神經(jīng)母細胞瘤自然退化的研究進展

田 超，韋 星，徐丹丹，朱才義

(1.中南大學湘雅醫(yī)學院附屬海口醫(yī)院超聲醫(yī)學科，海南 ?？?70000；2.南華大學病理生理學教研室，湖南 衡陽421000)

神經(jīng)母細胞瘤自然退化的研究進展

田 超1，韋 星2，徐丹丹1，朱才義1

(1.中南大學湘雅醫(yī)學院附屬?？卺t(yī)院超聲醫(yī)學科，海南 海口570000；2.南華大學病理生理學教研室，湖南 衡陽421000)

神經(jīng)母細胞瘤(Neuroblastoma，NB)是一種來自交感神經(jīng)系統(tǒng)的胚胎性腫瘤，是人類所知的能夠發(fā)生自然退化的腫瘤中自然退化概率最高的腫瘤。自然退化不僅僅發(fā)生于低等級的NB，甚至發(fā)生于已發(fā)生轉(zhuǎn)移的NB患者。本文就NB自然退化現(xiàn)有的研究進展展開綜述。

神經(jīng)母細胞瘤；自然退化；胚胎性腫瘤；神經(jīng)嵴

神經(jīng)母細胞瘤(Neuroblastoma，NB)是一種來自交感神經(jīng)系統(tǒng)的胚胎性腫瘤，由神經(jīng)嵴的交感神經(jīng)節(jié)細胞發(fā)生發(fā)展而來。神經(jīng)嵴是一種胚胎時期由神經(jīng)外胚層分化而來的組織。神經(jīng)嵴有時也被稱為第四胚層[1]。NB一般發(fā)生于胎兒或者出生早期，是最常見的兒童顱外實體性惡性腫瘤[2]。腫瘤的自然退化是指腫瘤原發(fā)灶或者轉(zhuǎn)移灶在未經(jīng)任何治療的情況下范圍縮小甚至消失。NB被認為是最常見的具有自然退化潛力的腫瘤，其他的類似腎癌、惡性黑色素瘤、絨毛膜癌和淋巴系統(tǒng)惡性腫瘤等也會發(fā)生自然退化現(xiàn)象[3]。隨著對自然退化研究的深入，研究者提出了NB自然退化的特殊分級4S級，以及神經(jīng)營養(yǎng)因子、免疫反應(yīng)、端粒酶等自然退化機制假說和基于各假說的治療措施。

1 神經(jīng)母細胞的發(fā)生過程

在脊椎動物神經(jīng)管形成的過程中神經(jīng)嵴細胞要經(jīng)歷一個成熟過程[4]，該成熟過程受到復(fù)雜的轉(zhuǎn)錄因子和表觀遺傳調(diào)控的影響[5-6]。經(jīng)歷了該成熟過程后，早期的神經(jīng)嵴前體細胞獲得了分化成各種不同細胞和自我更新的能力。后續(xù)的梯度級聯(lián)信號BMP、Wnt、Notch等引導其分化為頭、頸、和心臟等處的上皮、間葉和內(nèi)皮組織以及外周的交感—腎上腺髓質(zhì)分泌系統(tǒng)[7-8]。若該成熟過程受到抑制，將導致神經(jīng)嵴前體細胞發(fā)生惡性改變，即腫瘤形成[9]。

2 神經(jīng)母細胞瘤分級

2.1 神經(jīng)母細胞瘤分級系統(tǒng) 目前有兩套應(yīng)用于NB的分級系統(tǒng)：INSS(International Neuroblastoma Staging System)和INRGSS(International Neuroblastoma Risk Group Staging System)。INSS在1986年的一次會議上被提出，并在1988年正式發(fā)表，是一套已經(jīng)應(yīng)用了20多年的分級系統(tǒng)[10]。INSS是一種術(shù)后分級系統(tǒng)，受到了腫瘤原發(fā)灶的位置的影響，并且需要經(jīng)驗豐富的小兒外科和病理團隊，需要詳細的影像學資料。為了彌補以上不足，新的INRGSS是以疾病的程度以及術(shù)前影像學危險因素(Image-defined facators，IDRFs)對腫瘤的可切除性做出評價。相對于INSS，INRGSS是一種前評價系統(tǒng)[11-12]。

