兒童髓母細胞瘤分子分型與治療進展

李秋 王曉江 朱劍棟 張永 謝明祥★

髓母細胞瘤（Medulloblastoma MB）是兒童最常見的惡性腦瘤，在所有兒童中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤中約占20%。其年發(fā)病率在0.2～0.58/100 000 之間［1］。盡管積極治療，約12.8%的MB 患者死于該疾?。?］。即便生存下來，也常遺留嚴重后遺癥，包括認知缺陷、內(nèi)分泌失調(diào)和腫瘤復(fù)發(fā)等，并導(dǎo)致不能完全獨立生存［3-5］。2016年世界衛(wèi)生組織（WHO）出版的《中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類》中提出［6］：MB 的組織學(xué)變異具有臨床應(yīng)用價值，其中一些組織學(xué)和遺傳變異顯著影響治療方案和預(yù)后。針對MB 這個發(fā)病率高、死亡率高的中樞腫瘤，本文將從MB 的四個遺傳（分子）群入手，綜述MB 治療進展。

1 分子分型

根據(jù)組織學(xué)，MB 被分為三種主要的疾病類型：經(jīng)典型，結(jié)節(jié)/硬組織增生型（ND）和大細胞/間變型（LCA），其中ND 被認為預(yù)后較好，而LCA 型預(yù)后較差。隨著基因表達譜、DNA 甲基化和基因組分析的進展，MB 的分類在組織學(xué)和分子分類方案的結(jié)合方面產(chǎn)生了很大的概念性進展。2016 版WHO 分類標準里MB 有四個分子群，分別為：WNT 群，SHH 群，Group 3 和Group 4。

1.1 WNT 群

WNT 群是最少見的分子群，約占所有MB 的10%［7］。男性和女性之間的發(fā)病率無統(tǒng)計學(xué)差異，診斷時平均年齡10 歲［8］。雖然易發(fā)生原發(fā)性腫瘤出血［9］，但該亞群腫瘤通常位于大腦中線，并且很少轉(zhuǎn)移和浸潤腦干［10］，因而與其他分子群相比，該亞組患者有較好的預(yù)后，5年生存率約95%［11］。

Turcot 綜合征描述了原發(fā)性腦腫瘤并發(fā)多發(fā)性大腸腺瘤的情況。隨著家族性腺瘤性息肉?。‵AP）和遺傳性非息肉病性結(jié)直腸癌（HNPCC）的遺傳學(xué)被闡明，越來越多的腦腫瘤與FAP 相關(guān)。FAP 是由APC 抑癌基因的滅活、種系突變引起的APC 蛋白功能的喪失，導(dǎo)致WNT 途徑效應(yīng)分子β-catenin 的核積聚，激活典型WNT/β-catenin 信號通路中的靶基因，從而導(dǎo)致腫瘤［12］。同理，WNT群MB 通常由CTNNB1 基因第3 外顯子的激活突變引起WNT 信號通路的激活，從而導(dǎo)致β 連環(huán)蛋白的核積聚，從而導(dǎo)致MB。研究表明與APC 致病性變異相關(guān)的髓母細胞瘤亞型具有良好的預(yù)后［13］。該亞群中的另一個常見突變是DDX3X 基因，該基因編碼一種可能的RNA 螺旋酶，調(diào)節(jié)染色體分離和細胞周期進程［14］。細胞遺傳學(xué)上，6 號染色體單體是該群中常見的結(jié)構(gòu)改變。

研究表明WNT 群至少包括兩個亞型：WNTα（70%）和WNTβ（30%），大多數(shù)WNTα 患者是兒童，幾乎所有這些患者都有單體6 型改變；WNTβ患者主要是成年人，沒有單體6 型［15］。

1.2 SHH 群

SHH 群約占30%的病例，這類腫瘤患者的年齡呈雙峰分布，主要集中在5 歲以下及16 歲以上。男性預(yù)后較女性好，可能與轉(zhuǎn)錄激活子3（STAT3）有關(guān)［16］。SHH 群發(fā)現(xiàn)于小腦半球，這是該亞型獨有的位置［10，17］。轉(zhuǎn)移發(fā)生率不到25%，在MB 中，這些患者的預(yù)后是中等的，5年生存率約為75%［11］。

