[研究]儿童脑干胶质瘤化疗的研究进展 儿童DIPG暂无有效方案 |张俊平

版权说明-本文原标题《儿童脑干胶质瘤化疗的研究进展》；本文来源：中华神经外科杂志2017年5月第33卷第5期；作者：张俊平 首都医科大学三博脑科医院神经肿瘤化疗科；转载自医脉通网站

儿童脑干胶质瘤化疗的研究进展

张俊平 首都医科大学三博脑科医院神经肿瘤化疗科

儿童脑干胶质瘤约占儿童脑肿瘤的10%～15%。其中15%～20%是低级别胶质瘤，呈现慢性发展过程，化疗敏感性好；剩余的80%中的大多数是弥漫浸润脑桥的占位，被命名为弥漫内生型脑桥胶质瘤（diffuse intrinsic pontine gliomas, DIPG）；儿童脑干非DIPG高级别胶质瘤发病率低，预后差。DIPG是儿童脑肿瘤致死的主要原因，患者的总生存时间（overall survival, OS）为8～11个月，无进展生存时间（progression-free suivival, PFS）为5～9个月，2年生存率<10%，患者病程的长短及Karnofsky功能状态评分与儿童DIPG的预后相关。1984年至2005年，传统细胞毒药物化疗治疗DIPG未发现生存获益。2005年以来，儿童脑干胶质瘤的基础及临床研究出现许多新进展，为脑干胶质瘤的化疗研究开启了新时代。本文就儿童脑干胶质瘤的临床化疗、化疗研究面临的问题及研究进展进行综述。

一、儿童脑干胶质瘤的化疗

（一）儿童脑干低级别胶质瘤的化疗

儿童脑干低级别胶质瘤通常发展缓慢，化疗的有效率较高；尤其是低龄儿童有肿瘤残留或复发时首选化疗，化疗有效者可推迟或避免放疗。

1．一线细胞毒药物：

不能手术切除和（或）复发的脑干低级别星形细胞瘤对卡铂及长春新碱联合化疗方案有效。有研究报道，16例脑干胶质瘤（中脑、脑桥、延髓和上颈髓）的中位年龄为4.2岁（0.5～8.0岁），其中12例≤5岁，14例有病理诊断（11例为WHOⅠ级，3例为WHO Ⅱ级），无病理诊断的1例有神经纤维瘤病、1例有超过12个月的病程；所有患者采用卡铂联合长春新碱方案化疗。在中位随访时间为57个月时，所有儿童均存活，11例（68%）无肿瘤进展，无进展的患者1例完全反应（complete response, CR）、8例部分反应（partial response, PR）及微小反应、2例疾病稳定，客观反应率（CR＋PR）为44%。

笔者对卡铂及长春新碱联合方案进行了改良，改良方案的客观反应率为50%，较历史对照提高，临床起效较快，中位起效时间为3个月；改良方案治疗的1例儿童延髓毛细胞型星形细胞瘤（WHO Ⅰ级）复发并脑和脊髓播散的患者肿瘤完全消失（参见本期刊发的论著）。

2．分子靶向药物：

BRAF V600E突变在脑干毛细胞型星形细胞瘤、节细胞胶质瘤及多形性黄色星形细胞瘤有较高的检出率。针对BRAF V600E突变的小分子靶向药物威罗菲尼在2个复发进展的脑干低级别胶质瘤的个案报道中取得疗效。但分子靶向药物的疗效尚需进一步扩大临床病例数验证，此外最佳用药剂量及用药持续时间等临床问题尚需探索。

3．贝伐珠单抗：

贝伐珠单抗是单一靶向血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）的单克隆抗体，2009年5月被美国批准治疗成人复发胶质母细胞瘤。以贝伐珠单抗为基础的化疗对缓解幕上儿童低级别胶质瘤神经功能衰退有益，但停药后几乎所有肿瘤再次进展，疗效并不优于常规二线化疗方案，并需注意蛋白尿、关节炎、嗜睡等3级以上不良反应及警惕卵巢早衰等远期毒性。该方案不作为儿童脑干低级别胶质瘤的一线化疗方案，需谨慎用药。

