神经母细胞瘤(Neuroblastoma,NB)是起源于神经嵴的胚胎性肿瘤,由未分化的交感神经细胞组成。NB的发病率在15岁以下儿童中约为1/10万,是临床上1岁内儿童中最常见的恶性肿瘤[1]。因肿瘤发生部位、分化程度的不同,其临床表现、生物学特征、生物行为也存在较大的差异。一方面,NB恶性程度高,发生早期转移甚至全身骨髓转移多;另一方面,NB却是发生自发性消退或转变成良性肿瘤比例最高的恶性肿瘤[2]。随着对NB发病机制的深入研究,新的药物和方案的导入,患儿的整体存活率有较大的提高,但高危患儿的存活率与生活质量却无显著的改善。现将近年来的研究与治疗进展总结如下。
一、病因与发病机制
NB可出现多种细胞遗传学上的改变,癌基因Bcl-2、抑癌基因P53及原癌基因Trk家族的异常已被证实与NB的发生有关;染色体1p36缺失、11q23上杂合子丢失、17q23上基因畸变及2p24.1上MYCN基因扩增等也较常见[3]。Maris等[4]利用全基因组关联分析(GWAS)对大样本NB患儿进行单核苷酸多态性(SNP)基因型检测发现,NB患儿染色体6p22与2q35位点存在SNP,首次证实儿童肿瘤的发生也与遗传多态现象有关[5]。随后,该研究小组利用GWAS对NB患儿进行全基因组拷贝数变异(CNV)分析发现,染色体1q21.1上的位点存在CNV,该位点的基因与此前发现的神经母细胞瘤基因家族(NBPF)基因有高度的序列相似性[6];而在11p15.4上LMO1基因的CNV也与NB的遗传易感性相关[7]。这些结果说明同一位点上的获得性结构变异在NB患者中普遍存在,通过GWAS方式识别出的位点也许更易受体细胞改变的影响,从而导致肿瘤的发生[6]。
此外,NB也可因常染色体显性遗传而出现家族性发病,常表现为双侧或多个原发肿瘤。Mossé 等[8]发现可遗传的间变性淋巴瘤激酶(ALK)基因突变与大多数家族性神经母细胞瘤的发病直接相关;在散发病例中,约5~15%的患者也可出现因这一突变而导致的癌基因激活[9-11]。部分患儿还可出现伴发畸形,常见的是先天性巨结肠与先天性中枢性肺换气不足综合征,此类患儿常有同源基因PHOX2B的突变[12]。
二、临床分期/类
神经母细胞瘤的临床分期/类对其治疗方案的选择及预后的判断有着特别重要的意义。目前,多种儿童NB的生物学变量已被确定,包括Shimada组织分级、肿瘤DNA倍性和肿瘤内MYCN基因扩增等。除已沿用多年的Ewans分期与儿童肿瘤协作组(COG)制定的国际NB分期系统(INSS)外,最近国际NB风险协作组(INRG)在INSS的基础上提出了一个新的分期系统,即INRG分期系统(INRGSS)[13]。随后,该协作组又推出了治疗前对患者进行全面评估的INRG分类系统(INRGCS)[14]。该分类系统共对13个影响预后的因素进行分析,认为INRG分期、年龄、组织学分类、肿瘤分化级别、MYCN基因情况、染色体11q缺失与否及DNA倍性是影响NB患者预后最重要的因素;并将患者在统计学上分为16个不同的危险群体,包括4大类:极低危组、低危组、中危组与高危组,其相应的5年无事件生存率(EFS)分别为>85%、75%<EFS≤85%、50%<EFS≤75%与<50%。与此前的分期/类系统相比,其将肿瘤分化级别与肿瘤DNA畸变纳入进行分析,并重新对肿瘤组织学特点进行划分,患儿的年龄同样受到重视,认为12个月与18个是评估预后的两个关键时间点[14]。
