基于肿瘤分子特征胶质母细胞瘤患者对肿瘤电场治疗敏感性预测价值探讨

洪鹏杰 张晓硌 潘之光 蔡圣咏 陈灵朝 邱献新 汪洋 秦智勇 庄冬晓

【摘要】目的探究腫瘤电场治疗（TTFields）的抗肿瘤效用及可预测患者对TTFields治疗响应的肿瘤分子特征。方法回顾性分析华山医院2018年8月—2023年6月收治的100例接受过TTFields治疗的新诊断的胶质母细胞瘤（ndGBM）患者的临床资料和基因检测数据，另选择195例未接受电场治疗的ndGBM作为对照组。采用Kaplan-Meier法分析TTFields治疗组和对照组患者生存差异；组间比较采用Log-rank检验。采用多因素Cox回归分析探讨TTFields治疗效果的影响因素。 结果TTFields治疗组中位总生存期（OS）23.0个月（95% CI：17-NA），对照组中位OS为15.1个月（95% CI：13～18）。TTFields治疗组中位无进展生存期（PFS）17个月（95% CI：12-NA），相比对照组中位PFS为12个月（95% CI：9～12）。多因素Cox回归分析结果显示，PTEN突变、EGFR扩增对TTFields治疗组的PFS（PTEN突变，HR=0.15，95% CI=0.034～0.63；EGFR扩增，HR=5.67，95% CI=1.455～22.05）的影响有统计学意义（均P<0.05）。TERT突变对TTFields治疗组OS（TERT突变，HR=3.96，95% CI=1.308～12.0）的影响有统计学意义（P<0.05）。结论TTFields治疗可以显著延长患者的生存期。PTEN突变，EGFR扩增是独立预测患者对TTFields PFS的潜在分子标志物，TERT启动子突变是预测TTFields患者OS的潜在标志物。

【关键词】胶质母细胞瘤；肿瘤电场治疗；预后；分子特征

【中图分类号】R739.41【文献标志码】A【文章编号】1672-7770（2024）01-0006-07

Predictive value of tumor molecular characteristics for sensitivity to tumor-treating field therapy in glioblastoma patients 〖WTBX〗HONG Pengjie， ZHANG Xiaoluo， PAN Zhiguang， et al. Department of Neurosurgery， Huashan Hospital， Fudan University， Shanghai 200040， China

Corresponding Author： ZHUANG Dongxiao

Abstract： ObjectiveTo explore the antitumor efficacy of tumor-treating fields（TTFields） and identify potential molecular markers for predicting patient response to TTFields therapy. Methods The clinical and genetic data of 100 newly diagnosed glioblastoma（ndGBM） patients who underwent TTFields therapy at Huashan Hospital from August 2018 to June 2023 were analyzed retrospectively. An additional control group of 195 ndGBM patients who did not undergo TTFields therapy was selected. Kaplan-Meier analysis was utilized to assess survival differences between the TTFields therapy group and the control group， with intergroup comparisons performed using the log-rank test. Multivariate Cox regression analysis was employed to investigate factors influencing the efficacy of TTFields therapy. ResultsIn the TTFields therapy group， the median overall survival（OS） was 23.0 months（95% CI=17-NA）， whereas the control group exhibited a median OS of 15.1 months（95% CI=13-18）. Median progression-free survival（PFS） in the TTFields therapy group was 17 months（95% CI=12-NA）， compared to 12 months（95% CI=9～12） in the control group. Multivariate Cox regression analysis results revealed statistically significant effects of PTEN mutation（HR=0.15，95% CI：0.034-0.63） and EGFR amplification（HR=5.67，95% CI=1.455-22.05） on PFS in the TTFields therapy group（both P<0.05）. Additionally， TERT mutation   significantly influenced OS in the TTFields therapy group（HR=3.96，95% CI=1.308-12.0，P<0.05）. ConclusionsTTFields therapy significantly prolongs patient survival. PTEN mutation and EGFR amplification emerge as independent potential molecular markers for predicting PFS in response to TTFields therapy， while TERT mutation serves as a potential marker for predicting OS in TTFields-treated patients.

