程立冬 刘京典 舒凯

脑胶质瘤是最常见的原发性颅内恶性肿瘤，我国脑胶质瘤的年发病率为5/10万～8/10万。根据2021WHO中枢神经系统肿瘤分类标准，其中约50%的胶质瘤为4级的胶质母细胞瘤(glioblastoma，GBM)[1-2]。胶质瘤的标准治疗方法主要包括手术切除、联合术后放疗和以替莫唑胺为主的化疗，目前治疗效果仍不理想，尤其是GBM病人的中位生存时间仅15个月，5年生存率不足5%[3]。胶质瘤发病机制尚不清楚。最新研究显示，基因改变是胶质瘤形成的驱动因素。随着肿瘤基因组学的发展及胶质瘤分子病理诊断的引入，脑胶质瘤的治疗也进入了分子靶向治疗时代。分子靶向治疗在血液系统肿瘤及部分实体肿瘤中都取得了好的临床治疗效果，但目前在脑胶质瘤中的治疗效果仍欠佳[4]。我们对脑胶质瘤分子研究及靶向治疗的最新进展进行综述。

一、胶质瘤分子研究

脑胶质瘤的传统诊断主要靠组织病理学方法，但组织病理学有一定的局限性。分子标志物不仅有利于胶质瘤的明确诊断，同时可在一定程度上提供病人的预后信息。目前分子诊断已成为区分脑肿瘤的标准，分子研究同时也促进了胶质瘤靶向药物的发展。测序技术的进步使人们对胶质瘤的基因组学有了更深入的了解，对胶质瘤的形成、诊断、治疗和预后判断也有了全新的认识。目前，胶质瘤中代表性的基因改变如下：

1.O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(O6-methylguanine-DNA methyltransferase，MGMT)：MGMT启动子甲基化一直是胶质瘤表观遗传研究的热点。MGMT启动子甲基化在胶质瘤病人中的发生率为25%～68%，平均约40%[5]。MGMT可阻断碱基错配引起的细胞死亡，而MGMT启动子甲基化可降低MGMT表达活性，减少肿瘤细胞DNA修复，进而提高替莫唑胺抗肿瘤作用，延长病人生存期。目前MGMT甲基化已经被证实是GBM病人预后的一个强相关的有利因素，同时也是能够预测替莫唑胺等烷化剂治疗获益的标志分子[6]。但临床研究发现，不是所有伴有MGMT启动子甲基化的病人均有良好的治疗反应，也有一定数量不伴有MGMT启动子甲基化的病人取得了令人满意的治疗效果，提示MGMT启动子甲基化并不是唯一影响胶质瘤病人预后的分子改变[7]。

2.异柠檬酸脱氢酶(IDH1和IDH2)和1p/19q：IDH基因突变是GBM的另一个重要分子改变，IDH1/2突变与DNA高甲基化密切相关。与野生型的相比，伴有IDH1和IDH2突变的胶质瘤病人预后较好。IDH突变是最早被发现的胶质瘤突变基因之一，在复发GBM中发生率约80%，而在原发GBM中仅5%[8]。在未分化胶质瘤病人中，1p/19q共缺失已经证实是对放射治疗联合PCV(procarbazine,lomustine,and vincristine)化疗敏感的独立生物学标志。具有IDH突变和1p/19q共缺失胶质瘤的病人往往具有较好的治疗反应和良好的生存时间(中位总生存期>10年)，但其潜在机制目前还知之甚少。值得关注的是，只有全臂1p/19q共缺失合并IDH突变的病人预后良好；单独一个染色体臂上部分缺失则可出现在IDH野生型GBM中，同时与病人预后不良相关[9]。

3.表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR):EGFR是受体酪氨酸激酶(RTK)超家族的重要成员之一。研究表明,EGFR过表达或EGFR扩增是导致肿瘤进展、放化疗抵抗和预后较差的重要原因之一。在约36%～60%的原发GBM中出现EGFR的扩增和(或)基因突变，其中最常见的EGFR突变类型是变体3(EGFRvⅢ)，这种突变导致了结构型活性蛋白的表达，进而持续激活下游PI3K通路，导致细胞增殖增加及凋亡抵抗，这些级联反应与胶质瘤形成与复发密切相关[10]。

