Poly-ICLC 治疗复发性小儿低级别胶质瘤的试验 (Poly-ICLC)

背景/基本原理 在美国，原发性小儿脑肿瘤的发病率约为每年 1500 例。 脑肿瘤是儿童时期诊断出的最常见的实体瘤，因此在美国造成了显着的儿童死亡率。 低级别星形细胞瘤和神经胶质瘤是最常见的儿童脑肿瘤类型（占儿童脑肿瘤的 36%）。 这些肿瘤包含多种多样的组织学亚型，包括：原纤维型、原生质型、宝石细胞型和混合型。 毛细胞星形细胞瘤、多形性黄色星形细胞瘤和室管膜下巨细胞星形细胞瘤也包括在内。 此外，在幼儿中，有一些独特的罕见实体表现得像低级别肿瘤，包括婴儿促纤维增生性神经胶质瘤和促纤维增生性星形细胞瘤。 尽管患有低级别星形细胞瘤的儿童通常在接受手术和放疗等常规治疗后存活多年，但有些儿童的情况并不好。 由于大脑中的不同位置和不同亚型的不同生物学行为，这些肿瘤构成了一个异质组。 对于可以完全切除的那些，例如小脑星形细胞瘤，预后非常好，单独手术切除的十年生存率超过 90%。 相比之下，患有大脑或间脑肿瘤的儿童在放射治疗后的五年存活率为 40-70%，但在 10 年时会下降至 11-50%（Mundigers，1990）。 然而，一些肿瘤可能无法切除/部分切除，并且放疗会对年幼的儿童产生不良副作用。 虽然最显着的智力缺陷发生在接受颅脑照射治疗的 5 岁以下幼儿中，但即使在年轻人中也发现了缺陷，因此需要将年龄延长至 10 岁以避免辐射。 化疗方案用于高风险患者（进行性肿瘤、残留肿瘤），作为避免或延迟年轻患者放疗的一种手段，但化疗的副作用经常被报道。

儿童脑肿瘤尤其是低级别神经胶质瘤非常需要副作用更小的新型有效治疗方法。 我们建议研究 poly-ICLC 的疗效和毒性，这是一种对低级别胶质瘤儿童的生物反应调节剂。

蛋白质组学

由于对脑肿瘤生物学和治疗反应的了解有限，目前对脑肿瘤患者的诊断和治疗监测受到很大阻碍。 大多数 CNS 肿瘤无法被识别，也无法通过血清或 CSF 标志物的表达来追踪。 然而，如果可用的话，这样的标记将是非常可取的，并且可以用于：

• 检测最小残留病灶
• 预测对特定靶向治疗的反应
• 预测或预期肿瘤进展
• 区分肿瘤复发与手术后变化或神经影像学放疗后变化
• 增强当前的组织病理学分类系统
• 完善现有的临床和病理治疗分层方案
• 评估可能不会影响肿瘤大小的特定生物靶向治疗的疗效和肿瘤反应作为主要肿瘤终点（例如，小分子抑制剂或抗血管生成策略）虽然这些标志物可用于预测、监测和治疗所有 CNS 肿瘤，它在神经胶质肿瘤（包括复发性低级别星形细胞瘤）中的应用至关重要，因为这些肿瘤通常在就诊时进行活检，而不是在复发时进行活检。 由于它们浸润的脑组织（例如，视神经通路、脑干或下丘脑神经胶质瘤）或它们包裹的血管，这些肿瘤通常不适合完全切除或活检。

CSF 中的 CNS 生物物质倾向于沿着白质束局部播散，而不是通过蛛网膜下播散。 据报道，在患有低级别胶质瘤的儿童中，低级别胶质瘤沿蛛网膜下腔扩散。 即使是局灶性肿瘤也经常与 CSF 通路相邻（例如脚内窝、第三和第四脑室），导致肿瘤组织和脊髓液直接接触。 然而，这些肿瘤的 CSF 细胞学检查并不标准。 鉴于识别 CSF 中肿瘤细胞的局限性，需要能够提高我们对所有类型 CNS 肿瘤的理解的方法。 这将显着改善目前有关这些肿瘤生物学的知识，并可能阐明潜在的治疗途径。

