神经母细胞瘤自然退化的研究进展

田 超，韦 星，徐丹丹，朱才义

(1.中南大学湘雅医学院附属海口医院超声医学科，海南 海口570000；2.南华大学病理生理学教研室，湖南 衡阳421000)

神经母细胞瘤自然退化的研究进展

田 超1，韦 星2，徐丹丹1，朱才义1

(1.中南大学湘雅医学院附属海口医院超声医学科，海南 海口570000；2.南华大学病理生理学教研室，湖南 衡阳421000)

神经母细胞瘤(Neuroblastoma，NB)是一种来自交感神经系统的胚胎性肿瘤，是人类所知的能够发生自然退化的肿瘤中自然退化概率最高的肿瘤。自然退化不仅仅发生于低等级的NB，甚至发生于已发生转移的NB患者。本文就NB自然退化现有的研究进展展开综述。

神经母细胞瘤；自然退化；胚胎性肿瘤；神经嵴

神经母细胞瘤(Neuroblastoma，NB)是一种来自交感神经系统的胚胎性肿瘤，由神经嵴的交感神经节细胞发生发展而来。神经嵴是一种胚胎时期由神经外胚层分化而来的组织。神经嵴有时也被称为第四胚层[1]。NB一般发生于胎儿或者出生早期，是最常见的儿童颅外实体性恶性肿瘤[2]。肿瘤的自然退化是指肿瘤原发灶或者转移灶在未经任何治疗的情况下范围缩小甚至消失。NB被认为是最常见的具有自然退化潜力的肿瘤，其他的类似肾癌、恶性黑色素瘤、绒毛膜癌和淋巴系统恶性肿瘤等也会发生自然退化现象[3]。随着对自然退化研究的深入，研究者提出了NB自然退化的特殊分级4S级，以及神经营养因子、免疫反应、端粒酶等自然退化机制假说和基于各假说的治疗措施。

1 神经母细胞的发生过程

在脊椎动物神经管形成的过程中神经嵴细胞要经历一个成熟过程[4]，该成熟过程受到复杂的转录因子和表观遗传调控的影响[5-6]。经历了该成熟过程后，早期的神经嵴前体细胞获得了分化成各种不同细胞和自我更新的能力。后续的梯度级联信号BMP、Wnt、Notch等引导其分化为头、颈、和心脏等处的上皮、间叶和内皮组织以及外周的交感—肾上腺髓质分泌系统[7-8]。若该成熟过程受到抑制，将导致神经嵴前体细胞发生恶性改变，即肿瘤形成[9]。

2 神经母细胞瘤分级

2.1 神经母细胞瘤分级系统 目前有两套应用于NB的分级系统：INSS(International Neuroblastoma Staging System)和INRGSS(International Neuroblastoma Risk Group Staging System)。INSS在1986年的一次会议上被提出，并在1988年正式发表，是一套已经应用了20多年的分级系统[10]。INSS是一种术后分级系统，受到了肿瘤原发灶的位置的影响，并且需要经验丰富的小儿外科和病理团队，需要详细的影像学资料。为了弥补以上不足，新的INRGSS是以疾病的程度以及术前影像学危险因素(Image-defined facators，IDRFs)对肿瘤的可切除性做出评价。相对于INSS，INRGSS是一种前评价系统[11-12]。

2.2 自然退化的特殊分级——4S级 NB在分级上与其他肿瘤大致相同，不同之处在于多了一个专为自然退化建立的分级。该分级最早由Evans等[13]和D'Angio等[14]提出，即ⅣS级，之后的INSS和INRGSS也引用了这一概念，即INSS中的4S分级和INRGSS中的MS分级。本文之后采用4S代表此型肿瘤。4S级定义为＜18周的婴儿，肿瘤发生转移并且肿瘤转移灶仅限于皮肤、肝脏和/或骨髓。骨髓的累及程度应当满足：在病理检查时在涂片或切片中肿瘤细胞占所有有核细胞的比例＜10%，MIBG闪烁扫描骨及骨髓应为阴性[12]。这类患者预后极好，肿瘤可能自然退化，或者分化成低度恶性肿瘤，如星形胶质细胞瘤等[12]。在Evans等[16]报道中，患儿的两年生存率为87%，31例患儿中4例因早期器官衰竭或感染死亡，8例出现了被证实的自然退化。需要注意的是，自然退化现象并不仅仅出现于4S中，在其他分级中也有出现。此外，并不是所有的发生退化的肿瘤都能完全退化消失。Hero等[17]的研究发现部分患者的肿瘤组织在经历了一定程度的退化后，第2年仍能观察到残留的肾上腺肿瘤组织。4S级和4级相比，4级肿瘤主要为部分染色体畸形(Segmental chromosomal abnormalities，SCAs)，而约90%的4S级患者表现为三倍体染色体畸形[18]。研究还发现4S级高表达1号染色体短臂上的基因，而4级高表达11号染色体基因。此外Yu等[19]报道，4级和4S级在蛋白质表达上也存在差异。需要注意的是虽然基因型、基因表达，和蛋白质表达上4级和4S级间存在差异，但是在4S级中发生退化的和未发生退化的案例间基因型、基因的表达和蛋白质表达并不存在明显差异。