4.端粒酶逆转录酶基因(telomerase reverse transcriptase gene,TERT):TERT突变可使肿瘤细胞获得无限增殖能力，是原发性GBM中最常见的突变位点。TERT启动子突变与较高水平的信使RNA表达相关，可能是促进原发性胶质母细胞瘤中端粒酶功能强烈激活的重要因素[11]。TERT突变存在于绝大多数少突胶质瘤中，但它们在2级和3级星形细胞瘤中并不常见，并且与ATRX 和IDH1突变无共存，而ATRX和IDH1突变在这些肿瘤和继发性GBM中非常常见[12]。

5.磷酸脂酶与张力蛋白同源物(phosphatas and tension homolog,PTEN):PTEN能够调控PIP3/PIP2在细胞质膜的水平，进而调控细胞极化和单细胞定向迁移。PTEN也能拮抗促癌PI3K-Akt信号通路，是一种重要的肿瘤抑制分子。研究显示，PTEN突变在约41%的GBM中出现，尤其在间质型GBM中较为常见，并可能与EGFR过表达有关。PTEN的功能缺失与胶质瘤细胞迁移增加、肿瘤侵袭和血管生成相关[13]。

二、胶质瘤治疗靶点研究进展

1.靶向胶质瘤生长：超过三分之二的胶质瘤伴有RTK突变或扩增，导致许多生长因子依赖的RTK功能异常，引起下游如PI3K、MAPK等信号通路改变[14]。RTK通路的研究较为明确，且在胶质瘤中的改变较为广泛。遗憾的是，在临床试验中使用EGFR和PDGFR酪氨酸激酶抑制剂以及 PI3K/Akt/mTOR抑制剂治疗GBM的效果令人失望[15]。在一项Ⅱ期临床试验中，Depatux-M，一种抗体-药物结合物，联合替莫唑胺对EGFR扩增的复发性GBM有一定疗效，单对新诊断的GBM并没有显示出疗效。其他几种EGFR靶向药物单药或联合治疗，对GBM病人的治疗也并没有产生良好的临床效果[16]。Cediranib是一种口服的VEGF 酪氨酸激酶抑制剂，在一项已完成的Ⅲ期临床试验中，无论是单药治疗还是与洛莫司汀联合治疗复发GBM病人均未显示生存获益。贝伐珠单抗是一种抗血管内皮生长因子的单克隆抗体，在多个大型临床试验中也显示并未改善GBM病人的总生存时间[17]。

目前，其他的靶向药物还包括双烷基化剂二氢半乳糖醇(Val-083)，可诱导N7-鸟嘌呤链间交联，以p53依赖或不依赖的方式导致DNA双链持续断裂和细胞周期阻滞，但在Ⅱ期试验中也显示缺乏疗效[18]。细胞周期调控蛋白CDK4/CDK6抑制剂也已被开发用于GBM的治疗，但Olsen等[19]报道口服CDK4/CDK6抑制剂Palbociclib单药治疗对复发性GBM是无效的。

2.靶向胶质瘤干细胞：胶质瘤干细胞是GBM形成、放化疗抵抗及复发的根源，根除胶质瘤干细胞是治愈胶质母细胞瘤的希望。针对胶质瘤干细胞的研究和治疗也是目前的热点，研究显示胶质瘤干细胞发挥生物学功能涉及一些特殊的机制，如ATP结合基因家族多功能转运蛋白的表达。另有研究表明胚胎信号通路参与了干细胞维持与肿瘤微环境。因此，靶向胚胎信号通路如Notch、Hedgehog和Wnt/β-catenin信号已成为一种新的有吸引力的胶质瘤治疗方法的新方向。体外及临床前试验证实了靶向Notch信号通路的治疗效果，但最近一项靶向Notch信号通路的抑制剂RO4929097进行的Ⅱ期临床试验显示其对于肿瘤的形成和复发无明显治疗效果[20]。

3.免疫靶向治疗：恶性胶质瘤的高度侵袭性部分与它较强的免疫逃逸能力有关。免疫逃逸的两种重要介质是CTLA-4和PD-1，它们往往在GBM中过表达并可抑制免疫细胞对肿瘤的杀伤作用。抗PD -1和抗CTLA -4治疗在小鼠胶质瘤模型中产生了期望的结果，为胶质瘤免疫治疗带来了希望[21]。此外许多其他免疫检查点抑制剂如IDO抑制剂PCC0208009在动物模型中也取得了理想的效果[14]。

