基因特征可能有助于脑膜瘤的定制治疗

你不能通过封面来判断一本书。而且,科学家们越来越认识到,不能仅通过细胞在显微镜下的外观来判断肿瘤。

对于成人中最常见的原发性脑肿瘤类型脑膜瘤,研究人员现已证明,一组 34 个特定基因的活性比这些肿瘤中细胞的物理特征更能预测肿瘤的临床行为。

研究小组于 11 月 9 日在《自然·医学》杂志上报道,研究小组发现,这种基因表达特征提供了关于脑膜瘤的侵袭性以及治疗后反应和复发的可能性的更准确信息。

脑膜瘤患者的影像扫描(橙色)
脑膜瘤患者的影像扫描(橙色)。研究人员开发了一种基因表达特征,可以帮助为患有这种脑癌的人制定治疗决策。

在对 100 多名接受过肿瘤切除手术的人进行的一项分析中,研究人员表明,使用基因表达特征来评估癌症潜在复发的风险,可以使近三分之一的人免于接受放射治疗。

相反,少数术后未接受放射治疗的患者可能应该接受放射治疗,因为评分显示他们的肿瘤比最初想象的更具侵袭性。

“一旦这些肿瘤[手术后]复发,它们就会变得越来越难以治疗。因此,如果放射治疗有好处,我们希望尽早提供这种治疗,”加州大学旧金山分校 (UCSF) 的医学博士、哲学博士 David Raleigh 解释道。领导了这项研究。

对于脑膜瘤,仅根据细胞外观进行治疗“一直很令人烦恼”,NCI神经肿瘤学分部的医学博士马克·吉尔伯特(Mark Gilbert)表示,他没有参与这项研究。这是因为,虽然标准的显微镜分析可以帮助确定患者是否有较高的癌症复发风险,但其总体准确性是有限的。

吉尔伯特博士说:“在当前的分类系统中,肿瘤常常表现出不正常的表现。”

他补充说,34 基因特征的准确性需要在更多研究中得到证实,但它可以帮助改善许多脑膜瘤患者的治疗,从而延长他们的寿命和生活质量。

迫切需要更好的脑膜瘤分类

脑膜瘤起源于脑膜,脑膜是覆盖和保护大脑和脊髓的薄层组织。它们的生长速度往往非常缓慢,有时需要数年时间才能长出几厘米。因此,它们通常被称为良性肿瘤。

“但我不喜欢用这个术语来形容任何生长在大脑旁边的东西,”罗利博士说,大脑对影响基本功能的微妙结构上的哪怕最轻微的压力都很敏感。此外,一部分脑膜瘤可以快速生长并侵入周围的大脑或骨骼,使其难以仅通过手术来控制。

那么,医生如何将生长缓慢的脑膜瘤与治疗后生长迅速或可能迅速复发的脑膜瘤区分开来呢?

主要基于肿瘤活检细胞在显微镜下的外观的分类系统长期以来一直是指导脑膜瘤治疗的标准工具,特别是确定某人是否应该在手术后接受放射治疗。

“放射治疗对于控制脑膜瘤非常有效,”罗利博士说。“但它可能具有显着的长期毒性。” 这些可能包括继发性脑肿瘤和改变生活的认知变化。“我们真的想确保我们只向肿瘤真正需要的人提供这种治疗。”

研究人员一直在研究可能改进标准决策方法的一种方法是分析脑膜瘤中基因的活性。这项工作已经取得成果,确定了许多可能使脑膜瘤特别成问题的基因。

针对脑转移瘤的定制放射可减少认知影响
针对脑转移瘤的定制放射可减少认知影响

“但是弄清楚所有这些基因如何组合在一起并不是以前真正做过的事情,”罗利博士说。

构建和测试预测基因表达特征

在这项研究中,由西北大学的 Stephen Magill 博士和加州大学旧金山分校的 William Chen 博士共同领导的研究小组首先分析了近 180 名患有癌症的人的肿瘤样本中的基因表达。曾在加州大学旧金山分校接受过治疗的脑膜瘤。

他们从之前研究中发现的一组更大的有希望的基因开始,将它们筛选到 34 个,这些基因在样本中的表达发生了显着改变,具体取决于肿瘤生长是缓慢还是快速。

接下来,研究人员测试了肿瘤样本中的 34 个基因特征,这些样本取自另一组 866 名脑膜瘤患者,这些患者曾在六家不同的医院接受过治疗(称为验证组)。

当他们观察哪些患者的癌症复发以及复发的速度时,该特征准确地将患者分为低、中或高复发风险组,无论是在初次手术后还是在治疗已经复发的脑膜瘤后。它在预测复发和生存方面也比测试的其他九个分类系统更好。

迄今为止,北美只有一项前瞻性随机临床试验测试了放射疗法对脑膜瘤的治疗效果 退出免责声明。研究人员利用试验期间收集的肿瘤样本,测试了他们的评分是否可以区分出那些接受过放射治疗但可能不需要放射治疗的人,以及那些没有接受放射治疗但很可能应该接受放射治疗的人。

正如在验证组中所做的那样,该评分准确地预测了参与该试验的 103 名受试者的复发和生存情况。根据他们的基因表达评分,研究人员估计,大约 30% 接受放射治疗的人实际上处于低风险,并且可能在手术后不需要立即进行额外治疗。

在那次试验中,几乎 10% 没有接受放射治疗的人体内的肿瘤可能需要放射治疗来预防复发。

Raleigh 博士和他的同事目前正在与 NRG Oncology(一个 NCI 资助的临床试验小组)合作,在正在开发的临床试验中测试该特征,看看它是否可以通过指导治疗来改善结果。

“这是我们非常兴奋的事情,”他说。

更加个性化脑膜瘤治疗的未来

Raleigh 博士和他的同事正在继续研究并更好地了解如何使用这种新的基因表达特征。

罗利博士解释说,这种特殊的方法有一个很大的优势:可以使用几种常用技术对以不同方式保存的肿瘤样本进行基因分析。因此,进行获得基因表达评分所需的分析可以在实验室和医院之间轻松完成。

未来,研究人员希望了解 34 基因风险特征是否可以进一步完善治疗,例如,识别肿瘤生长缓慢以至于可能不需要预先进行手术的人。

“大约 1% 的人在一生中会患上脑膜瘤,这些肿瘤是通过脑成像(因其他原因进行的)偶然被诊断出来的,这是很常见的,”罗利博士说。但“我们应该如何处理这些肿瘤……还不太清楚。”

吉尔伯特博士说,目前,许多通过这种方式发现的脑膜瘤患者都会定期接受影像扫描,除非肿瘤开始生长,否​​则就会推迟治疗。

Raleigh 博士说,如果 34 基因特征或类似的评分可以表明哪些偶然发现的肿瘤可能永远不会生长,哪些注定会快速生长,这可能有助于进一步个性化治疗。

在过去的几年中,已经开发了其他几种分类系统,根据潜在的治疗漏洞对脑膜瘤进行分类,其中包括罗利博士实验室的一个分类系统。

但他解释说,这并不是一个系统优于另一个系统的问题。

“这些系统提供补充信息,”他解释道。例如,34 个基因表达评分可以帮助决定当前使用的治疗方法。Raleigh 博士实验室之前开发的系统基于一种称为甲基化的DNA变化,可能有助于识别可以参与新靶向治疗临床试验的人。

第二个分数“从[肿瘤]驱动因素方面揭示了脑膜瘤生物学,也许让我们了解了未来需要新疗法的方向。”