
看得见的“进展”,看不见的真相
通过对胶质母细胞瘤(GBM)系列活检样本进行多组学分析,可区分肿瘤的假性进展与真性进展(参见Ling等人的研究)。
“眼见为实”,而观察肿瘤生长对于诊断和治疗无法治愈的胶质母细胞瘤(以下简称GBM)而言至关重要。此前,观察肿瘤生长的手段一直局限于磁共振成像(MRI)。然而,在一项极具突破性的研究中,Ling等人[1]证实,通过系列活检与多组学分析,能够捕捉到MRI无法识别的关键信息。该研究结果具有里程碑意义,或将改写GBM的诊断方式、进展监测手段及治疗策略。
Ling等人开展了一项可行性研究,对两名接受溶瘤免疫治疗药物CAN-3110治疗的复发性GBM患者[2,3],进行了复发性肿瘤活检样本的系列多组学分析。尽管研究仅纳入两名患者,但仍充分体现了“纵向组织取样+多组学分析”在解析GBM复杂演化过程中的价值——尤其当MRI等标准临床评估手段存在局限甚至产生误导时,这种方法的优势更为凸显。尽管MRI显示两名患者均出现肿瘤进展,但多组学分析却捕捉到了明确的治疗效应,包括肿瘤微环境(TME)重塑、CAN-3110反应性T细胞及其他T细胞克隆型扩增,以及人类白细胞抗原(HLA)呈递的免疫肽表达上调。两名患者均呈现积极临床结局(病理缓解或疾病稳定),这对“依赖传统影像学评估GBM免疫治疗疗效”的现有模式提出了挑战。
依赖MRI评估GBM治疗疗效的局限性
GBM是一种极具侵袭性的难治性脑肿瘤,预后极差,目前两年生存率仅为5%[4]。研发GBM有效疗法的核心挑战之一,在于如何准确评估各类新疗法的疗效,并区分“有益的治疗应答”与“疾病进展”。正如平克·弗洛伊德乐队在歌词中所唱:“你以为你能分清,天堂与地狱,晴空与痛苦……”当前,临床主要依赖MRI评估治疗结局与疾病进展,但这种方法存在明显局限。MRI评估主要基于钆剂强化的有无及分布(即T2加权/液体衰减反转恢复序列(FLAIR)高信号)。尽管MRI能精准定位解剖学病灶,但影像背后确切的病理改变却难以明确。
MRI虽能较好地评估肿瘤对放化疗的应答(判断肿瘤增大、缩小或稳定),却无法告知“试验性治疗药物是否到达肿瘤部位”或“药物是否与潜在靶点结合”。更关键的是,MRI无法区分“炎症反应”与“真性肿瘤进展”[5]。当前MRI技术无法判断“病灶增大”是源于肿瘤实际生长,还是治疗引发的炎症改变——后者被称为“假性进展”。这一局限在解读肿瘤变化时尤为棘手,尤其是当免疫治疗等疗法本就以诱导炎症反应为作用机制时。尽管大量临床研究已提出“假性进展”的概念[6],但目前区分假性进展与真性进展的唯一方法,仍是通过病理证据明确诊断——而临床中极少开展此类病理检查,因此假性进展多为“事后诊断”(即后续随访未发现肿瘤持续生长时才回溯确诊)。由此可见,完全依赖MRI判断疾病分期(尤其是在新型免疫治疗场景下)存在明显局限性[7]。
为克服上述不足,研究者提出了“机会窗口试验”与“0期试验”[8]。这类试验虽能精准检测人体内肿瘤中的药物浓度,但仅能获取单一时间点的数据,无法深入了解治疗效应的动态变化与演化过程。那么,如何才能突破这些局限?
系列活检:洞悉肿瘤真实演化的“窗口”
Ling等人采用“计划性系列肿瘤活检”提升诊断效能,同时结合“肿瘤内重复注射溶瘤免疫治疗病毒CAN-3110”以增强疗效(图1)。这一复杂研究设计的实现,得益于近期多项技术突破:(1)对微量组织样本进行精密分子分析的能力;(2)顶尖生物信息学技术支持——可同时在DNA、RNA、蛋白质及代谢物水平,对细胞、分子及免疫表型进行平行分析;(3)影像引导下脑肿瘤活检技术在安全性与精准度上的提升。
图1 区分肿瘤进展与假性进展**
(A)Ling等人[1]证实,经溶瘤单纯疱疹病毒1型(HSV-1)治疗后,GBM微环境从“冷性、免疫抑制状态”(左)转变为“热性、炎症激活状态”(右),其中免疫抑制性髓系细胞比例降低,免疫反应性T细胞比例升高。(B)在疾病长期演化过程中,“重复注射溶瘤HSV-1”与“用于分子、蛋白质组及免疫分析的系列活检”同步开展的示意图。肿瘤下方的MRI示意图显示,肿瘤影像学表现复杂,无法精准预测免疫治疗疗效;而系列活检能更真实地反映肿瘤状态,区分肿瘤进展与假性进展,并深入解析肿瘤演化过程及其对免疫治疗的应答。
图片来源:A. FISHER/SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE
在研究设计中,患者在接受治疗前先进行复发性肿瘤基线活检,随后4个月内最多再进行5次活检。本文报告了首批2名患者(最终计划纳入12名)的研究结果[1],共收集97份系列多区域活检样本,并进行多组学分析——包括循环免疫荧光、单细胞RNA测序、蛋白质组学、磷酸化蛋白质组学、免疫肽组学、肿瘤T细胞克隆型鉴定,以及常规组织病理学检查。每次活检时,还会注射一剂CAN-3110(一种源于单纯疱疹病毒1型(HSV-1)的溶瘤免疫治疗药物[2])。研究过程中,患者对治疗耐受性良好,未出现剂量限制性毒性。然而,根据神经肿瘤学应答评估标准(RANO)[4],两名患者的MRI均显示钆剂强化灶逐渐增大,符合“肿瘤进展”的影像学诊断,其中一名患者因此退出试验。
