綜述?化療、放療、分子靶向治療Ewing肉瘤的研究進展
本文原載於《中華骨科雜誌》2017年第5期
Ewing肉瘤是一種低分化的小圓細胞惡性腫瘤,好發於兒童及青少年,其發病率僅次於骨肉瘤,占兒童惡性實體瘤的2%[1]。隨著手術切除聯合化療及放療,Ewing肉瘤患者的五年總生存率達到55%~75%[2]。複發和轉移是影響Ewing肉瘤患者預後的主要因素,發生早期轉移尤其是多發轉移的患者五年總生存率低於30%,單個肺轉移患者的臨床治療效果優於全身多發轉移的患者,三年無事件生存率及五年總生存率分別為45.19%和60.7%[3,4,5]。
目前,治療Ewing肉瘤的化療藥物主要包括:長春新鹼(VCR)、環磷醯胺(CTX)、放線菌素D(ACTD)、阿黴素(ADR)、異環磷醯胺(IFO)、依託鉑苷(VP-16)等。化療方案的制定在很大程度上源於國際合作組織進行的多中心臨床試驗,同時通過長期回顧性研究評估化療藥物療效的研究成果也在不斷地應用到臨床工作中,但至今國內醫療機構仍沒有統一標準的治療方案。放射治療作為輔助手段在Ewing肉瘤的治療上發揮重要作用。另外,研究發現Ewing肉瘤家族中普遍存在染色體易位t(11;22)(q24;q12)產生的融合基因EWS-FLI1,其作為異常的轉錄因子可以調控多種目標基因的表達,從而影響腫瘤的進程[6]。近年來,探索Ewing肉瘤發病機制並尋找有效的靶向治療方法成為當前的研究熱點。分子靶向研究為治療Ewing肉瘤提供了新的思路。
因此,我們以"尤文肉瘤"、"化療"、"放療"、"分子靶向"、"治療"、"Ewing s sarcoma"、"chemothera-py"、"radiotherapy"、"molecular targeted"作為關鍵詞在中國知網、萬方、PubMed、Web of Science等資料庫進行檢索,檢索語種為中文和英文,重點篩選出近3~6年的相關文獻,共檢索出1 284篇相關文獻,其中中文文獻166篇,英文文獻1 118篇。
文獻的納入標準:研究類型為期刊論文、會議文獻、綜述;研究內容為化療、放療及分子靶向治療在Ewing肉瘤中的應用;可獲得全文的文獻。排除標準:研究類型為評論、講座;無法獲得全文的文獻;重複發表的中、英文文獻或階段性報告。依納入及排除標準,最終篩選出42篇文獻,其中3篇中文文獻,39篇英文文獻(圖1)。本文就目前針對Ewing肉瘤化療、放療及分子靶向治療的研究進展作一綜述。
圖1
納入文獻流程圖
一、非轉移Ewing肉瘤地化療方案
隨著新輔助化療、手術及放療聯合治療,非轉移Ewing肉瘤患者的生存率得到了顯著提高。影響非轉移Ewing肉瘤患者的預後因素主要包括腫瘤分期、腫瘤大小及病灶部位等,但化療後腫瘤組織反應性被作為判斷預後最有力的指標並指導臨床化療方案的調整。長期隨訪結果顯示細胞毒性藥物長春新鹼(V)、放線菌素D(A)、環磷醯胺(D)聯合阿黴素(C)的方案能改善Ewing肉瘤患者的生存質量,五年無複發生存率為60%,並且顯著降低非骨盆患者發生轉移及複發的風險[7]。1980年後,藥物異環磷醯胺(I)及依託鉑苷(E)被用於Ewing肉瘤的治療。Grier等[8]研究指出在化療方案VDCA中加入異環磷醯胺(I)及依託鉑苷(E)較對照組非轉移患者的五年無事件生存率(69% vs. 54%)及總生存率(72% vs. 61%)顯著提高。歐洲團隊合作尤文肉瘤研究-92(European Intergroup Cooperative Ewing』s Sarco-ma Study-92, EICESS-92)的研究結果顯示,隨機對照試驗比較VAIC與VADC兩種方案對治療標準風險患者(病灶局限、體積
圖2