Key words： glioblastoma; tumor-treating fields; prognosis; molecular characteristics

基金项目：国家自然科学基金面上项目（81672476）

作者单位：200040 上海，复旦大学附属华山医院神经外科（洪鹏杰，张晓硌，潘之光，蔡圣咏，陈灵朝，秦智勇，庄冬晓），放疗科（邱献新，汪洋）

通信作者：庄冬晓

膠质母细胞瘤（glioblastoma，GBM）是颅内最常见的原发恶性肿瘤，约占所有病例的50%。大多数患者在确诊后的1～2年内死亡，其中位无进展生存期（progression free survival，PFS）为6.2～7.5个月，中位总生存期（overall survival，OS）为14.6～16.7个月。在过去的十多年里，标准治疗方案通常包括最大安全程度手术切除，同时进行替莫唑胺（temozolomide，TMZ）同步放化疗和TMZ辅助化疗［1-2］。

肿瘤电场治疗（tumor treating fields，TTFields）是一种中间频率的低强度交变电场，可以干扰和延长细胞分裂过程，导致肿瘤细胞凋亡。根据《脑胶质瘤诊疗规范（2018年）》，TTFields被推荐用于新诊断的胶质母细胞瘤（newly diagnosed glioblastoma，ndGBM）治疗（1级证据）［3］。TTFields在中国获批用于ndGBM和复发GBM的治疗仅4年余，已统计发表的真实世界数据有限。同时，本研究在临床诊疗中也发现不同分子特征的患者对于TTFields治疗的响应也有所不同。由于TTFields的治疗费用昂贵，如果找到能够预测患者对TTFields治疗敏感性的分子指标，将具有临床价值。因此，本文回顾性分析2018年8月—2023年6月在复旦大学附属华山医院确诊为GBM并接受过TTFields治疗的100例患者，旨在进一步探究这一关键问题。

1资料与方法

1.1一般资料共纳入确诊为GBM并接受过TTFields治疗的100例患者，其中男51例，女49例；年龄19～74岁，平均年龄为（51.14±13.52）岁。此外，纳入195例未接受TTFields治疗的GBM患者作为对照组，其中男126例，女69例；年龄28～78岁，平均年龄（51.72±14.43）岁。对于TTFields治疗组，本研究进一步分析了73例患者的基因检测分析结果（包括全外显子测序和基因panel测序）。本研究已经获得复旦大学附属华山医院伦理委员会的批准（伦理批件号No.KY2015256），所有受试者或其家属均已知情并签署知情同意书。

1.2纳入及排除标准纳入标准：（1）组织学确认，幕上病灶，非转移性的GBM患者（《世界卫生组织中枢神经系统肿瘤分类》第五版）；（2）年龄大于18岁；（3）卡氏功能状态评分（Karnofsky performance scale，KPS）大于60；（4）接受TTFields，且接受TTFields治疗时间大于2个月。排除标准：（1）PFS小于3个月；（2）复发的GBM；（3）失访。

1.3方法

1.3.1临床资料收集收集患者的人口统计学（性别、年龄）资料、临床特点、病理信息、手术切除程度，TTFields应用情况，接受放化疗情况及基因检测数据。

1.3.2基因检测数据收集肿瘤组织样本的P53突变、BRCA1/2突变、EGFR扩增、TERT启动子突变、PI3KCA突变、NF1突变，PTEN突变和BRAFV600E突变通过二代测序（next generation sequencing，NGS）来确定。而CDKN2A/2B纯合缺失则通过FISH检测方法来检测。O6-甲基鸟嘌呤甲基转移酶（O6-methylguanine-DNA methyltransferase，MGMT）甲基化则通过焦磷酸测序确定。