2.2 自然退化的特殊分級——4S級 NB在分級上與其他腫瘤大致相同，不同之處在于多了一個專為自然退化建立的分級。該分級最早由Evans等[13]和D'Angio等[14]提出，即ⅣS級，之后的INSS和INRGSS也引用了這一概念，即INSS中的4S分級和INRGSS中的MS分級。本文之后采用4S代表此型腫瘤。4S級定義為＜18周的嬰兒，腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移并且腫瘤轉(zhuǎn)移灶僅限于皮膚、肝臟和/或骨髓。骨髓的累及程度應(yīng)當滿足：在病理檢查時在涂片或切片中腫瘤細胞占所有有核細胞的比例＜10%，MIBG閃爍掃描骨及骨髓應(yīng)為陰性[12]。這類患者預(yù)后極好，腫瘤可能自然退化，或者分化成低度惡性腫瘤，如星形膠質(zhì)細胞瘤等[12]。在Evans等[16]報道中，患兒的兩年生存率為87%，31例患兒中4例因早期器官衰竭或感染死亡，8例出現(xiàn)了被證實的自然退化。需要注意的是，自然退化現(xiàn)象并不僅僅出現(xiàn)于4S中，在其他分級中也有出現(xiàn)。此外，并不是所有的發(fā)生退化的腫瘤都能完全退化消失。Hero等[17]的研究發(fā)現(xiàn)部分患者的腫瘤組織在經(jīng)歷了一定程度的退化后，第2年仍能觀察到殘留的腎上腺腫瘤組織。4S級和4級相比，4級腫瘤主要為部分染色體畸形(Segmental chromosomal abnormalities，SCAs)，而約90%的4S級患者表現(xiàn)為三倍體染色體畸形[18]。研究還發(fā)現(xiàn)4S級高表達1號染色體短臂上的基因，而4級高表達11號染色體基因。此外Yu等[19]報道，4級和4S級在蛋白質(zhì)表達上也存在差異。需要注意的是雖然基因型、基因表達，和蛋白質(zhì)表達上4級和4S級間存在差異，但是在4S級中發(fā)生退化的和未發(fā)生退化的案例間基因型、基因的表達和蛋白質(zhì)表達并不存在明顯差異。

3 神經(jīng)母細胞瘤自然退化的發(fā)生機制

NB自然退化的確切機制仍有待進一步研究，但已經(jīng)有一系列可能的機制被提出用來解釋自然退化現(xiàn)象。

3.1 神經(jīng)營養(yǎng)因子(Trk)和自然退化 神經(jīng)營養(yǎng)因子受體TrkA、TrkB和TrkC在自然退化中發(fā)揮著重要的作用，這三種受體的配體均為神經(jīng)生長因子(Nerve growth factor，NGF)。TrkA高表達一般提示腫瘤預(yù)后良好，低分級的和4s級神經(jīng)細胞瘤一般表達高水平的TrkA[20]。相反，TrkB高表達提示預(yù)后較差[21]。TrkA和TrkC是依賴性受體，當缺乏配體刺激時將介導產(chǎn)生凋亡信號，促使細胞凋亡。把高表達TrkA的腫瘤細胞放置于添加了NGF的培養(yǎng)基中，腫瘤細胞向神經(jīng)節(jié)分化并存活數(shù)月。當去除NGF后，腫瘤細胞發(fā)生凋亡。由此推斷NB中TrkA的表達，根據(jù)環(huán)境匯總NGF的存在與否，將引導腫瘤細胞發(fā)生分化或者自然退化(凋亡)[22]。