義大利及北歐肉瘤合作組織針對非轉移Ewing肉瘤患者實施的化療方案。化療後腫瘤組織學反應分3級,Ⅰ級:存活的腫瘤細胞結節大於放大的10倍視野,Ⅱ級:單個存活的腫瘤細胞結節小於放大的10倍視野,III級:無存活的腫瘤細胞結節,其中Ⅰ級患者被認為化療後組織學反應差,Ⅱ和Ⅲ級患者被認為化療後組織學反應好。V:長春新鹼1.5 mg/m2;A:阿黴素80 mg/m2;C:環磷醯胺1 200 mg/m2;Ac:放線菌素D 1.5 mg/m2;I:異環磷醯胺9 g/m2;E:依託泊苷450 mg/m2;CE*:環磷醯胺4 g/m2和依託泊苷600 mg/m2;Bu:白消安4 mg/kg;Mel:馬法蘭140 mg/m2,化療周期間隔3周
二、Ewing肉瘤複發及轉移
Ewing肉瘤複發或轉移患者的預後極差,發生遠處轉移的五年生存率為30%,難治性或複發患者的五年生存率僅為20%~24%[3,14]。Grier等[8]研究指出在化療方案VDCA中加入IE對已發生腫瘤轉移患者的治療效果並不顯著。鑒於Ewing肉瘤對化療藥物的敏感性及劑量依賴性,McTiernan等[15]研究發現常規化療協同自體骨髓或外周血幹細胞移植後加入白消安或馬法蘭大劑量化療能提高複發及難治性Ewing肉瘤患者的生存率,其二年及五年的無事件生存率分別為42.5%和38.2%。在實施6個周期的VIDE、1個周期的VIA、手術或放療及自體幹細胞移植後再行大劑量化療的治療方案,Euro-EW-ING 99試驗結果顯示該方案對早期發生多發轉移的患者有效。14歲以下兒童的五年無事件生存率為46%[16]。對於發生單肺或單個骨轉移的患者,義大利及北歐肉瘤合作組織研究指出在鞏固治療時使用骨髓移植聯合白消安或馬法蘭及全肺放療,患者五年無事件生存率為43%[17](圖3)。Rasper等[4]通過比較大劑量化療與常規化療治療Ewing肉瘤早期複發患者的研究發現,大劑量化療能降低患者常規化療後遠期不良事件的發生風險,自體幹細胞移植後的大劑量化療與常規化療的二年無事件生存率分別為45%和10%。為了觀察化療藥物的療效及長期毒性,多種化療藥物組合的隨機對照試驗也在有序進行,如拓撲替康及放線菌素D、伊立替康及替莫唑胺、多西他賽及吉西他濱等。Kurucu等[18]針對複發患者化療藥物的研究證實伊立替康及替莫唑胺的聯合使用對複發患者有效及可耐受,患者一年的總生存率及無事件生存率為54.2%和44.4%。
圖3
義大利及北歐肉瘤合作組織針對Ewing肉瘤早期轉移患者的化療方案。V:長春新鹼1.5 mg/m2;A:阿黴素80 mg/m2;C:環磷醯胺1 200 mg/m2;C*:環磷醯胺4 g/m2;E*:依託泊苷600 mg/m2;E:依託泊苷450 mg/m2;I:異環磷醯胺9 g/m2;Bu:白消安4 mg/kg;Mel:馬法蘭140 mg/m2;TLI:全肺放療,外周造血幹細胞移植在BuMel使用48 h後進行,化療周期間隔3周
三、Ewing肉瘤的放療研究
自發現Ewing肉瘤對放療具有敏感性以來,放療成為Ewing肉瘤局部控制或預防複發的重要手段。然而,術前放療也會誘發高風險事件,如局部損傷或術後腫瘤原位複發[19]。目前,綜合患者自身因素(年齡、腫瘤大小、發生部位、局限或轉移)和外在因素(放療的劑量、技術、實施方案、術前或術後)尚未制定明確的放療準則。La等[20]認為放療對非轉移的Ewing肉瘤患者局部控制有效,如確診時腫瘤已發生轉移,則被認為是局部控制不良的重要因素,放療後非轉移和轉移患者的三年無病生存率(disease free survival,DFS)分別為70%及21%。Schuck等[21]對153例Ewing肉瘤患者接受術後放療的情況進行回顧性分析,以術後60 d實施放療為節點,結果顯示術後早期接受放療的患者比晚期患者局部控制率有所提高,但差異無統計學意義(五年局部控制率分別為98%和92%。Casey等[22]研究指出,成人(年齡≥18歲)Ewing肉瘤患者在接受化療及放療的預後因素及結果與青少年類似,非轉移患者的五年無事件生存率及總生存率分別為44%和66%。