璃体内注射甲氨蝶呤的临床资料显示,36例眼部淋巴瘤患者几乎全部获得临床症状缓解,而且均未复发。应用玻璃体内注射利妥昔单抗治疗眼部淋巴瘤,在72天内药物浓度保持在>10ng∕ml。对2名不能耐受玻璃体内注射甲氨蝶呤的眼部淋巴瘤患者,应用利妥昔单抗治疗也显示客观有效【41】。 4.补救治疗 对于难治性或复发性病变患者,可采取的补救措施,包括以高剂量甲氨蝶呤再次治疗、替莫唑胺治疗或联合化疗方案;全脑照射补救治疗;免疫治疗;强化补救化疗+自体干细胞移植等。 麻省总医院使用高剂量甲氨蝶呤对此类患者进行再治疗,患者均可达到较高的治疗反应性,病情持续缓解,且能够耐受药物毒性反应【42】。22例患者(中位年龄为58岁)均于病灶首次复发后接受高剂量甲氨蝶呤治疗,其中20例达到完全缓解,中位总生存期为61.90个月。在一项研究中,给予7例复发患者包括丙卡巴肼+洛莫司汀+长春新碱的联合化疗方案,治疗总反应率为86%,4例于复发后1年仍保持无进展生存。一项观察替莫唑胺补救化疗效果的临床试验结果显示,36例患者对治疗的总反应率为31%、一年生存率为31%【43】。对高剂量甲氨蝶呤诱导治疗失败的患者,给予36Gy的全脑照射补救治疗,总反应率可达74%,中位总生存期为10.90个月。在9例接受立体定向放射手术补救治疗的患者中,5例照射远隔部位出现复发病灶,4例生存一年【44】。免疫疗法是难治性和复发性原发性中枢神经系统淋巴瘤的一种有前途的治疗方法。利妥昔单抗是针对CD2O的单克隆抗体。CD20是一种仅表达于成熟B细胞表达的细胞表面蛋白,在神经元或神经胶质细胞不表达。临床试验已经完全证实,利妥昔单抗治疗全身性B细胞淋巴瘤有效,联合利妥昔单抗的综合方案已经成为标准的治疗措施。采用利妥昔单抗治疗原发性中枢神经系统淋巴瘤的主要问题是其在中枢中枢神经系统中的生物利用度低,脑脊液中的药物浓度仅是血清浓度的0.1%【45】,但已发现,利妥昔单抗可在脑膜淋巴癌患者的脑脊液中维持较高的药物浓度。鞘内注射利妥昔单抗治疗9名复发性原发性中枢神经系统淋巴瘤患者的一项I期临床试验显示,4例获得完全反应,2例呈现部分反应;其中,2例接受50mg利妥昔单抗治疗后引发剂量限制性毒性反应,出现Ⅲ级高血压【46】。然而,对14例淋巴瘤性脑膜炎患者进行鞘内注射利妥昔单抗和脂质体介导的阿糖胞苷联合治疗,并未发现这种联合治疗具有附加毒性,具有中等程度的疗效。利妥昔单抗和替莫唑胺联合也为补救治疗措施之一。自身干细胞移植是一种新的治疗模式,其治疗复发性和高危性全身淋巴瘤患者的效果已经得到临床认可,并已应用于原发性中枢神经系统淋巴瘤的治疗。对年轻的复发患者尤其有效,但治疗较年长的患者可引发较高的治疗相关性死亡率。在一项旨在观察增强补救化疗后自体干细胞移植手术治疗难治性和恶化的原发性中枢神经系统淋巴瘤患者疗效的临床研究中,先采用两个疗程的高剂量依托泊苷+阿糖胞苷进行治疗,然后给予对化疗敏感的患者白消安+塞替派+环磷酰胺预处理,最后进行自体干细胞移植。43例纳入者中27例接受了预处理和自体干细胞移植手术,26例病情完全缓解;所有患者的中位总生存期为18.30个月,而接受增强化疗和干细胞解救的患者中位生存期为58.60个月;其中3例在补救治疗后死于治疗相关毒性反应,2例死于败血症,1例死于神经毒性反应,1例死于补救治疗后脑活检导致的出血。该实验结果表明,年龄>60岁的患者不可采用此种补救性治疗。早先的研究显示,7例接受这种治疗的老年患者,其中5例死于治疗相关原因。另一项研究对28例原发性中枢神经系统淋巴瘤患者进行为期两天的甲氨蝶呤(3.5g∕m2)和阿糖胞苷(3g∕m2)的联合诱导化疗,然后给予卡莫司汀+依托泊苷+阿糖胞苷+美法仑(melphalan)预处理,最后施行自体干细胞移植术进行解救。结果显示,客观反应率为57%,中位无进展生存期仅为9.30个月,一例治疗相关性死亡【47】。2008年的一项临床研究,给予对一线治疗不完全反应而需全脑照射患者补救治疗和干细胞移植,其联合化疗方案为:先行高剂量甲氨蝶呤诱导化疗,而后白消安+塞替派预处理治疗和自体干细胞移植术。