1.4统计学分析数据采用R语言进行统计分析。连续性变量若符合正态分布，则以均数±标准差（x-±s）表示。不符合正态分布的连续性变量则以中位数加四分位数间距（第一四分位数至第三四分位数，Q1-Q3）表示。基线数据符合正态分布的定量数据使用t检验，非正态分布的定量数据使用秩和检验。基线数据的分类变量使用卡方检验或费舍尔确切概率法分析。PFS定义为病理确诊日期到疾病首次进展。OS定义为病理确诊日期到患者死亡或最后随访的时间间隔。利用R语言的survival，survminer包进行生存分析。单因素生存分析采用Kaplan-Meier法，探讨TTFields治疗对PFS和OS的影响，各组间用Log-rank检验分析生存差异。各个分子标志指标、手术切除程度等指标纳入多因素Cox回归分析中。以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1治疗组与对照组一般临床资料分析两组受试者的年龄（P=0.735）无显著差异。TTFields治疗组中女性占比高于对照组（χ2=5.106，P=0.024）、TTFields治疗组中活检比例显著高于对照组，手术切除程度（Fisher exact，P<0.001）， 但是全切除和大部切除之间无显著差异（χ2=0.005，P=0.944），对照组中MGMT未检测的比例更高（χ2=32.538，P<0.001），但两组之间甲基化与未甲基化比例无显著差异（χ2=0.147，P=0.702）。两组之间接受完整的Stupp方案比例有显著统计学差异（P＜0.001），见表1。典型的接受TTFields的GBM患者资料，见图1。

2.2治疗组和对照组生存分析TTFields治疗组的中位生存期是23个月（95% CI=17-NA）对比未接受TTFields治疗组15个月（95% CI=13～18），两组之间具有统计学差异（P<0.001）。TTFields治疗组的中位PFS是16个月（95% CI=12-NA）对比未接受TTFields治疗组11个月（95% CI=9～12）， 两组之间具有统计学差异（P<0.001），见图2。

2.3TTFields治疗组中分子特征和预后相关性分析TTFields治疗组的100例患者中，73例有全外显子测序或基因panel测序数据。多变量分析各因素与GBM患者PFS的关系，分析发现年龄增加，PFS的风险比（hazard ratio，HR）略有增加，在统计上具有显著性（HR=1.05，P=0.035）。手术方式存在残留病灶与更短的PFS相关（HR=6.29，P=0.003）。PTEN突变与显著延长的PFS有关（HR=0.15，P=0.01）。EGFR扩增与显著更短的PFS有关（HR=5.67，P=0.012）。其他因素，MGMT甲基化、TERT启动子突变、P53突变、BRCA1/2突变、NF1突变、CDKN2A/B纯合缺失和PIK3CA突变与PFS的相关性在统计学上不显著（P＞0.05）。

对OS多变量分析结果发现，手术切除方式存在残留病灶与更短的生存期密切相关（HR=4.12，P=0.009）。TERT启动子突变也被发现是OS的显著不良预后因子（HR=3.96，P=0.015）。与OS的相关性不显著的分子标志物包括年龄（HR=1.03，P=0.215）、MGMT启动子非甲基化（HR=1.43，P=0.495）、P53突变（HR=1.22，P=0.706）、BRCA1/2突变（HR=0.52，P=0.289）、NF1突变（HR=2.04，P=0.482）、PTEN突变（HR=0.97，P=0.963）、EGFR扩增（HR=0.66，P=0.571）、PIK3CA突变（HR=0.46，P=0.494）和肿瘤突变负荷（HR=1.00，P=0.771）。CDKN2A/B纯合缺失的数据无统计学意义（HR=3.72，P=0.081），见图3、图4。