到目前为止，嵌合抗原受体(CAR) T细胞治疗在GBM中的临床试验中效果一般。为了预防这种现象，目前开发了一些新的方法包括制作靶向多种抗原、携带对胶质瘤细胞高亲和力药物的CART等。尽管如此，CART免疫疗法仍然面临着重大的挑战，如生产产品的时间较长、成本较高以及病人对T细胞的免疫适应性[1]。另一方面，各种癌症疫苗技术也正在成人和儿童中开发测试，包括树突状细胞、多肽、核酸和病毒载体等[22]，但以上这些方法都还未纳入标准的治疗方案，因此在未来仍需要进一步临床试验验证疗效。

三、展望

基因组学和表观遗传学的进步对胶质瘤的诊断、预后判断及治疗决策起到了巨大推动作用，但由于胶质瘤细胞的高度异质性、调控机制的高度复杂性、独特的免疫微环境及易发生治疗抵抗等原因，目前的许多靶向治疗药物疗效甚微[23]。胶质瘤的靶向治疗目前仍有许多问题待解决：(1)药物需要有良好的血脑屏障穿透力，能在肿瘤组织中达到有效的药物浓度；(2)药物应具有高效的靶向抑制或杀伤作用，能够抑制完整的信号通路或避免免疫逃逸；(3)药物靶点应具有广谱性，在胶质瘤中需要有较高比例的存在，才能够得到广泛的临床试验和应用[24-25]。

导致第三代EGFR抑制剂耐药的原因可能是，在治疗过程中肿瘤细胞通过激活与肿瘤生长、侵袭和转移密切相关的旁路信号而产生的。在获得耐药的第三代EGFR抑制剂中发现HER2突变、HGF高表达、MET、AXL、IGF1R及FGFR通路异常激活，这些异常表达可共同存在，构成了第三代EGFR抑制剂耐药的复杂机制。因此，第三代EGFR抑制剂联合靶向旁路信号药物，将是一种很有希望的治疗方法[26]。双特异性靶向EGFRvⅢ和T细胞的全人源抗体已经在临床前GBM模型中进行了测试，另一个双特异性抗体靶向EGFRvⅢ和IL- 13Rα2的药物，已被证明可以激活外周血和肿瘤浸润淋巴细胞，进而杀死胶质瘤细胞，并在临床前的试验取得理想效果[27]。这些双靶点或多靶点联合治疗可能是改善靶向治疗耐药的策略。

治疗胶质母细胞瘤的另一个重大挑战是药物能否通过血脑屏障。目前一些研究正致力于改进这项技术，并引用到各种可能有效的靶向治疗药物中[28]。未来克服脑内存在的物理屏障及肿瘤构成的生物学屏障将是改进胶质瘤治疗的关键。

由于现有的许多靶点是在其他实体肿瘤中发现，部分靶点可能在胶质瘤中的突变率较低或发生生物学功能改变，导致目前的临床试验失败。未来随着高通量测序、空间转录组分析等基因组学技术的进步，在胶质瘤中高度特异性的治疗靶点可能会被筛选出来，识别新的可靶向和可操作的胶质瘤驱动基因有望实现靶向治疗的进一步应用。另外由于胶质瘤的高度异质性，不同个体间存在差异，未来需要针对不同病人采取个体化治疗以提高靶向治疗效率[29]。

四、总结

目前胶质瘤的治疗虽然取得了一定进展，但病人总体预后仍极差。许多调控细胞关键通路的基因在胶质瘤细胞中发生改变。新的分子遗传学技术使得胶质瘤的诊断和分类更精细，并可以预测其对治疗的反应和建立明确的预后。对胶质瘤驱动基因的深入研究推动了胶质瘤的精准治疗，但目前的各项临床应用尚未取得突破性进展，未来仍需要对胶质瘤的形成、治疗抵抗、免疫等方面的机制进行更深入的研究，寻找更理想的靶点，改进和开发出更强有效的靶向治疗药物。