（二）儿童DIPG的化疗

儿童DIPG具有独特的基因特征，既不同于成人高级别胶质瘤，也不同于非脑桥部位的儿童高级别胶质瘤。DIPG目前暂无验证有效的化疗方案，部分原因是由于此前的药物临床试验入组标准不要求病理学诊断，无法进行分子病理分析，而且在分组设计上存在一定的缺陷，从而影响试验结果的分析判读，不利于鉴定出 42 35120 42 14941 0 0 3786 0 0:00:09 0:00:03 0:00:06 3785效人群及相应分子特征。近年来，随着分子和基因遗传学研究的发展，一些相对特异的分子靶点被发现，有利于发展出新的化疗策略。目前，患者宜在获取组织病理及分子病理的基础上，个体化应用化疗药物，推荐进入国内针对DIPG的科学设计、融合了最新研究成果的药物治疗临床试验。

1．传统细胞毒药物：

1977年至1980年，Finlay和Zacharoulis对新诊断的DIPG患者比较了单纯放疗与长春新碱同步放化疗后辅助PCV方案化疗的疗效，结果显示两组的生存率差异无统计学意义，化疗联合放疗并未比单纯放疗增加生存获益。1994年至1997年，CCG-9941研究评价了DIPG患者放疗前先行3周期化疗的疗效，患者被随机分到化疗方案A（卡铂、依托泊苷和长春新碱）及化疗方案B（顺铂、环磷酰胺、依托泊苷和长春新碱）。2个化疗方案的客观反应率均很低，放疗前的肿瘤进展率均很高，而且生存时间未改善。1999年至2001年，POG-9836研究对DIPG患者进行口服依托泊苷联合长春新碱方案同步放化疗，以及放疗后继续化疗10个周期，该研究的中位OS为9个月，2年生存率为3%，较单纯放疗仍未取得更好的疗效。

自体造血干细胞移植支持下的大剂量塞替派联合马法兰化疗也在新诊断DIPG进行了研究，共35例入组患者（3～18岁）接受了放疗，其中24例放疗后接受了大剂量的化疗，3例死于化疗相关并发症，余21例均死于肿瘤进展。无论是全部入组患者还是接受了大剂量化疗的亚组患者的中位OS均为10个月。自体造血干细胞移植支持下的大剂量化疗增加到放疗伴随着较大的毒性，而且较单纯放疗的疗效未提高。自体造血干细胞移植支持下的大剂量化疗在复发DIPG的患者中同样未取得较好的疗效，复发DIPG的OS只有4.7个月，治疗毒性相关病死率为13%。

2．新一代烷化剂替莫唑胺（temozolomide, TMZ）：

TMZ具有口服方便、不良反应小、耐受性好的特点。2005年以来，TMZ 6周同步放化疗及TMZ标准5 d方案辅助化疗成为成人新诊断胶质母细胞瘤的标准治疗。O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶（O6-methylguanine-DNA methyltransferase, MGMT）介导了肿瘤细胞对TMZ耐药，MGMT蛋白表达受MGMT基因启动子区甲基化的调控，成人胶质母细胞瘤MGMT启动子区甲基化者对TMZ化疗更敏感。

2004年至2005年，Cohen等入组了63例新诊断的DIPG（年龄为3～21岁），不要求必须有病理学诊断，治疗方案为TMZ同步放化疗及TMZ 5 d方案（每28天1个周期）辅助化疗10周期，中位OS为9.6个月，并未比历史对照效果更好。由于病理学诊断非必须，所以MGMT检测未能进行，尚不清楚TMZ对DIPG治疗无效的原因是否与MGMT有关。

2008年至2010年，基于TMZ剂量密度方案可以耗竭MGMT，有助于克服TMZ耐药，英国学者发起了一个16个中心参与的研究，评估TMZ剂量密度方案（TMZ连用21 d，休息7 d）治疗新诊断DIPG的疗效。该研究入组的43例患者基于临床影像学诊断，病理非必须，年龄为2～20岁，中位年龄为8岁。方案为TMZ同步放化疗及TMZ 21 d方案12周期辅助化疗，其中位OS为9.5个月，未比单纯放疗带来生存获益。但是，5例中位年龄为13.6岁（9～18岁）的患者OS超过了2年，提示年龄偏大的青少年似乎对该方案疗效更好。