INRGCS更为详尽和合理,但其有效性及准确性还需在临床中进一步证实。此外,该系统同样纳入了众多的临床与病理学因素,而真正对NB预后起决定作用的却是肿瘤的生物学特征[15]。有作者利用DNA微阵列技术对NB细胞的基因组与转录组进行分析发现,DNA或RNA的畸变模式也可作为评估预后的重要指标[16]。最近,miRNA在NB的发生与发展中的作用也受到广泛重视[17]。Swarbrick等发现在MYCN基因扩增的NB患儿中,如在瘤体内出现miR-380-5p的高表达,则患者的预后更差,其作用机制可能为参与下调抑癌基因P53[18]。而染色体6p22上FLJ22536与FLJ44180、2q35上BARD1及11p15.4上LMO1等基因的异常均已被证实与NB的早期转移及预后密切相关[4, 5, 7]。
三、治疗
由于儿童NB存在生物学异质性的特点,其相应的治疗方案也迥然不同。对于有良好生物学特征的NB来说,更倾向于减少治疗的强度;而对于进展快、预后差的NB,仍主张提高放化疗的强度。目前国际上广泛使用的治疗方案是建立在INSS的基础上的,按预后将患儿分为低危、中危和高危组,不同组别患儿给予不同的处理[19]。对于低危组患儿,手术仍然是主要治疗手段,目标是在切除肿瘤的同时保护周围正常结构,随后获取肿瘤的分子细胞学数据。对于不能切除瘤体的低危组患儿,低剂量的化疗也能取得满意的效果[20]。中危组采用手术联合化疗,化疗的方案根据患者的肿瘤生物学特征而定。COG新的3期临床试验发现,减少中危组患儿的化疗剂量与周期后,疗效更加显著,有良好肿瘤生物学特征(如超二倍体)的患儿3年期总存活可率达到98±1%[15]。高危组由于其肿瘤恶性程度高、发生早期骨髓和/或骨转移多并存在微小残留病灶(MRD)等问题,手术的作用的相当有限,甚至会加重患儿的病情。目前主张采用超大剂量联合化疗与灭髓治疗,并给予自体外周血干细胞移植(ASCT)及免疫治疗等进行联合处理,以提高患儿的存活率。此外,INSS中的4S期患者由于有良好的生物学特征,很多患者可以出现瘤体的部分甚至全部消退,对小于6月的患儿采用 “等待和观察” 的治疗原则,可以显著地降低因治疗而来的发病率[21-23]。对于未出现MYCN基因扩增的此类患者,部分作者主张将其在临床治疗中划为单独的一类[24]。
尽管在治疗策略上了有了长足的进步,但与低危、中危组相比,高危组患儿缓解率低、复发率高仍是残酷的现实。针对某些已明确的NB的致病因素与生物学特征,许多研究者与机构正在致力于探索新的治疗策略。本节主要对高危组及难治性/复发性患儿的治疗进展进行总结。
1 加强诱导化疗
加强诱导化疗的目的是迅速地减少原发或/和转移部位的肿瘤负荷,为切除原发部位的瘤体创造条件,并可在一定时间内减少耐药瘤株的产生,从而改善预后。目前广泛使用的是纪念斯隆-凯特琳癌症中心(MSKCC)提出的CiE和CDV交替方案[25]。最近,有研究表明托泊替康对复发NB患者也有显著疗效[26],COG的2期临床试验也证实单独运用托泊替康与托泊替康和环磷酰胺联合运用治疗难治性/复发患儿具有相似效果[27];对于难治性/复发患儿,伊立替康与替莫唑胺的联合治疗也能获得19%的应答率[28]。此外,Pearson等[29]将诱导化疗间隔期由原来的21天缩短到10天,从而在总累积剂量不变的情况下提高剂量强度,结果显示虽然化疗后的感染率有所增高,但患儿3年期EFS明显上升。
2 骨髓根除治疗+ASCT
高危NB在化疗刚开始时通常较为敏感,但大部分患儿最终因获得性耐药而复发。因而,对化疗敏感的NB,可以大幅度提高化疗剂量,并对残余病灶和有耐药倾向的肿瘤进行ASCT支持下的骨髓根除治疗,最大限度地杀灭NB细胞同时,有效地预防骨髓抑制、继发感染等致命性化疗并发症的发生[30]。通常,此类治疗有多种方案可供选择,包括联合运用放射性碘标记的间碘苄胍(131I-mIBG),并已获得了较好的疗效[31, 32]。但目前最佳方案尚未确定,COG正在进行相关的3期临床试验。不过,来至MSKCC的临床资料显示,骨髓根除治疗并不能有效降低肿瘤在中枢神经系统的复发率[33]。
3 放疗