SHH 群的特征在于SHH 信號通路的異常激活，該信號通路激活的關(guān)系首先在Gorlin 綜合征患者中被發(fā)現(xiàn)，這些患者基底細胞癌的發(fā)病率很高，易發(fā)生纖維增生性和結(jié)節(jié)性MBs（MBENs）［18］。Gorlin 綜合征主要是由PTCH1 腫瘤抑制基因突變引起，該基因編碼PTC1（SHH 細胞表面受體）。SHH 與PCT1 的結(jié)合激活了G 蛋白偶聯(lián)受體平滑化（SMO），從而從SUFU 的胞質(zhì)隔離中釋放GLI轉(zhuǎn)錄因子。這導(dǎo)致GLI 轉(zhuǎn)錄因子的核定位和靶基因的激活，包括那些參與細胞增殖的基因（如MYCN、CCND1），從而導(dǎo)致腫瘤［19］。因此通過抑制SMO 等過程從而阻斷SHH 信號途徑的靶向治療具有了可行性。TP53 突變經(jīng)常是與Li-Fraumeni syndrome 綜合征（LFS）相關(guān)的突變，大約在30%的兒童SHH-MBs 中可發(fā)現(xiàn)，并且與極差的預(yù)后相關(guān)［20］。GPR161 種系突變也與兒童SHH-MBs 相關(guān)［21］。較為特別的發(fā)現(xiàn)是U1 snRNA 突變發(fā)生在5′剪接位點結(jié)合區(qū)，而非蛋白編碼區(qū)，突變型U1 snRNA 介導(dǎo)的選擇性剪接使腫瘤抑制基因（PTCH1）失活，并激活癌基因（GLI2 和CCND2），這種突變只存在SHH 型MB 中，并主要集中在97%的成人（SHHδ 亞型）和25%的青少年（SHHα亞型）［22-23］。細胞遺傳學(xué)研究主要發(fā)現(xiàn)該型MB 存在包括染色體3q 的增加與9q、10q 和14q 的丟失。進一步將SHH 群MB 分為四個亞型：SHHα 亞型富含TP53 突變、MYCN 和GLI2 擴增，且預(yù)后極差。SHHβ 亞型主要見于嬰兒，在診斷時常已發(fā)生轉(zhuǎn)移，并導(dǎo)致預(yù)后不良。SHHγ 亞型也主要見于嬰兒，但基因組相對穩(wěn)定，預(yù)后較好，多數(shù)MBENs 屬于SHHγ 亞型，SHHδ 亞型主要存在于成人中，常含有TERT 啟動子突變［15］。

1.3 Group 3

Group 3 約占MB 的25%［7］，該亞組預(yù)后最差，5年生存率約為50%［11］。Group 3 主要影響嬰幼兒，男性的發(fā)病率是女性的兩倍。腫瘤多位于中線/第四腦室［17］。大約40%～45%的患者在診斷時已經(jīng)有轉(zhuǎn)移性疾?。?4］。

當(dāng)前對Group 3 的分子基礎(chǔ)報道較少。MYC原癌基因的擴增幾乎是這個亞型獨有的，但也只能在17%的Group 3 中可以見到［25］。研究發(fā)現(xiàn)該組有廣泛的染色體改變，表明基因組高度不穩(wěn)定。由于DNA 的結(jié)構(gòu)變化，通過增強子劫持聚集在一起，特異性激活原癌基因GFI1 和GFI1B。并且Kelch 重復(fù)序列和含蛋白4（KBTBD4）基因的BTB 結(jié)構(gòu)域中的重復(fù)幀內(nèi)插入也可能相關(guān)［26］。細胞遺傳學(xué)方面，最常見的是等臂染色體17q（i17q），約40%的患者存在i17q，且與不良預(yù)后相關(guān)［27］。

Group 3 群MB 可能有三種不同的亞型：Group 3α 常見于嬰兒，并且常常診斷時已經(jīng)轉(zhuǎn)移；Group 3β 組可發(fā)現(xiàn)GFI1 家族癌基因的高頻激活和OTX2 擴增；Group 3γ 常發(fā)生轉(zhuǎn)移，并且經(jīng)常表現(xiàn)出MYC 擴增，它的預(yù)后最差［15］。