对诱导化疗无反应或干细胞移植术后症状未完全缓解者继续实施全脑照射治疗;23例患者中3例治疗期间死亡,均死于全脑照射治疗后的迟发性神经毒性反应。两年总存活率为48%,而接受自体干细胞移植者两年生存率为61%【48】。 目前用于治疗原发性中枢神经系统淋巴瘤的细胞毒性药物和放射治疗具有神经毒性,尤以全脑照射为甚,所以研究更有效和低毒的新疗法及治疗策略非常有意义。正在评估的方案包括应用培美曲塞螯合剂(一种新获批使用的叶酸拮抗剂)、联合使用甲氨蝶呤、丙卡巴肼、长春新碱之前应用利妥昔单抗、开放血脑屏障的评估等。(作者声明:本文的任何转载需经作者同意,引用需注明出处)
全文刊登在:杨学军.脑胶质瘤外科手术的进步[J].中国现代神经疾病杂志,2012,12(6):635-637.(作者声明:本文的任何转载需经作者同意,引用请注明出处) 尽管单纯的外科干预还不能治愈弥漫浸润性胶质瘤,但在临床处理原则中,手术通常是恶性胶质瘤起始和主要的治疗步骤。在前瞻性临床随机试验尚不充分的情况下,弥漫性胶质瘤切除程度与患者生存期获益的评估主要依赖回顾性临床数据分析。现有证据表明,广泛的手术切除可以延长高级别肿瘤患者的生存预期。外科治疗不仅可以明确组织病理和分子病理学诊断、减少肿瘤细胞负荷、降低颅内压、缓解神经功能障碍,还可以为制定和实施辅助放化疗方案创造有利条件。因此,外科处理对胶质瘤治疗的意义是肯定的。 影像学的发展和显微神经外科技术对胶质瘤的外科治疗功不可没。头颅CT和MRI扫描技术的应用提升了胶质瘤的术前临床诊断水平,并通过肿瘤及与脑结构的解剖细节显示帮助术前决策。显微神经外科技术,以脑沟、脑回为边界,沿肿瘤边缘白质纤维束走向作解剖性切除,提高了胶质瘤手术的切除程度和安全性。但胶质瘤常弥漫浸润性累及脑功能区及深部结构。单靠头颅CT和MRI常规扫描,不能提供给我们肿瘤的代谢信息与对脑功能结构的影响信息,对深层次的颅内病变的精确空间定位也有困难,也进一步影响了对累及脑功能区及脑深部肿瘤实现手术切除的效果。 从20世纪末开始,脑胶质瘤进入了影像引导及神经功能引导的手术时代。多模态三维影像融合与神经导航、神经电生理监测与唤醒手术、术中实时成像等技术,综合应用于脑胶质瘤的手术切除,带来了手术策略的革新,也真正实践了对肿瘤实施最大限度的安全切除。一、多模态影像融合与三维(3D)手术计划及神经导航 近十年来恶性胶质瘤手术治疗的进步,脑成像技术的发展仍是重要推手。基于MRI的水扩散定量技术,包括表观扩散系数(apparentdiffusioncoefficient,ADC)、各向异性(fractionalanisotropy)、扩散张量成像(diffusiontensorimaging,DTI),以及脑血容量(cerebralbloodvolume,CBV)和多体素核磁共振波谱(MRspectrum,MRS)可以帮助神经外科医生术前更好的确定手术切除的预计靶标。功能MRI(functinalMRI,fMRI)帮助术者预判肿瘤对重要脑区及深部结构的功能影响,为实现对肿瘤最大限度的安全切除和最小限度的神经功能损伤提供重要的信息。在核磁共振检查的同时,完成相应的功能任务,通过血氧水平依赖性功能MRI(bloodoxygenleveldependentfunctionalMRI,BOLD-fMRI),我们可以判断运动、感觉、语言和视觉皮层区功能。这些重要的脑功能区不仅存在生理性的个体差异,在病理情况下,肿瘤可以扭曲或破坏脑功能结构亦或重塑神经功能,BOLD-fMRI实现了对脑功能的成像。纤维束示踪成像依赖于各向异性来测量沿白质纤维束的水扩散的方向性,并产生一个三维图像直观显示出皮质脊髓束、弓状束和/或视放射等白质内的关键纤维束,可以反映肿瘤对纤维束的压迫、推移或破坏,成为了评估肿瘤累及白质纤维束的一种可靠方法。 医学图像的三维可视化技术克服了二维影像对肿瘤进行精确空间定位缺陷。