NB对放疗较为敏感,放疗一般用于切除不完全而化疗效果不满意者和晚期神经母细胞瘤的姑息治疗。目前高危患儿原发部位肿瘤的放射推荐剂量为2100cGy。MSKCC联合运用加强诱导化疗、手术与超分割放疗,高危组患儿局部瘤体复发率已低于10%[28]。
4 免疫治疗
NB细胞大量表达神经节苷脂(GD2),这种表面糖脂抗原成已成为免疫治疗的理想靶点。目前应用的有鼠单克隆抗体3F8、人鼠嵌合的抗体ch14.18及ChCE7。3F8对骨髓转移灶有较好的活性,但目前尚无随机对照研究证实。在体外模型中已证实ch14.18具有抗肿瘤活性,联合运用粒-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)或白细胞介素2(IL-2)可增强抗体依赖细胞介导的细胞毒作用(ADCC)。COG的3期临床试验已证实,ch14.18联合GM-CSF/IL-2的交替使用并加以异维a酸诱导治疗,患儿的2年EFS明显高于单独使用异维a酸。不过,单独使用ch14.18并无明显效果,提示这种被动免疫治疗可能需要细胞因子介导的免疫系统效应器的激活[34]。目前,已制备出具有活性的人抗ch14.18单链抗体-IL-2融合蛋白(ch14.18-IL-2),2期临床试验已证实其对MRD有较好疗效[35]。
5 131I-mIBG
NB来源于交感神经系统,大部分肿瘤细胞膜表面表达去甲肾上腺素受体。131I-mIBG治疗即利用间碘苄胍与去甲肾上腺素的相似性,使被肿瘤细胞所摄取,从而起到杀伤/灭肿瘤细胞的作用。复发NB患儿对131I-mIBG治疗的应答率很高[36],1期临床试验也证实对原发难治性NB患儿有较好的效果[37]。目前正在进行整合靶点放疗与131I-mIBG的相关研究。
6 抗肿瘤血管生成
与其他实体瘤相似,NB的生长和转移依赖于血管,且NB为胚源性,血管分布较许多成人实体瘤更为丰富。研究发现,肿瘤血管生成与NB转移、MYCN基因扩增及预后密切相关,多种血管生成因子及血管原抑制因子被证实参与了NB血管生成的调控[38]。目前,血管内皮生长因子(VEGF)的特异性中和抗体贝伐单抗已经运用于成人实体瘤的临床治疗,COG的1期临床试验将其运用于包括NB在内的多种儿童转移性肿瘤,患儿有较好的药物耐受性,但其抗NB的临床疗效尚待进一步证实[39]。
7 基因靶向治疗
争对MYCN基因及Bcl-2基因高表达的细胞株,采用反义核酸技术或RNA干扰技术抑制此类基因扩增,可抑制NB细胞的增值活性,诱导分化。胰岛素样生长因子-1(IGF-1)受体拮抗剂已被证实在体外试验中具有抗NB的活性[40];神经营养因子受体TrkB在未分化的NB细胞中高表达,其BDNF/TrkB信号通路与NB细胞的自分泌密切相关,针对其信号通路中Trk酪氨酸激酶的药物靶向治疗在体外试验中已取得了良好的效果;丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶6(AK-A)是NB细胞周期G2-M的关键性调控子,其抑制剂能阻碍细胞的进一步增殖[41]。基于这些前期发现,目前相应的临床试验正在进行中[42]。此外,ALK在NB发病过程中的作用也受到重视,ALK抑制剂治疗间变性大细胞淋巴瘤已进入临床试验,不久可能用运于NB的治疗[43]。
虽然近年来在NB的研究与治疗上取得了很大的进步,但目前多数相关的项目还处于临床试验前期阶段,与此对应的是,高危NB患儿的长期生存率仍非常低。探索NB的生物学特征与发病机制,进一步明确相关指标的临床诊断、分期/类及预后评估,争对肿瘤的特异性分子靶点设计肿瘤治疗方案,将继续是基础与临床研究的重点,也是治疗NB的重要突破口之一。
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