神經母細胞瘤自然退化的研究進展

田 超，韋 星，徐丹丹，朱才義

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

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

神經母細胞瘤；自然退化；胚胎性腫瘤；神經嵴

神經母細胞瘤(Neuroblastoma，NB)是一種來自交感神經系統的胚胎性腫瘤，由神經嵴的交感神經節細胞發生發展而來。神經嵴是一種胚胎時期由神經外胚層分化而來的組織。神經嵴有時也被稱為第四胚層[1]。NB一般發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灶或者轉移灶在未經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惡性腫瘤等也會發生自然退化現象[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，以及神經營養因子、免疫反應、端粒酶等自然退化機制假說和基于各假說的治療措施。

1 神經母細胞的發生過程

在脊椎動物神經管形成的過程中神經嵴細胞要經歷一個成熟過程[4]，該成熟過程受到復雜的轉錄因子和表觀遺傳調控的影響[5-6]。經歷了該成熟過程后，早期的神經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。后續的梯度級聯信號BMP、Wnt、Notch等引導其分化為頭、頸、和心臟等處的上皮、間葉和內皮組織以及外周的交感—腎上腺髓質分泌系統[7-8]。若該成熟過程受到抑制，將導致神經嵴前體細胞發生惡性改變，即腫瘤形成[9]。

2 神經母細胞瘤分級

2.1 神經母細胞瘤分級系統 目前有兩套應用于NB的分級系統：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年正式發表，是一套已經應用了20多年的分級系統[10]。INSS是一種術后分級系統，受到了腫瘤原發灶的位置的影響，并且需要經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[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，腫瘤發生轉移并且腫瘤轉移灶僅限于皮膚、肝臟和/或骨髓。骨髓的累及程度應當滿足：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為陰性[12]。這類患者預后極好，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例出現了被證實的自然退化。需要注意的是，自然退化現象并不僅僅出現于4S中，在其他分級中也有出現。此外，并不是所有的發生退化的腫瘤都能完全退化消失。Hero等[17]的研究發現部分患者的腫瘤組織在經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級患者表現為三倍體染色體畸形[18]。研究還發現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，和蛋白質表達上4級和4S級間存在差異，但是在4S級中發生退化的和未發生退化的案例間基因型、基因的表達和蛋白質表達并不存在明顯差異。

3 神經母細胞瘤自然退化的發生機制

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

3.1 神經營養因子(Trk)和自然退化 神經營養因子受體TrkA、TrkB和TrkC在自然退化中發揮著重要的作用，這三種受體的配體均為神經生長因子(Nerve growth factor，NGF)。TrkA高表達一般提示腫瘤預后良好，低分級的和4s級神經細胞瘤一般表達高水平的TrkA[20]。相反，TrkB高表達提示預后較差[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的培養基中，腫瘤細胞向神經節分化并存活數月。當去除NGF后，腫瘤細胞發生凋亡。由此推斷NB中TrkA的表達，根據環境匯總NGF的存在與否，將引導腫瘤細胞發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節因子誘導腫瘤細胞發生自然退化。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]。同時有數據顯示NB細胞通過下調人體白細胞抗原Ⅰ(Human leucocyte antigen)來逃逸免疫監控。以上均提示自然退化和自身免疫關系密切。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嵴細胞將利用各種營養物質尤其是脂肪酸進行增殖，利用脂肪酸需要通過β氧化，而β氧化將產生氧化物。氰化物可能導致正在發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定的染色體組。若這種不穩定的染色體組不能被修復。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制，并對于保證染色體的穩定性有重要的作用。端粒的長度處于動態平衡中，端粒長度的調節依靠端粒酶實現。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]研究發現，多數高表達端粒酶的NB患者預后不佳，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。此外Samy等[27]利用轉染技術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染的腫瘤細胞有更高的凋亡概率。Samy等[27]還發現，在致小鼠發生腫瘤能力上，IGR-N-91明顯弱于未轉染的NB細胞。以此認為端粒和端粒酶與自然退化相關。

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重構而影響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的腫瘤向自然退化方向發展，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生嚴重威脅但遠期預后良好的腫瘤[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神經營養因子受體通路。其理論基礎是觀察到在TrkA高表達的腫瘤中加入EGF時腫瘤存活甚至發生分化，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神經營養因子受體(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發性或難治性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，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發揮作用，而在高度惡性腫瘤中通過抑制TrkB發揮作用[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敏感。嵌合抗體(ch14，18)是一種針對雙唾液酸神經節苷脂GD2的抗體，已經被并入高危型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)聯合應用效果是否優于ch14,18單獨應用[2]。此外，通過增加HLAⅠ在NB細胞中的表達而強化免疫監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患者是于產前或出生后前3個月確診的。在過去的20年中，常規產前超聲極大地提高了胎兒NB的診出率。約90%的腫瘤出現在腎上腺。1990s年代，大規模的篩查實驗研究發現，篩查出的NB患者是最終發展為臨床NB患者的2～3倍，并且認為篩查出NB但沒有發展為臨床NB的這部分患者發生了腫瘤的自然退化，同事推測非4S級患者也能發生腫瘤自然退化。以上推測在之后的研究中得到證實[17]。Fritsch等[33]認為，一些局限性的產前超聲發現的NB腫瘤是未完全退化的神經母細胞節，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后，所以提出了觀察療法，以避免對患者實施手術。

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。但是如果出現瘤體積擴大或者尿液中兒茶酚胺升高者將選擇手術治療。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治療甚至避免細胞毒藥物的應用將大大提高治療后嬰兒的生存質量。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，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，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