在三维影像上,我们可以把肿瘤影像、颅内的动、静脉血管系统、相关脑功能区的位置、肿瘤与神经纤维束的毗邻关系多模态融合在一起。不仅核磁共振成像信息能够实现三维融合,而且还可以把PET-CT所提示的代谢影像进行同步融合。PET-CT能够良好反映胶质瘤代谢的不均一性,而发现低级别胶质瘤中的较小间变病灶,这对引导手术切除及活检都很重要。PET-CT还助于描绘胶质瘤浸润延伸的轮廓。研究表明,MRI增强所显示的肿瘤体积可能比C-蛋氨酸PET显像所示的肿瘤体积要小。有些病例中PET显示病损延伸至脑功能区,但MRI增强结果并不与之匹配,提示术者必须重新考虑手术策略。 计算机所创建的三维立体的虚拟现实环境,可以帮助神经外科医生术前制定手术计划,三维可视化定位拟切除的肿瘤靶标并选择最适合切除方式。在胶质瘤切除术中,医生虽然可以通过肿瘤的血管分布、色泽和质地来进行肿瘤切除范围的判断,但肿瘤与水肿白质的分界并不清晰。多模态的三维神经导航技术在胶质瘤切除术中,提高外科医生接近和切除病灶,尤其是皮层下病灶的能力。由于医生可以在术中获得交互式动态信息反馈,在三维影像引导下,更好的实现了脑肿瘤手术的微创理念。但由于神经导航系统是以术前影像资料MRI为基础的,所以交互式信息反馈并不能反应术中实时的影像。由于硬膜的开放、脑脊液的流失、病灶的切除所造成的脑漂移降低了这项技术的可靠性。二、肿瘤术中的实时成像 立体定向成像、fMRI和DTI通过影像融合术阐明了重要的功能和解剖学信息。这些信息与如果能够联合术中的肿瘤实时显像,将会成为为外科医生提供术中实时指引的有力方法。术中核磁共振成像(intraoperativeMRI,iMRI)在此方面显示了明显优势。目前,全世界大约有100余家医疗中心已经装备了这项最新技术。由于能够在术中对病人进行核磁共振扫描,医生可以根据扫描结果,分析肿瘤切除程度及潜在的神经功能影响,并判定是否需要继续切除。iMRI克服了应用术前影像资料进行神经导航易出现脑漂移的缺陷,对术中肿瘤切除程度的判定有了更加客观地影像学证据,还可以早期发现术中并发症,如出血、脑室梗阻和脑缺血,并及时处理。 在胶质瘤显微外科手术中,术中超声与神经导航系统整合,可以对肿瘤、邻近的脑室和肿瘤外周血管进行较好地定位和呈现,显示脑肿瘤的实时影像,引导手术切除。术中超声同iMRI比较,还具有设备费用低、使用灵巧方便、检查时间短、污染机会少等优点。 在恶性胶质瘤的手术切除中使用荧光接到也能够提高恶性胶质瘤肉眼下的全切率。这一技术需要病人口服5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinicacid,5-ALA),一种非荧光前体药物。在脑组织中,5-ALA通过血红素合成途径代谢成带荧光的原卟啉IX(protoporphyrinIX,PpIX)。由于胶质瘤中脑屏障的破坏、肿瘤新生血管及肿瘤细胞过表达的膜转运蛋白,可以促使肿瘤组织摄取更多的5-ALA,肿瘤细胞中参与血红素合成酶类表达变化,这些因素促进了PpIX在高级别胶质瘤中积聚;正常脑组织中PpIX表达非常低。借助于发射波长为400nm蓝光手术显微镜,可以看到脑组织是蓝色的,肿瘤是红色的,增加了肿瘤与脑组织间的对比,以利术中肿瘤的识别和切除。三期临床研究报道了运用荧光引导切除肿瘤的病人具有更长的无进展生存期。为了评估应用荧光引导的手术切除程度效果,尚需要努力开展随机、对照、多中心的临床试验研究。三、术中神经电生理检测及唤醒手术 神经电生理学监测技术是术中脑功能区定位技术的金标准。综合唤醒手术、术中感觉运动诱发电位监测、术中皮质电刺激与皮质下电刺激等电生理学技术,在术中标记脑功能图(brainmapping),实现在脑胶质瘤切除术中脑功能皮质及皮质下功能通路的精确定位和实时保护。 唤醒手术是在脑肿瘤切除术中对较高级神经功能进行实时监测的重要匹配手段,主要用于确定脑语言区的位置,也可定位运动和感觉区。在肿瘤极为靠近脑功能区的病例中,肿瘤切除方式和范围对保存重要神经功能极为关键。