3讨论

临床试验EF14结果表明TTFields治疗组的患者OS可以延长4.9个月，相比对照组（20.6 vs 16.0个月）［2，4-5］。然而，来自中南大学湘雅医院的一项研究显示，TTFields治疗组的13例ndGBM的中位生存期相比对照组延长了6个月（分别为24.6个月和18.6个月）［6］；另外一项欧洲研究表明，55例ndGBM 的TTFields治疗组患者相比对照组患者的中位生存期延长了6.8个月（分别为31.67个月和24.8个月）［7］。大部分研究结果支持TTFields可以延长患者的生存期，但有些中心的结果却是阴性，Cordova等［8］报道了87例接受TTFields治疗的患者与对照组患者进行的比较，结果显示前者没有获益。不过，这项研究缺乏对数据进行进一步分析，如患者对TTFields的依从性等。

本研究是迄今为止规模最大的单中心真实世界样本量，纳入的TTFields治疗组患者的临床特征与对照组基本一致。然而，在TTFields治疗组中，活检患者比例更高（分别为9%和0%），接受完整的Stupp方案治疗比例也更高（分别为98%和83%）。这表明复旦大学附属华山医院TTFields的患者组对治疗更加依从，这可能是其预后较好的因素之一。对照组纳入的患者是2016年1月—2017年10月。尽管近年来除了TTFields外，ndGBM的诊治并无其他进展，但上述的因素也应考虑在内。本研究发现，TTFields可以延长患者的OS 8个月，PFS 5个月。这一结果进一步支持了EF-14的研究结果，并证实了TTFields在ndGBM患者的确切疗效，然而，仍有53例患者尚未达到终点，最终的存活时长可能高于目前的统计数据，需要继续进行随访。

TTFields的抗肿瘤机制不仅仅包括最初的抑制肿瘤细胞有丝分裂，导致肿瘤细胞凋亡的机制，还涉及越来越多新的抗肿瘤机制［2，4，9-14］。TTFields能够引起许多通路基因表达的改变。Karanam等［15］认为TTFields可以引起DNA损伤，在BRCA1失活突变的细胞系中对TTFields的治疗更敏感。因此，目前也正在进行联合使用TTFields和PARP抑制剂治疗GBM。有研究认为，对于PTEN失活突变的复发GBM患者，TTFields的治疗更为敏感，可以延长患者的PFS，然而也有研究認为PTEN突变与TTFields的治疗敏感性无关［8，16］。有学者认为NF1突变，PI3KCA野生型和EGFR未扩增提示患者对TTFields的治疗更加获益［17］。TTFields杀伤肿瘤的存在p53依赖和p53非依赖途径［11，18-19］。本研究在以上分子标志外，另选取了CDKN2A/2B纯合缺失，肿瘤突变负荷等指标纳入风险分析。结果表明PTEN突变的患者在TTFields治疗组中，患者的PFS更长。EGFR无扩增的患者与更长的PFS相关。在OS方面，TERT启动子未突变与更长的OS相关。上述指标可作为GBM患者对TTFields疗效的参考预测因子，有待研究证实。

然而，本研究仍存在局限性。首先，本研究共纳入了102例患者，其中73例患者参与了肿瘤分子特征预测TTFields治疗效果的研究。尽管这是目前已知的最大单中心回顾性研究，但样本容量仍然有限，因此结论需要在更大样本量的前瞻性队列研究中得到进一步证实。其次，本研究的目的是验证其他研究中的假设和结论，但缺乏对照组的分析来评估相应分子特征与预后之间的关系。此外，大部分患者未达到随访终点，还需要进一步的随访。最后，本研究仅分析了部分全外显子和基因panel测序的结果，未来需要对数据进行更深入分析以获得更有价值的结论。

本研究展示了TTFields治疗在延长GBM患者生存期方面的显著效果。针对TTFields治疗组的分析显示，EGFR扩增、PTEN突变和TERT启动子突变等特定基因特征与TTFields治疗的效果相关。未来研究需要对上述分子标志物与TTFields疗效间的关系进行更深入地探讨。本研究的结果为识别最有可能从TTFields治疗中获益的GBM患者群体提供了重要信息，有助于推动精准治疗并改善疗效。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。

［参 考  文  献］

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（收稿2023-08-04修回2023-09-01）