因此,成年Ewing肉瘤患者可以採用更多積極有效的治療途徑。其另一項針對Ewing肉瘤患者發生骨轉移的研究指出,放療對發生骨轉移的Ew-ing肉瘤患者有效,三年無事件生存率為16%,但骨轉移數量超過5處時放療效果顯著降低,同時統計學顯示放療的劑量、實施方案、放療技術並不影響局部控制的效果[23]。Bedetti等[24]對198例非轉移胸壁Ewing肉瘤患者的研究認為手術切除仍是治療發生胸壁Ewing肉瘤最佳的方式,對於腫瘤能夠完全切除的患者增加放療組與單純手術組五年無事件生存率並無顯著提高,但對腫瘤無法完全切除的患者有一定療效。Choi等[25]的研究認為直徑≤ 8 cm的腫瘤早期治療可以依靠化療及放療,而直徑≥8 cm的腫瘤應採用手術聯合放療的方法治療。
四、Ewing肉瘤靶向治療的分子研究(一)膠質瘤相關癌基因同源物1(glioma-associ-ated oncogene homolog 1, GLI1)
GLI1作為典型的Sonik-Hedgehog(SHH)通路活化狀態的重要下游轉錄因子,可直接激活多種癌基因的轉錄。Zwerner等[26]發現表達EWS/FLI1的NIH3T3細胞顯現惡性表型時GLI1的水平增加,而當GLI1被敲除後細胞轉化惡性表型的數量減少,表明GLI1在維持EWS/FLI1誘導細胞惡性表型上扮演重要角色。Beauchamp等[27]證實GLI1基因的表達直接受EWS/FLI1的靶向調控,EWS/FLI1通過誘導GLI1轉錄活性增加GLI1蛋白的表達來促進腫瘤細胞的增殖,而抑制GLI1蛋白的表達可以減少Ewing肉瘤腫瘤家族(ESFT)細胞的增殖。Joo等[28]發現Ewing肉瘤細胞高水平表達GLI1並證實在Ewing肉瘤細胞(TC71)中GLI1的表達受EWS/FLI1調控。因此,藥物靶向阻斷GLI1蛋白的表達使GLI1下游轉錄因子失活,從而抑制腫瘤細胞的活性,這為治療Ewing肉瘤提供了理論依據。抗腫瘤藥物三氧化二砷被發現能靶向作用於GLI1蛋白,在Ewing肉瘤移植模型中三氧化二砷能抑制GLI1的表達,從而抑制腫瘤生長[29]。郭衛等[30]報告三氧化二砷與化療藥物(依託泊苷及紫杉醇)聯合使用對發生轉移的Ew-ing肉瘤及骨肉瘤治療是一種低毒且可行的補救措施(圖4)。
圖4
靶基因轉錄因子(GLI1)是經典Sonik-Hedgehog(SHH)信號通路中重要組成成分。在Ewing肉瘤細胞中GLI1作為Ewing肉瘤融合基因(EWS/FLI1)下游目標基因直接接受EWS/FLI1的調控。GLI1在維持EWS/FLI1誘導細胞惡性表型上扮演重要角色。三氧化二砷已被證實能靶向結合GLI1蛋白從而抑制細胞的增殖
(二)叉頭框蛋白(forkhead box, FOX)
FOX被證實參與調節細胞周期、增殖、分化、代謝、凋亡等活動[31],其中一些FOX亞型(FOXO)被發現具有抑癌基因的作用。Yang等[32]發現在Ewing肉瘤細胞中隨著EWS/FLI1蛋白表達增多,FOXO1的表達反而降低,故認為EWS/FLI1蛋白與FOXO1上游增強子結合來抑制FOXO1的表達;其體外實驗進一步證明誘導Ewing肉瘤細胞(A673和SKNMC)中FOXO1的表達,可反向抑制細胞分化及降低細胞集落形成。Niedan等[33]研究指出FOXO1的亞細胞定位及活性受EWS/FLI1下游細胞周期蛋白依賴性激酶2(CDK2)及蘇氨酸蛋白激酶(AKT)磷酸化的調節,因此激活腫瘤細胞FOXO1的活性可能具有治療Ewing肉瘤的效果;其研究還指出經甲基亞硒酸(MSA)處理的Ewing肉瘤細胞能激活內源性FOXO1的表達從而誘導腫瘤細胞凋亡。在小鼠原位移植模型中使用甲基亞硒酸可明顯抑制腫瘤的生長。甲基亞硒酸也被證實與化療藥物如依託泊苷、阿黴素在治療Ewing肉瘤上具有協同作用,提示其具有潛在的治療用途[34]。FOXM1是FOX家族轉錄因子之一,Christensen等[35]在四種Ewing肉瘤細胞株中發現EWS/FLI1能上調FOXM1的表達水平,FOXM1敲除試驗顯示FOXM1表達下調可明顯抑制Ewing肉瘤細胞株的錨定非依賴生長能力。使用硫鏈絲菌肽能抑制FOXM1的表達並阻礙FOXM1與靶向基因的結合,從而誘導Ewing肉瘤細胞凋亡。Ewing肉瘤小鼠移植模型也顯示硫鏈絲菌肽具有從mRNA及蛋白水平抑制EWS/FLI1的表達[36]。
