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胶质瘤的分子病理分类和靶向治疗研究
江涛赵雅度
随着人类基因组计划的完成,蛋白质组计划的启动,微
阵列
(microarray)
技术的发展,对人体实体性肿瘤瘤细胞信
号传导通路有了更加深入地研究,对其表面受体变化、生长
因子、抑癌基因、癌基因变化作出的诊断,可以反映出某一具
体的肿瘤细胞恶性生物学行为,如:分化异常、无限生长、转
移侵袭、抗化疗药物与放疗敏感性等瘤细胞的相关生物信
息,是对传统病理分类诊断的重要补充¨
?
。
分子病理是对瘤细胞进行上述指标的检测,是在组织
病理基础上进行亚分类,这种分类可以指导我们对实体性肿
瘤进行个体化综合治疗∞
4 o
。多年的临床实践表明∞
o
,单纯
手术治疗胶质瘤疗效颇不理想,必须采取综合治疗方案,包
括:手术、放射治疗和化学药物治疗,手术与放射治疗临床上
都为局部治疗,而化疗 是一种全脑治疗
(
全身治疗
)
,在预防
术后胶质瘤复发、侵袭性生长起着一定作用。由于基因治疗
还有许多技术问题需要解决,尚待定论。目前,被认为最有
前途的另一种临床治疗方法为免疫治疗,这种技术在美国已
进入临床Ⅲ期,预计将会有新的进展。
人体实体性肿瘤在分子病理指导下的个体化综合治疗
方案已取得了重大进展¨’9o
。表皮生长因子受体
(EGFR)
是
目前研究最多的靶点,许多癌细胞表面有
EGFR
的表达或过
度表 达,
43
%~
89
%的肺癌患者存在
EGFR
过度表达。针 对
胶质细胞起源
.综述.
EGFR
的分子靶向治疗的药物可分为两类:一类是酪氨酸激
酶抑制剂
(tyrosine kinase inhibitor
,
TKI)
,与细胞内酪氨酸激
酶结合并其功 能抑制,
TKI
已于
2003
年在美国上市,
2005
年< br>
在我国上市;另一类是人工合成的单克隆抗体
(MAb)
,可与
EGFR
的细胞外结合区域结合,从而阻断配体与
EGFR
的结
< br>合与活化,
MAb
已于
2004
年在美国上市。这样不论细胞外
阻断
EGFR
的结合或抑制细胞内酪氨酸激酶功能,均可影响
癌细胞的信号传递系统,从而抑制癌细胞的增殖、分化、侵袭
性生长。以上两种针对
EGFR
的分子靶向治疗的药物可明
显提高患者的生存质量并改善患者的症状。另一个成功的
例子是乳腺癌的靶向治疗, 美国
FDA
新近批准的针对
HER
一
2
/
NEU
阳性的乳腺癌患者的新药群司珠单抗
(trastuzumab)
,
可以明显提高
HER-2
/
NEU
阳性乳腺癌患者的疗效。
关于胶质瘤的靶向分子治疗,也取得了重要进展。胶质
瘤从始祖细胞发生、发展为胶质母细胞瘤的主要环节¨“”
o
见图
1
:简要说明了始祖胶质瘤细胞发生、发展为胶质母细
胞的主要过程和关键基因的变化。始祖胶质瘤细胞发生、发
展为胶质母细胞瘤主要有两种起源,一种是以
EGFR
起源,
直接发展为胶质母细胞瘤,另一种是以
v53
突变,发展为间
变星形细胞瘤后者再发生肿瘤抑癌基因
PTEN
的突变,进一
步发展为胶质母细胞瘤。
LOHl7p p53
变异
(>65
%
) RGRF
过表达,倍增
LOHl7p
pDGF-A
,
PDGF
—
a p53
突变
l
过表达
(-60
%
) MDM2
倍增
(<10
%
)
J
过表达
(
~
50
%
)
星形细胞癌
(WHO
Ⅱ级
)
LOHl3q LOHl9q(
一
65
%
) p16
丢失
(30
%~
40
%
) LOHl0
/
PTEN
RB
变异●
LOH9p
(CDKN2A
/
B)
退行性变星形细胞瘤
PDGF
—
R
Ⅱ
LOH9p LOHl0
/
PTEN
PDGF
VEGF
(CDKN2A
/
B)I DCC
失表达
(
~
50
%
) LOHloq
/
PTEN(
一
80
%
)
、
i PDGFR-IX
倍增
(<10
%
) RB
变异
I
继发胶质母细胞瘤原发胶质母细胞瘤其他来源的胶质母细胞瘤
(WHO IV
级
) (WHO IV
缀
) (wHO
Ⅳ级
)
巨细胞胶质母细胞瘤
新生儿胶质母细胞瘤
其他原发的年轻患者胶质母细胞瘤
图
1
胶质细胞发生胶质母细胞瘤机制
作者单位:
100050
首都医科大学附属北京天坛医院神经外科中
心北京市神经外科研究所
通信作者:江涛,
:
jiangta0369@sohu
,
eom
据图
1
所示主要基因的变化过
程,各国科学家开展了针对胶质母细
胞瘤关键基因靶向治疗的药物研究,
表
1
中所列药物已进入临床Ⅱ期研
究,相信在不远的将来,胶质瘤的靶向
药物治疗将给患者带来福音‘
14,6]
。
目前,神经分子病理诊断通过分
子生物学手段检测在某些胶质瘤治疗
中也取得了重大进展,联合丢失
1P
和
19q
的单纯少枝胶质细胞瘤患者对化
疗敏感,可以明显延长其生命周期,中
位生存期为
123
个月,其中
1P
完整存
在伴有
053
变异的患者,中位生存期
为
71
个 月;
lp
完整存在无
p53
变异的
患者,中位生存期为
16
个月。
1P
和
19q
及
053
的分子病理检测在较大的
神经肿瘤中心已经成为常规检查,可
以有效地指导少枝胶质细胞瘤的化疗
与预测少枝胶质细胞瘤患者的存活
期‘
7,15
】
。
万方数据
虫堡生< br>E
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表
1
目前正在研究的胶质母细胞瘤靶向治疗药物
靶点部位药物
表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂
Gefitinib,
Erlotinib
磷酸肌醇三激酶抑制剂
CCI-779
,
RAD-001
转移酶抑制剂
SCH66336
,
RI 15777
血管内皮生长酪氨酸激酶抑制剂
SU5416
,
PTK787
整合素拈抗剂
Thalidomide
,
EMDl21974
内皮素受体拮抗剂
Atrasetan
金属蛋白酶基质受体拮抗剂
Mari mastat
,
Metastat
,
Prinomastat
蛋白体抑制因子
PS341
环氧合酶抑制剂
Celecoxib
世界卫生组织
(WHO)
于
1979
、
1993
、
2000
年先后颁布
了三版《神经系统肿瘤组织学分类》¨
?