蛋白质组学是一个相对较新的研究领域，通过分析组织隔室的总蛋白质补充，已成功地用于鉴定实体瘤中的新生物标志物（Zheng，2003）；（Khwaja，2007）。 因为蛋白质是所有细胞功能的效应物，所以它们的测量应该代表细胞表征和肿瘤生物学的最直接手段。 由于细胞及其环境以整合状态存在，因此可以通过检测细胞外隔室的蛋白质来评估肿瘤细胞的存在和影响。 这主要是使用血清或血浆来完成的，以建立一种筛查低阶段肿瘤存在的方法。 用于脑肿瘤的类似细胞外隔室是脑脊液 (CSF)。 它在整个中枢神经系统循环，并与大脑和脊髓的细胞外液交换蛋白质。

CSF 不断产生和重吸收，提供实时稳态蛋白质组。 与血清不同，血清含有高度复杂的蛋白质混合物，范围从 10-30 pg/mL 范围内的极低丰度蛋白质到 35-55 mg/mL 范围内的非常丰富的蛋白质，CSF 含有不太复杂的蛋白质混合物（Omenn，2005 年） ).

因此，CSF 比血清更可能含有更高相对浓度的肿瘤特异性蛋白质（更高的信噪比）。 总之，这使得 CSF 成为血清的有吸引力的替代品，用于检测脑肿瘤相关的生物标志物。 与白血病和 CNS 外的许多实体瘤不同，在这些肿瘤中可以很容易地进行系列活检，CNS 的肿瘤除了在初次或重复切除或活检时外不易接近。 虽然对这些样本的研究提供了关于肿瘤生物学的重要发现，但治疗期间的连续分析是不合理的。 相比之下，肿瘤患者的 CSF 可以更容易地在大多数儿科患者中取样。 随着蛋白质组学技术的发展，在通过治疗进行诊断时，然后在缓解和/或复发或进展时研究肿瘤相关信号成为可能。

虽然用于播种肿瘤的 CSF 很容易获得并且可以常规获得用于细胞学，但对这些样本中的蛋白质进行系统评估可能具有相当大的科学重要性。 除了识别疾病的潜在致病因素或对治疗的反应外，还可以评估许多蛋白质的糖基化和磷酸化状态。 对肿瘤组织的研究表明，此类信息揭示了与治疗反应相关的不同酶的活性（Mellinghoff，2005）； (Helgi, 2005) 或软脑膜转移的进展 (Brandsma, 2006)。

蛋白质组学 CSF 蛋白质组学已应用于许多神经系统疾病，包括阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化、多发性硬化、急性脑损伤和克雅氏病 (Rohlff, 2001)。

关于其在神经肿瘤学中的应用的报道有限，但证明了该技术在有效识别肿瘤生物标志物方面的潜力。 一项研究使用二维聚丙烯酰胺 (2-D) 凝胶电泳来测量脑肿瘤患者 CSF 中两种预选标记 N-Myc 和 l-CaD 的相对数量（Zheng，2003）。 另一个使用 CSF 的 ELISA 来鉴定骨桥蛋白作为 AT/RT 的预测因素并与治疗反应相关（Kao，2005）。 使用 2-D 凝胶电泳结合质谱和可裂解同位素编码亲和标签 (cICAT) 的 CSF 蛋白质组学用于评估取自患有脑肿瘤和非肿瘤对照的成人的 60 个 CSF 和肿瘤囊液样本。 这些技术被用来寻找一组在低级和高级神经胶质瘤中差异表达的蛋白质。 根据在神经胶质瘤生成中的隐含作用和抗体的可用性，使用 Western Blot 分析探测八种选定的蛋白质来确认这些发现。 该报告已被接受出版待修订，确定了星形细胞瘤的 21 种潜在 CSF 生物标志物。

如上所述，有证据表明神经胶质瘤通过蛛网膜下腔传播。 目前有几个联盟正在积极研究患有恶性神经胶质和胚胎肿瘤的儿童脊髓液中的蛋白质表达（小儿脑肿瘤联合会、小儿肿瘤学实验治疗联合会）。 在这些方案中询问的蛋白质包括与血管生成和新血管形成有关的蛋白质（EGF、VEGF 和 bFGF），以及与肿瘤生长和迁移有关的蛋白质（具有酸性和半胱氨酸丰富结构域 (SPARC) 的分泌蛋白、吸引素）。 没有联合体积极收集低级别肿瘤儿童的脊髓液样本。 本研究的第二个目标是检查具有肿瘤进展的低级别神经胶质瘤儿童脑脊液中的这些蛋白质。 比较高级别和低级别肿瘤的 CSF 蛋白表达可能有助于识别肿瘤进展或肿瘤病理学特异的生物标志物。