綜合以上研究提示FOX基因家族可作為治療Ewing肉瘤的有效靶點(圖5)。
圖5
叉頭框蛋白1(FOXO1)作為目標基因直接受Ewing肉瘤融合基因(EWS/FLI1)的調控,在Ewing肉瘤細胞中EWS/FLI1能抑制FOXO1基因的表達。FOXO1的亞細胞定位及活性受EWS/FLI1下游細胞周期蛋白依賴性激酶2(CDK2)及蘇氨酸蛋白激酶(AKT)磷酸化的負性調節。甲基亞硒酸能激活Ewing肉瘤細胞內源性FOXO1的表達並誘導腫瘤細胞凋亡
五、其他分子相關研究(一)受體酪氨酸激酶亞家族成員AXL(anex-elekto)
AXL屬於酪氨酸激酶家族,近年來發現其在腫瘤形成、侵襲及轉移中發揮作用。Fleuren等[37]研究指出高表達AXL的Ewing肉瘤患者比低表達患者的生存率顯著下降;其體外實驗顯示AXL抑制劑——BGB324具有抑制Ewing肉瘤細胞活性及遷徙能力的潛力,BGB324還能提高具有化療藥物抗性的ES-4細胞對阿黴素及長春新鹼的敏感性。
(二)miR-34a
Marino等[38]發現高表達miR-34a的非轉移Ew-ing肉瘤患者的無事件發生率及生存率顯著提高,轉移患者miR-34a的表達比早期腫瘤更低。多因素COX回歸分析顯示患者預後與獨立危險因素miR-34a低表達、不完全壞死及高水平乳酸脫氫酶相關。因此,Marino等[38]提出將miR-34a作為對Ewing肉瘤患者早期分層的依據。
(三)胰島素樣生長因子-1(insulin-like growth factors-1,IGF-1)及其受體(IGF-1R)
Jamitzky等[39]發現抑制IGF-1R能有效降低Ew-ing肉瘤細胞的活性,同時並不會影響機體免疫調節和MHC分子的表達;其體外實驗發現當IGF-1R特異抗體存在時,自然殺傷性細胞的活化顯著增強從而提高抗腫瘤效應。因此,他們認為靶向抑制IGF-1R與活化自然殺傷性細胞可作為常規治療後清除微小殘留病灶的有效手段,從而降低患者複發。
(四)納米材料及微流體技術
Ewing肉瘤患者發生遠處轉移,說明腫瘤早期即存在微轉移病灶。採用納米材料及微流體技術測量患者體內循環腫瘤細胞[40]、腫瘤外泌體[41]及腫瘤DNA[42]可作為判斷化療及手術治療的療效及複發標記物。
總之,新輔助化療、手術治療及放療顯著提高了非轉移Ewing肉瘤患者的生存率。然而,Ewing肉瘤患者複發或轉移後的治療預後仍然很差,目前也沒有明確的治療方案。因此,國際合作組織開展的臨床試驗、回顧性研究及長期隨訪不斷優化化療藥物的組合方案,綜合考慮用藥周期、藥物使用順序、劑量以期達到最佳的療效及降低的毒副反應。研究證實骨髓移植或幹細胞移植聯合大劑量化療對複發轉移患者的有效性[15]。雖然放療增加了局部損傷及二次腫瘤的可能性,但放療在患者系統性治療中發揮重要的輔助作用也已得到證實。自發現Ewing肉瘤患者普遍存在染色體易位融合基因EWS/FLI1以來,針對Ewing肉瘤發病的分子機制及藥物靶向研究取得了很大進展。研究者試圖通過調控EWS/FLI1上游或下游靶向基因的表達來影響腫瘤的生物學,多種靶向藥物的試驗正在進行中。未來,通過聯合藥物化療、手術、放療及靶向治療可能成為治癒Ewing肉瘤的有效途徑。
「參考文獻略」


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