1.4 Group 4

Group 4 群MB 是最常見的亞組，占病例的近35%［7］，預(yù)后中等，5年生存率約為75%［11］。沒有好發(fā)年齡段，男性的發(fā)病率是女性的三倍。Group 4群腫瘤位于中線/第四腦室，可能與起源于上菱形唇的表皮中胚層（EOMES）和LIM 同源框轉(zhuǎn)錄因子1α（LMX1A）相關(guān)［28］，近35%～40%的患者在診斷時已經(jīng)轉(zhuǎn)移［24］。

Group 4 中的常見改變包括組蛋白賴氨酸脫甲基酶基因KDM6A 的失活突變、編碼同核蛋白-α相互作用蛋白（SNCAIP）基因的串聯(lián)復(fù)制、MYCN和CDK6 基因的擴增。Northcott 發(fā)現(xiàn)PRDM6 是第4 組中受增強子劫持影響最高的基因，并且PRDM6 位于SNCAIP 下游600 kb 處，其在SNCAIP復(fù)制的Group 4 腫瘤中的表達顯著升高［26］。通過蛋白質(zhì)組學(xué)和磷酸蛋白質(zhì)組學(xué)分析確定了反常ERBB4-SRC 信號是Group 4 的標志［29］。細胞遺傳學(xué)上常見的是等臂染色體17q。另外，Group 4 群MB也存在亞型，Group 4α 和Group 4γ 存在CDK6 局灶性擴增、8p 染色體丟失以及7q 染色體增加，Group 4β 富含SNCAIP 重復(fù)和PRDM6 過度表達［30］。

2 治療進展

當(dāng)前公認的MB 治療是手術(shù)以及術(shù)后放化療的綜合治療方案，但治療效果仍不容樂觀。至少約12.8%的MB 患者直接死于該疾病，而生存下來的患者，也常遺留嚴重后遺癥，包括認知缺陷、內(nèi)分泌失調(diào)和腫瘤復(fù)發(fā)等。因此當(dāng)前治療研究方向主要是提升生存率和減少/減輕并發(fā)癥。

2.1 危險分層

當(dāng)前臨床危險分層將3 歲以上的患者分為標準風(fēng)險；而存在殘余腫瘤細胞被列為高風(fēng)險，包括轉(zhuǎn)移、腦脊液腫瘤細胞陽性或局部殘余疾病超過1.5 cm2。隨著分子研究的進展，在先前的分層基礎(chǔ)上又有了新的進展。根據(jù)目前的生存率將MB分為4 個危險組：低風(fēng)險（＞90%生存率）、平均（標準）風(fēng)險（75%～90%生存率）、高風(fēng)險（50%～75%生存率）和非常高風(fēng)險（＜50%生存率）組。低風(fēng)險組主要包括：WNT 群和非轉(zhuǎn)移性Group 4 腫瘤（11 號染色體全失或17 號染色體全增）；平均風(fēng)險組包括：無轉(zhuǎn)移Group3 群及Group 4 群MB、不伴MYC擴增的Group3 群；高危層主要包括：轉(zhuǎn)移性SHH、伴MYCN 擴增的SHH 以及轉(zhuǎn)移性Group4 群MB；很高危組包括轉(zhuǎn)移性Group3 群或伴有TP53 突變的SHH［31］。新近的危險分層包含了分子研究的進展，為MB 患者術(shù)后輔助治療提供了參考，為避免或減少放療、化療副作用起到了很好的效果。

2.2 手術(shù)治療

既往認為腫瘤全切除（GTR）是MB 治療的基礎(chǔ)，當(dāng)前對腫瘤切除范圍研究有了新的進展。Thompson 研究指出，與近全切除（NTR）相比，GTR對無進展生存率或總生存率無明顯益處。當(dāng)然對于Group4 群MB，NTR 能提升無進展生存率，但對總生存率無明顯提升［32］。因此考慮到GTR 可能會損害正常組織，一味追求GTR 已不適合當(dāng)前標準，必須充分考慮收益與成本，保護正常組織，改善術(shù)后并發(fā)癥成為了潮流。