在唤醒手术中,麻醉师需要在病人清醒状态下,既要保证病人的稳定和舒适,又要能让病人进行充分交流,完成脑功能的定位。如在肿瘤切除过程中,神经外科医生和神经电生理监测医生,在进行直接皮层电刺激的同时,与病人进行交谈,在这一过程中记录病人出现语言障碍时所对应的皮层刺激点。 术中神经功能监测已经证明对保留神经功能完整及增加肿瘤的切除两方面均有帮助。目前我国主要的神经外科中心均已开展神经电生理学监测及术中唤醒工作,本刊介绍了部分单位的经验和规范。四、基于外科手术的局部治疗 胶质瘤的局部治疗不仅需要新的技术,而且需要在手术干预下完成。神经外科医生不仅仅要完成肿瘤切除手术,还要执行附加的局部治疗计划。 近距离放射治疗不仅可以通过立体定向方法单独实施,还可以和显微外科手术组合使用。对于重要功能区的肿瘤,手术切除结合间质放射治疗已被证明是控制肿瘤的有效方法,病人无进展生存期和总生存期延长,保护了神经功能完整性。植入一个低能量放射源如I-125既可以引发高剂量的肿瘤内部坏死,又可以最大程度的保存周围的非肿瘤组织。近距离放射治疗具有良好放射生物学特性,不妨碍后续的外放射治疗,在肿瘤复发/进展过程中依然有效,且无增加放射治疗并发症的风险。 局部植入包载化疗药物的可生物降解缓释膜片,能够在肿瘤部位实现持续的、长间隔药物浓度。卡莫司汀缓释植入膜片(Gliadel)在肿瘤切除完毕后,植入手术残腔表面,可以在三周内局部缓慢释放卡莫司汀,作为外科手术的辅助治疗手段已应用于新发或复发的高级别胶质瘤。尽管卡莫司汀缓释植入膜片能够持续在肿瘤局部实现间质内保持较高药物浓度,但因仅依靠被动扩散,药物渗透效果有限,限制了疗效。越来越多的数据表明卡莫司汀缓释植入膜片和其他综合治疗措施联合应用,能够稍长延长胶质母细胞瘤患者的生存期。 对流增强给药(convectionenhanceddelivery,CED)技术可以提高局部治疗药物的渗透深度。神经外科医生将导管植入插入脑实质,通过注射泵建立外部压力梯度,持续将药物注入,使治疗药物大范围的分布到周围脑组织中。最初的临床试验表明,颅内的CED治疗对于复发的GBM是一种安全、可行的治疗方案。理想的药物输送载体应融合Gliadel和CED两项技术,而且既能持久的保持药物的高浓度,又有良好的组织分布。 预计在未来10年内,纳米技术也将会极大的推进恶性胶质瘤的局部外科治疗。纳米颗粒不仅可以结合多种治疗性药物,还可以修饰上脑肿瘤特异性抗体,通过全身或局部给药途径,运送到肿瘤组织而发挥其治疗作用。通过MRI等手段对纳米粒子进行成像,将会在治疗药物的传递和治疗随访方面为提供详细信息。 尽管开颅手术在胶质瘤的治中的地位仍无法撼动,但对于不能进行手术切除治疗的胶质瘤患者,实施穿刺活检获得组织学及分子病理证据,有利于指导辅助治疗方案和预后的判定。即时对于那些能够进行手术切除的肿瘤,在手术之前进行穿刺活检也能够为其个性化治疗提供帮助。除了有框架立体定向活检技术,无框架神经导航引导的穿刺活检也可以安全、成功地完成0.5cm大小的颅内病变活检取材。神经内窥镜作为神经外科的重要技术,也可以用于脑室内、脑室旁和中线深部肿瘤的切除以及活检。应用神经内窥镜在切除肿瘤的同时还能够进行第三脑室造口术来治疗由肿瘤造成的脑积水,从而避免了脑室腹腔分流术实施。 尽管胶质瘤手术治疗技术有了显著的进步,神经外科医生在进行手术决策时必须具体分析病人年龄、身体条件及神经功能状态、肿瘤的位置、大小、脑功能的累及范围、手术和非手术的风险因素、肿瘤的组织病理及分子病理标志所提示的肿瘤生物学特性和预后预计,个体化的决定手术策略。尽管扩大的肿瘤切除能使患者额外受益,我们依然不能低估手术致残的风险。任何与手术相关的严重致残都可能会延迟启动术后辅助放疗和化疗,仍然是对病人额外的伤害,使预后恶化。我们必须强调:没有什么技术可以取代神经外科医生对大脑解剖结构的精确了解;没有什么技术可以替代医生对治疗原则的把握;也没有技术可以替代医生对病人治疗做出个体化的综合决断。