另一MGMT抑制剂－O6-苄基鸟嘌呤联合TMZ 5 d方案治疗儿童复发或进展高级别胶质瘤及脑干胶质瘤的研究，也未达到预期的客观反应率，16例复发或进展的脑干胶质瘤患者无1例达到CR或PR，仅有1例疾病稳定超过6个月。

3．贝伐珠单抗：

贝伐珠单抗联合伊立替康治疗儿童复发高级别胶质瘤及脑干胶质瘤的研究显示，肿瘤进展时间在复发高级别胶质瘤和脑干胶质瘤分别为127 d和71 d，该方案缺乏有效性。贝伐珠单抗在儿童恶性胶质瘤缺乏有效性的原因：可能是因为VEGF不是介导该类肿瘤血管生成的主要因子，其他血管生成因子如：成纤维细胞生长因子、血小板源性生长因子等主导肿瘤血管生成。

4．分子靶向药物：

近年来针对肿瘤细胞内信号传导通路上的特异（或相对特异）分子的靶向治疗药物，尤其是小分子酪氨酸激酶抑制剂在儿童脑干胶质瘤开展了许多研究。

表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor, EGFR）是令人瞩目的治疗胶质瘤的分子靶点。EGFR高表达可促进肿瘤细胞增殖、肿瘤侵袭和迁移、血管形成，并抑制肿瘤细胞凋亡。有证据表明，胶质瘤患者对放、化疗的抵抗及预后均与EGFR密切相关。吉非替尼和厄洛替尼是目前研究最为深入的EGFR单靶点抑制剂，它们通过竞争性抑制EGFR酪氨酸激酶胞内区ATP结合位点而发生作用。在一项吉非替尼治疗非播散性DIPG（依靠临床及影像学诊断，不要求有病理诊断）的Ⅱ期临床研究中，43例患者的1年和2年的PFS分别为20.9%和9.3%，1年和2年的生存率分别为56.4%和19.6%，而且有3例患者的PFS≥3年，该3例患者中1例诊断不典型，2例年龄<5岁（年龄越小其预后越好）。该研究的2年生存率优于历史对照，但由于没有肿瘤组织进行分子检测，因而无法得知哪些患者治疗有效，以及长期生存患者是否具有疗效更好的分子特征。目前，厄洛替尼针对脑干胶质瘤的临床Ⅰ期研究也已完成。

凡德他尼是口服的小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂，作用靶点为VEGF受体2（VEGFR-2）、EGFR及酪氨酸激酶。目前，在新诊断儿童DIPG放疗后辅助应用凡德他尼的Ⅰ期临床研究已完成。达沙替尼是另一个与血管生成通路相关的口服小分子多靶点酪氨酸激酶抑制剂，其作用靶点为血小板源性生长因子受体A和B、c-Kit和Src。凡德他尼联合达沙替尼化疗以及放疗治疗新诊断儿童DIPG的临床Ⅰ期研究目前也已经完成。

此外，以组蛋白为靶点的组蛋白去甲基化抑制剂在体外H3K27M突变脑干胶质瘤细胞株以及体内异种移植物的实验中显示有效。

5．干扰素：

α-干扰素是细胞因子，在成人幕上胶质瘤被证实有抗肿瘤活性。聚乙二醇干扰素α-2b是长效干扰素，在一项临床Ⅱ期研究中，32例中位年龄5.3岁（1.8～14.8岁）的新诊断DIPG患儿，在放疗后2～10周开始每周皮下注射聚乙二醇干扰素α-2b，直到疾病进展，患儿的中位PFS为7.8个月，2年生存率为14%。与历史对照相比较，2年生存率未有提高，但中位PFS较其他针对相似患者人群的研究（PFS＝5个月）延长，并且生命质量未因治疗而下降。此研究提示干扰素α-2b单药治疗疗效不佳，未来进一步探讨其与其他药物联合应用的可能性。

（三）儿童脑干非DIPG高级别胶质瘤的化疗

儿童脑干非DIPG高级别胶质瘤发病率较低，目前对该类疾病的分子特征知之甚少，预后较差，尚无统一的化疗方案。

二、儿童脑干胶质瘤化疗研究面临的问题

（一）儿童脑干胶质瘤的异质性

肿瘤的恶性转化是一个基因组DNA多步骤变异的过程。儿童DIPG尸检肿瘤组织比较基因组杂交研究发现，分子靶点表达差异不仅存在于不同患者的肿瘤组织间，而且存在于在同一患者肿瘤组织内的不同区域。DIPG肿瘤组织分子靶点表达的异质性影响了分子靶向药物的有效性，如果在不检测分子靶点的情况下，非选择性使用靶向药物可能出现无效的结果。