。< br>1979
年版分类是
以肿瘤的纯形态学改变为基础,
1993
年版分类特点是免疫
组织化学技术广泛应用到了神经系统肿瘤的病理诊断中,使
得胶质瘤的诊断和鉴别诊断更加精确,也增补了一些新的肿
瘤类型。
2000
年版分类特点是在内容上增加了大量的分子
病理学研究结果。
2000
年版修订的神经系统肿瘤的分类改变了过去单纯
的组织学分类和病理分级的形式,形成了以临床病理学为基
础、与分子病理学相互联系的分类∞川。例如,星形细胞瘤
弥漫浸润性生长,手术很难做到全部切除,术后容易复发,肿
瘤的恶性程度可能升级。分子病理学的研究结果表明,这类
患者的预后并不完全相同。分化较好的星形细胞瘤演变成
胶质母细胞瘤,关键基因变化是
p53
发生突变,是继发胶质
母细胞瘤发生的始动基因。年轻的胶质瘤患者,
p53
发生突
变,对放疗与化疗相对敏感,相对存活期长;而
EGFR
过度表
达的胶质母细胞瘤的老年患者,对放疗与化疗反应差,存活
期短㈣。
传统病理学主要是以形态学为基础,虽然借助于很多高
新技术,如免疫组化学、透射电镜、免疫电镜、形态学分析等
手段,但是,所能提供的信息局限于瘤与非瘤、良性瘤与恶性
瘤、肿瘤的来源、分类与分级等。随着社会和医学的发展,这
些信息已经满足不了患者和医生的需要,患者及其家属希望
了解肿瘤的预后、生存期长短及生存质量等,医生希望获得
可依据的信息,以便对个体设计切实可行的治疗方案¨
o
。如
上所述,形态学上诊断相同的同一种肿瘤,其命运是不同的,
包括预后、是否适合手术治疗、对放疗和化疗是否敏感等都
存在很大的差异,这些与肿瘤的基因和
(
或
)
蛋白水平上的
改变,即肿瘤的生物学行为有关,由此对肿瘤分子病理学的
需要突湿出来‘
2
’
0
’
7
’
”
’
”
o
。分子病理学通过个体化肿瘤细胞
的免疫组化标志物、染色体标志物、基因标志物,在基因和
(
或
)
蛋白水平上对肿瘤细胞的受体、生长因子、抑癌基因、
癌基因等变化进行检测,依据这些指标,精确地判断某一具
体肿瘤细胞的生物学行为,有针对性地设计不同的治疗方
案,因此,这种治疗方案是在分子病理指导下的个体化综合
治疗方案。举例说明:如:
ki-67
是一种细胞增殖核抗原,也
是目前较为肯定的核增殖标志基因,属非组蛋白,近核仁区。
分子病理检测,某一肿瘤标本
ki-67
表达阳性,说明胶质瘤处
于
s
期细胞较多,这类患者在治疗上,不宜于手术后放疗,而
应在放疗之前选择对
s
期细胞敏感的化疗药物,先杀灭
s
期
细胞后,再进行放疗,形成一种新的序贯疗法,它有别于传统
的恶性胶质瘤序贯疗法,即:手术、放射治疗、化学治疗。
目前,神经分子病理在临床上的应用尚未获得
WHO
的
认同,但实际上,有些较大的神经肿瘤治疗中心,已在广泛应
用分子病理诊断,并作为传统组织病理诊断的重要补充旧
1
。
WHO
没有采纳分子病理诊断的一个重要原因是:肿瘤细胞
是一种突变的异常细胞,这种异常细胞在基因水平上的改变
使其表达发生紊乱,导致同一类肿瘤的生物学行为的个体差
异较大,在制定共同诊断与判断预后标准方面存在很多困
难Ⅲ
1
。在这里,我们强调传统的形态病理学诊断是金标准,
坚持分子病理不能与传统的常规病理分离,要以常规的
HE
染色为基础,配合特殊染色、免疫组化和肿瘤细胞的增殖动
力学检测、染色体检测。因此,今后胶质瘤治疗的发展方向
将是:加强胶质瘤的分子病理研究,开发出靶向治疗的药物,
采取个体化综合治疗方案,以提高胶质瘤疗效。
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Detailed analysis of the
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