3.2 免疫學機制和自然退化 NB以及其他腫瘤發(fā)生自燃退化時常常伴隨急性感染。實驗室中可以通過細胞免疫調(diào)節(jié)因子誘導腫瘤細胞發(fā)生自然退化。此外，有時在NB腫瘤中可以觀察到淋巴細胞浸潤，并且有證據(jù)顯示，在NB腫瘤中有特異性抗腫瘤T細胞和抗體存在[23]。同時有數(shù)據(jù)顯示NB細胞通過下調(diào)人體白細胞抗原Ⅰ(Human leucocyte antigen)來逃逸免疫監(jiān)控。以上均提示自然退化和自身免疫關(guān)系密切。Benard等[24]通過對4S期腫瘤分子表達的研究提出了增殖-退化震蕩學說。認為，首先殘余的未分化的神經(jīng)嵴細胞將利用各種營養(yǎng)物質(zhì)尤其是脂肪酸進行增殖，利用脂肪酸需要通過β氧化，而β氧化將產(chǎn)生氧化物。氰化物可能導致正在發(fā)生有絲分裂的細胞得到或者丟失完整的染色體從而形成不穩(wěn)定的染色體組。若這種不穩(wěn)定的染色體組不能被修復(fù)。宿主特異性免疫將啟動，進而通過特異性免疫致使腫瘤退化。但其具體的分子機制，仍然有待進一步完善。

3.3 端粒酶、端粒和自然退化 端粒是染色體末端具有特殊作用的部分，其參與了染色體的復(fù)制，并對于保證染色體的穩(wěn)定性有重要的作用。端粒的長度處于動態(tài)平衡中，端粒長度的調(diào)節(jié)依靠端粒酶實現(xiàn)。端粒酶在腫瘤和無限增殖細胞中高表達，在正常和衰老細胞中低表達[25]。Hiyama等[26]研究發(fā)現(xiàn)，多數(shù)高表達端粒酶的NB患者預(yù)后不佳，并且所有高表達端粒酶的患者的MYCN基因都大量擴增。相反的，4S和自然退化的患者低表達端粒酶。由此推斷端粒酶活性的丟失可能與自然退化相關(guān)。此外Samy等[27]利用轉(zhuǎn)染技術(shù)獲得了一類人類端粒酶基因顯性失活的NB腫瘤細胞系(IGR-N-91)，此細胞系中的細胞相對未轉(zhuǎn)染的腫瘤細胞有更高的凋亡概率。Samy等[27]還發(fā)現(xiàn)，在致小鼠發(fā)生腫瘤能力上，IGR-N-91明顯弱于未轉(zhuǎn)染的NB細胞。以此認為端粒和端粒酶與自然退化相關(guān)。

3.4 表觀遺傳變異等其他機制 基因表達的改變可能導致啟動子甲基化，組蛋白修飾或者染色質(zhì)重構(gòu)而影響NB細胞的分化。表觀遺傳變異可以影響基因表達這一理論早在十年前就已經(jīng)得到證實。并且有些研究提示基因甲基化和組蛋白修飾能夠影響患者的預(yù)后[22]，但其具體機制仍有待進一步研究。

4 針對自然退化的治療

4.1 誘導退化治療 參考以上NB自然退化機制的推論，近年來誘導腫瘤細胞退化日益成為研究熱點，同時有許多誘導退化藥物正處于實驗室研發(fā)階段或已進入臨床試驗。誘導退化為NB的治療提供了全新的思路。通過誘導退化，希望一方面可以誘導惡性表現(xiàn)的腫瘤向自然退化方向發(fā)展，從而達到治療腫瘤的目的；另一方面可以加快嬰兒腫瘤的退化速度，尤其是對于急性的對生命產(chǎn)生嚴重威脅但遠期預(yù)后良好的腫瘤[22]。但目前這些療法都大多還處于研究階段，未應(yīng)用于臨床。