（二）临床和影像学预后因素混杂导致的选择偏倚

对DIPG患者按照临床和影像学标准进行预后因素分析的队列研究显示，316例患者的中位OS是10个月，年龄≤3岁、诊断时较长的症状持续期（≥2个月）为有利的预后因素；而诊断时MRI的环状强化为不利的预后因素。这些预后因素在临床试验中需要进行分层分析，如果人群预后因素混杂，则易造成病例选择上的偏倚，影响不同试验结果之间的比较，以及影响对治疗干预因素疗效的正确解读。

（三）脑干局部的有效药物浓度

脑干局部化疗药物的通透性决定肿瘤组织内是否有足够的有效药物浓度。DIPG在MRI上常表现为不增强的病变，可能是由于血脑屏障相对完整，从而影响非脂溶性药物、尤其是大分子药物的通透性，从而降低了肿瘤局部的药物浓度。而增强对流输注技术可通过正压力梯度推动的对流液体输注，来增强包括大分子量蛋白在内的药物局部组织分布。当前，几种不同药物通过增强对流输注技术治疗儿童脑干胶质瘤的临床试验正在进行中。

（四）缺乏脑干胶质瘤耐药机制的认识

MGMT在成人胶质母细胞瘤对TMZ的耐药中发挥重要作用，而MGMT是否介导了儿童DIPG对TMZ耐药仍未可知。其他与幕上胶质瘤耐药相关的分子，如核因子κB及抑癌基因p53等是否参与了脑干胶质瘤的化疗耐药，目前也不清楚。对耐药机制的认识有助于研究出克服耐药的策略，提高化疗疗效。

三、儿童脑干胶质瘤研究进展

（一）重新认识活检的意义及活检技术的提高 

脑干胶质瘤的立体定向活检术一度被认为不安全且无必要。近年来，许多治疗组又重新强调活检的重要性。法国的一个立体定向医疗组活检了100多例患者，4%的患者出现一过性并发症，但没有患者因活检并发症而死亡。另外，通过尸检收集脑干胶质瘤组织标本在加拿大、美国和荷兰也在开展。获得的肿瘤组织为脑干胶质瘤的生物学研究提供了帮助。

（二）分子和基因遗传学研究为脑干胶质瘤提供了治疗新靶点

不同的研究组通过全基因组测序、全外显子测序、基因表达研究等方法，在基因表达水平发现DIPG存在PDGFR、EGFR、PARP、VEGFA及其相关下游分子传导通路，包括PI3K-AKT-mTOR通路、RB通路等的改变；在基因组测序发现组蛋白H3突变、ACVR1突变、PPM1D突变、Hedgehog等信号通路活化；此外，Wnt/β-catenin信号通路在脑干胶质瘤中也可能被异常激活。这些新发现增强了我们对脑干胶质瘤生物学特性的认识，有助于研究出新的多靶点联合治疗策略。

（三）通过正电子发射断层显像术（PET）或MRI研究药物分布

对包括单抗类及小分子酪氨酸激酶抑制剂在内的药物进行标记，再通过PET或MRI技术研究药物分布具有可行性，该技术的可靠性及应用价值在成人患者中已经被证实。这种非侵袭性技术可研究肿瘤局部分子靶点表达、化疗药物局部分布以及剂量测定，有助于为特定患者选择合适的药物，以及了解药物局部递送是否充分。在儿童DIPG中，该技术的研究正在进行中。

四、结语

近年来，随着脑干胶质瘤活检的重新强调和技术进步以及一些国家对尸检标本的研究，对脑干胶质瘤生物学特性的认识显著提高，一些相对特异的分子改变被相继发现。结合新型药物的发展、研究药物分布技术的进步及新的给药途径的探索，儿童脑干胶质瘤的化疗研究已进入新的时代。把所有研究进展转化到新的药物临床试验设计当中，将最终提高儿童脑干胶质瘤临床化疗的疗效，改善该疾病的预后。

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