2.3 放射治療

不管切除的程度如何，術(shù)后幾乎總會殘留腫瘤細胞繼續(xù)生長和擴散，最終導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)。MB對放化療非常敏感，既往術(shù)后予以全腦全脊髓放療是兒童MB 術(shù)后的首選方案。但由于嚴重副作用，結(jié)合新近的危險分層，當(dāng)前的研究討論熱點主要是如何在保證療效的情況下減少放射量，從而減少放療并發(fā)癥。代表性研究如下：經(jīng)過標準療法后，低危組患者的生存率接近100%，為減少放療副作用，將新診斷的WNT 群MB 患者的顱脊髓放射治療劑量由24 Gy 減少至18Gy；有研究予以適形調(diào)強放射及調(diào)容弧光治療從而減少副作用［33］。傳統(tǒng)放療是運用光子放射治療（XRT），有研究報告質(zhì)子放射治療（PRT）與XRT 相比，減少了對正常組織的劑量，從而在放療后智力保留方面更具有優(yōu)勢［34-35］。

2.4 化療

化療也是MB 重要的治療方案之一，尤其是對于3 歲以下的患兒，化療幾乎是術(shù)后唯一的有效治療。當(dāng)前化療藥物及方案很多，例如長春新堿、鉑類以及環(huán)磷酰胺等，新近研究主要從提高療效并降低毒性、耐藥性入手。

從分子研究中我們發(fā)現(xiàn)SHH 與PCT1 的結(jié)合激活了G 蛋白偶聯(lián)受體平滑化（SMO）是SHH 群MB 的始發(fā)因素。并且其它研究表明持續(xù)、低水平的SMO 激活對于SHH 群腫瘤細胞增殖和組織侵襲是必要的［36］。因此SMO 抑制劑被認為能夠阻斷該進程的發(fā)展。例如Robinson 研究表明Vismodegib（一種SMO 抑制劑）對復(fù)發(fā)性SHH 群MB 有抑制作用［37］。和化療藥物一樣，長期使用這類藥物會存在耐藥，機制較復(fù)雜。有研究表明，當(dāng)使用SMO 抑制劑sonidegib 后，MB 細胞的纖毛發(fā)生基因的反復(fù)突變導(dǎo)致纖毛丟失，并導(dǎo)致耐藥性［38-39］。又例如磷脂酰肌醇3 激酶（PI3K）途徑的激活，使腫瘤細胞以獨立于SHH 信號的方式生長。因此使用SMO 抑制劑和PI3K 抑制劑聯(lián)合治療可以延緩單用SMO 抑制劑出現(xiàn)的耐藥性［40］。

2.5 自體干細胞移植治療以及貝伐單抗

對于3 歲以下患兒來說，一般認為放療弊大于利。現(xiàn)有研究表明大劑量化療（HDC）聯(lián)合自體干細胞移植（ASCR）可以作為一種避免放療的治療策略，已在新診斷和復(fù)發(fā)的MB 患者中得到應(yīng)用［41］。使用自體干細胞有效性和安全性已得到驗證［42］，當(dāng)前ASCR 聯(lián)合HDC 也作為復(fù)發(fā)和進展MBs 的放療補救治療方案。貝伐單抗是一種重組人源化抗血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）的單克隆抗體，通過抑制VEGF 誘導(dǎo)的血管形成，使腫瘤穩(wěn)定或抑制腫瘤生長。貝伐單抗也運用于MB 治療中，尤其是轉(zhuǎn)移性和復(fù)發(fā)性MB 治療，貝伐單抗具有較好療效的同時，不伴隨明顯副作用［43］。

3 結(jié)語

MB 是兒童最常見的惡性腦瘤，目前治療效果仍然不容樂觀。隨著基因表達譜、DNA 甲基化和基因組分析的研究進展，確定了MB 的4 個分子亞群。根據(jù)這些組織學(xué)和遺傳變異對MB 患者進行危險因素分層，顯著影響了治療方案和預(yù)后。有理由相信，隨著基因組分析的進展，人類攻克MB的那一天不會太久遠！