4.1.1 TrkA通路誘導退化 最有希望的誘導退化治療方式就是通過TrkA神經(jīng)營養(yǎng)因子受體通路。其理論基礎(chǔ)是觀察到在TrkA高表達的腫瘤中加入EGF時腫瘤存活甚至發(fā)生分化，而不加入EGF腫瘤則凋亡。因此認為消除NGF或者抑制配體刺激TrkA受體，從而觸發(fā)TrkA信號能夠誘導腫瘤細胞凋亡。來他替尼(CEP-701)是一種針對Trk神經(jīng)營養(yǎng)因子受體(TrkA、TrkB和TrkC)的靶向藥物，能夠有效抑制TrkB在腫瘤中的表達[28]。對在一個針對于患有復(fù)發(fā)性或難治性NB的患兒的一期臨床試驗中，給予患兒生物計量的來他替尼產(chǎn)生了顯著的臨床作用[29]。此外一些第二代Trk抑制劑正處于一期臨床試驗或臨床前開發(fā)，這些藥物能夠同時抑制Trk三種受體，在低度惡性腫瘤中通過抑制TrkA發(fā)揮作用，而在高度惡性腫瘤中通過抑制TrkB發(fā)揮作用[30]。

4.1.2 免疫學方法 NB對于抗體依賴細胞介導的細胞毒作用(Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity with anti-ganglioside，ADCC)和補體依賴性細胞毒性反應(yīng)敏感。嵌合抗體(ch14，18)是一種針對雙唾液酸神經(jīng)節(jié)苷脂GD2的抗體，已經(jīng)被并入高危型NB的一線用藥中[31]。因為GM-CSF和IL-2等能夠強化免疫過程，有一項三期臨床試驗旨在研究ch14，18和細胞因子(GM-CSF和IL-2)聯(lián)合應(yīng)用效果是否優(yōu)于ch14,18單獨應(yīng)用[2]。此外，通過增加HLAⅠ在NB細胞中的表達而強化免疫監(jiān)控而可能最終促使腫瘤退化。但是需要注意的是，增加HLAⅠ的表達有可能降低NK細胞對腫瘤細胞的敏感性[32]。雖然可供研究的免疫療法藥物有很多，但是其大多數(shù)具有高毒性，而低毒性的可供選擇的藥物相對較少。

4.2 觀察療法 約20%的NB患者是于產(chǎn)前或出生后前3個月確診的。在過去的20年中，常規(guī)產(chǎn)前超聲極大地提高了胎兒NB的診出率。約90%的腫瘤出現(xiàn)在腎上腺。1990s年代，大規(guī)模的篩查實驗研究發(fā)現(xiàn)，篩查出的NB患者是最終發(fā)展為臨床NB患者的2～3倍，并且認為篩查出NB但沒有發(fā)展為臨床NB的這部分患者發(fā)生了腫瘤的自然退化，同事推測非4S級患者也能發(fā)生腫瘤自然退化。以上推測在之后的研究中得到證實[17]。Fritsch等[33]認為，一些局限性的產(chǎn)前超聲發(fā)現(xiàn)的NB腫瘤是未完全退化的神經(jīng)母細胞節(jié)，并且考慮到此類局限性腫瘤有很高的自然退化率和極好的預(yù)后，所以提出了觀察療法，以避免對患者實施手術(shù)。

具體方法是通過超聲和生物學檢查確定低危組患者。對所有低危組患者進行密切的連續(xù)觀察，包括超聲檢查和尿液兒茶酚胺測定等。期待腫瘤自然退化。但是如果出現(xiàn)瘤體積擴大或者尿液中兒茶酚胺升高者將選擇手術(shù)治療。Nuchtern等[34]認為，對于＜6個月的、小的局限性的腎上腺NB，觀察是一種相對安全的治療方法。

5 展望

對NB自然退化的研究將有利于臨床對NB的分類治療。對于低危組，具有自然退化潛力的腫瘤選擇非手術(shù)治療甚至避免細胞毒藥物的應(yīng)用將大大提高治療后嬰兒的生存質(zhì)量。當然，需要注意的是，必須進一步明確界定低危組患者的生物學參數(shù)，避免對需要治療的患者錯誤地采用了保守的治療方法。

目前NB自然退化的具體機制還是個迷，需要更進一步的研究。自然退化是腫瘤的一個非常特殊的表現(xiàn)，對其具體機制的研究有利于更深刻的理解腫瘤，并可能為NB甚至其他腫瘤的治療提供新的思路。

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朱才義。E-mail：zhucaiyi56@163.com