与MRI结果相反,多组学分析与组织病理学检查意外发现,两名患者均存在明确的治疗效应与免疫激活迹象。系列活检的神经病理学结果显示:炎症细胞、浆细胞、淋巴细胞及单核细胞数量增加(提示免疫应答激活),且与基线相比,两名患者的肿瘤细胞数量均减少。残余肿瘤细胞区域与“最近一次CAN-3110注射部位”呈负相关,表明每个注射部位周围存在“治疗效应晕环”。这些数据证实,治疗不仅改变了残余肿瘤的含量,还重塑了肿瘤微环境——包括肿瘤亚型从星形细胞样(AC)向间充质样(MES)的显著转变。
同样,循环免疫荧光分析也检测到肿瘤微环境的重大变化。多项免疫指标显示免疫激活增强:治疗后CD45+白细胞、CD163+巨噬细胞及CD8+T细胞数量均增加;且在最近一次CAN-3110注射部位周围的“晕环”区域,肿瘤细胞数量更少,免疫分子特征更显著。此外,研究还观察到HLA表达上调、新免疫肽出现、效应T细胞扩增、新T细胞克隆型产生,以及HSV/CAN-3110反应性T细胞频率增加等纵向变化。值得关注的是,两名患者均出现上述改变,凸显了MRI数据与多组学数据的脱节。简言之,经CAN-3110治疗后,肿瘤微环境从“肿瘤富集型”转变为“免疫富集型”——即通常所说的从“冷肿瘤微环境”向“热肿瘤微环境”的转化[9]。
肿瘤微环境这一重大重塑的显著特征包括:肿瘤特异性上调免疫肽丰度增加,以及受体酪氨酸激酶信号、干扰素反应、细胞凋亡相关信号通路的上调。其中尤为重要的是效应CD4+和CD8+T细胞数量增加,表明治疗诱导的免疫应答能够迁移至肿瘤区域并杀伤肿瘤组织。此外,HSV/CAN-3110反应性T细胞数量随时间增加,表明免疫应答既能识别肿瘤抗原,也能识别病毒抗原。预先存在的抗HSV-1免疫可能在调控免疫应答的抗病毒分支中发挥作用[2]。未来,明确抗肿瘤T细胞与抗病毒T细胞的具体杀伤特异性,将是重要的研究方向。
临床层面,两名接受治疗的患者要么实现病理缓解,要么保持临床疾病稳定:一名患者在开始研究治疗后12个月死亡;另一名患者临床稳定持续18个月,之后出现肿瘤进展并接受挽救治疗。值得注意的是,尽管MRI显示疾病进展,但所有临床应答与研究性治疗应答均明确存在。这些结果表明,通过复杂的多组学分析,能够区分MRI提示的“进展”究竟是真性肿瘤进展,还是治疗引发的反应。
未来展望
该研究的结论与意义深远。尽管仅报告了12名计划入组患者中2人的结果,但这些发现仍可能为“GBM治疗的长期监测与给药策略”带来范式转变。其中最重要的发现包括:(1)证实了“数月内重复进行纵向肿瘤活检”的安全性与可行性;(2)系列多组学分析在揭示“常规MRI或标准临床分析无法检测的治疗效应”方面具有显著优势;(3)在治疗部位观察到明确的抗病毒与抗肿瘤免疫激活证据。这些发现对“依赖MRI监测肿瘤进展、指导治疗给药及整体临床评估”的现有模式提出挑战,并支持采用“系列活检+多组学”的新范式,以筛选、识别并优先推进新型GBM疗法的研发与应用。
这些数据是否足以改变临床实践?若要实现这一目标,仍需克服多项障碍。对部分患者而言,一个实际挑战是保险公司是否会为额外的手术与治疗费用买单。若数据能证明该方法可显著改善患者结局,保险公司或将愿意承担这些额外成本。此外,这种技术复杂的研究方案,目前可能仅在具备开展此类试验与治疗能力的大型研究中心可行。同样具有挑战性的是,如何制定“脑肿瘤免疫治疗疗效与毒性评估标准”。以CAN-3110为例,共有6名患者(包括Ling等人[1]报告的2名)将接受“每次注射总剂量为1×10⁸空斑形成单位(PFU)”的治疗,另有6名患者将接受10倍剂量的治疗——因此,低剂量组未出现的毒性反应,可能在高剂量组中显现。尽管如此,贝叶斯最优区间设计(BOIN)或可确保确定“有效且无毒的剂量”[10]。
结论
Ling等人[1]的研究有望从“监测视角”与“免疫治疗设计视角”双重维度,重塑GBM患者的诊疗模式。至少,若后续队列患者能呈现类似应答,该研究提出的方法将推动GBM治疗模式的调整——减少对MRI作为“治疗成功唯一评估指标”的依赖。从更长远来看,该研究或可引发GBM评估与治疗领域的真正变革,包括深化我们对CAN-3110等病毒疗法与免疫疗法的理解和评估。
转载本文请联系原作者获取授权,同时请注明本文来自孙学军科学网博客。
链接地址:https://wap.sciencenet.cn/blog-41174-1505134.html?mobile=1
收藏