3 神经母细胞瘤自然退化的发生机制

NB自然退化的确切机制仍有待进一步研究，但已经有一系列可能的机制被提出用来解释自然退化现象。

3.1 神经营养因子(Trk)和自然退化 神经营养因子受体TrkA、TrkB和TrkC在自然退化中发挥着重要的作用，这三种受体的配体均为神经生长因子(Nerve growth factor，NGF)。TrkA高表达一般提示肿瘤预后良好，低分级的和4s级神经细胞瘤一般表达高水平的TrkA[20]。相反，TrkB高表达提示预后较差[21]。TrkA和TrkC是依赖性受体，当缺乏配体刺激时将介导产生凋亡信号，促使细胞凋亡。把高表达TrkA的肿瘤细胞放置于添加了NGF的培养基中，肿瘤细胞向神经节分化并存活数月。当去除NGF后，肿瘤细胞发生凋亡。由此推断NB中TrkA的表达，根据环境汇总NGF的存在与否，将引导肿瘤细胞发生分化或者自然退化(凋亡)[22]。

3.2 免疫学机制和自然退化 NB以及其他肿瘤发生自燃退化时常常伴随急性感染。实验室中可以通过细胞免疫调节因子诱导肿瘤细胞发生自然退化。此外，有时在NB肿瘤中可以观察到淋巴细胞浸润，并且有证据显示，在NB肿瘤中有特异性抗肿瘤T细胞和抗体存在[23]。同时有数据显示NB细胞通过下调人体白细胞抗原Ⅰ(Human leucocyte antigen)来逃逸免疫监控。以上均提示自然退化和自身免疫关系密切。Benard等[24]通过对4S期肿瘤分子表达的研究提出了增殖-退化震荡学说。认为，首先残余的未分化的神经嵴细胞将利用各种营养物质尤其是脂肪酸进行增殖，利用脂肪酸需要通过β氧化，而β氧化将产生氧化物。氰化物可能导致正在发生有丝分裂的细胞得到或者丢失完整的染色体从而形成不稳定的染色体组。若这种不稳定的染色体组不能被修复。宿主特异性免疫将启动，进而通过特异性免疫致使肿瘤退化。但其具体的分子机制，仍然有待进一步完善。

3.3 端粒酶、端粒和自然退化 端粒是染色体末端具有特殊作用的部分，其参与了染色体的复制，并对于保证染色体的稳定性有重要的作用。端粒的长度处于动态平衡中，端粒长度的调节依靠端粒酶实现。端粒酶在肿瘤和无限增殖细胞中高表达，在正常和衰老细胞中低表达[25]。Hiyama等[26]研究发现，多数高表达端粒酶的NB患者预后不佳，并且所有高表达端粒酶的患者的MYCN基因都大量扩增。相反的，4S和自然退化的患者低表达端粒酶。由此推断端粒酶活性的丢失可能与自然退化相关。此外Samy等[27]利用转染技术获得了一类人类端粒酶基因显性失活的NB肿瘤细胞系(IGR-N-91)，此细胞系中的细胞相对未转染的肿瘤细胞有更高的凋亡概率。Samy等[27]还发现，在致小鼠发生肿瘤能力上，IGR-N-91明显弱于未转染的NB细胞。以此认为端粒和端粒酶与自然退化相关。

3.4 表观遗传变异等其他机制 基因表达的改变可能导致启动子甲基化，组蛋白修饰或者染色质重构而影响NB细胞的分化。表观遗传变异可以影响基因表达这一理论早在十年前就已经得到证实。并且有些研究提示基因甲基化和组蛋白修饰能够影响患者的预后[22]，但其具体机制仍有待进一步研究。

4 针对自然退化的治疗

4.1 诱导退化治疗 参考以上NB自然退化机制的推论，近年来诱导肿瘤细胞退化日益成为研究热点，同时有许多诱导退化药物正处于实验室研发阶段或已进入临床试验。诱导退化为NB的治疗提供了全新的思路。通过诱导退化，希望一方面可以诱导恶性表现的肿瘤向自然退化方向发展，从而达到治疗肿瘤的目的；另一方面可以加快婴儿肿瘤的退化速度，尤其是对于急性的对生命产生严重威胁但远期预后良好的肿瘤[22]。但目前这些疗法都大多还处于研究阶段，未应用于临床。

4.1.1 TrkA通路诱导退化 最有希望的诱导退化治疗方式就是通过TrkA神经营养因子受体通路。其理论基础是观察到在TrkA高表达的肿瘤中加入EGF时肿瘤存活甚至发生分化，而不加入EGF肿瘤则凋亡。因此认为消除NGF或者抑制配体刺激TrkA受体，从而触发TrkA信号能够诱导肿瘤细胞凋亡。来他替尼(CEP-701)是一种针对Trk神经营养因子受体(TrkA、TrkB和TrkC)的靶向药物，能够有效抑制TrkB在肿瘤中的表达[28]。对在一个针对于患有复发性或难治性NB的患儿的一期临床试验中，给予患儿生物计量的来他替尼产生了显著的临床作用[29]。此外一些第二代Trk抑制剂正处于一期临床试验或临床前开发，这些药物能够同时抑制Trk三种受体，在低度恶性肿瘤中通过抑制TrkA发挥作用，而在高度恶性肿瘤中通过抑制TrkB发挥作用[30]。

4.1.2 免疫学方法 NB对于抗体依赖细胞介导的细胞毒作用(Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity with anti-ganglioside，ADCC)和补体依赖性细胞毒性反应敏感。嵌合抗体(ch14，18)是一种针对双唾液酸神经节苷脂GD2的抗体，已经被并入高危型NB的一线用药中[31]。因为GM-CSF和IL-2等能够强化免疫过程，有一项三期临床试验旨在研究ch14，18和细胞因子(GM-CSF和IL-2)联合应用效果是否优于ch14,18单独应用[2]。此外，通过增加HLAⅠ在NB细胞中的表达而强化免疫监控而可能最终促使肿瘤退化。但是需要注意的是，增加HLAⅠ的表达有可能降低NK细胞对肿瘤细胞的敏感性[32]。虽然可供研究的免疫疗法药物有很多，但是其大多数具有高毒性，而低毒性的可供选择的药物相对较少。

4.2 观察疗法 约20%的NB患者是于产前或出生后前3个月确诊的。在过去的20年中，常规产前超声极大地提高了胎儿NB的诊出率。约90%的肿瘤出现在肾上腺。1990s年代，大规模的筛查实验研究发现，筛查出的NB患者是最终发展为临床NB患者的2～3倍，并且认为筛查出NB但没有发展为临床NB的这部分患者发生了肿瘤的自然退化，同事推测非4S级患者也能发生肿瘤自然退化。以上推测在之后的研究中得到证实[17]。Fritsch等[33]认为，一些局限性的产前超声发现的NB肿瘤是未完全退化的神经母细胞节，并且考虑到此类局限性肿瘤有很高的自然退化率和极好的预后，所以提出了观察疗法，以避免对患者实施手术。

具体方法是通过超声和生物学检查确定低危组患者。对所有低危组患者进行密切的连续观察，包括超声检查和尿液儿茶酚胺测定等。期待肿瘤自然退化。但是如果出现瘤体积扩大或者尿液中儿茶酚胺升高者将选择手术治疗。Nuchtern等[34]认为，对于＜6个月的、小的局限性的肾上腺NB，观察是一种相对安全的治疗方法。

5 展望

对NB自然退化的研究将有利于临床对NB的分类治疗。对于低危组，具有自然退化潜力的肿瘤选择非手术治疗甚至避免细胞毒药物的应用将大大提高治疗后婴儿的生存质量。当然，需要注意的是，必须进一步明确界定低危组患者的生物学参数，避免对需要治疗的患者错误地采用了保守的治疗方法。

目前NB自然退化的具体机制还是个迷，需要更进一步的研究。自然退化是肿瘤的一个非常特殊的表现，对其具体机制的研究有利于更深刻的理解肿瘤，并可能为NB甚至其他肿瘤的治疗提供新的思路。

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朱才义。E-mail：zhucaiyi56@163.com