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发表于 2017-4-18 22:25:04
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来自: 中国上海
恶性脑水肿是恶性肿瘤患者的一种严重临床事件,可导致患者头晕、头痛、肢体活动障碍和认知功能改变等一系列神经系统症状和体征,常见类型为放射性脑水肿和肿瘤性脑水肿。常见缓解药物包括类固醇激素、甘露醇等脱水剂和利尿剂,但这些药物对严重脑水肿的作用有限。贝伐珠单抗是一种重组的人源化单克隆IgG1抗体,可与血管内皮生长因子(VEGF)结合,特异性地阻断VEGF,与内皮细胞表面受体结合,减少内皮细胞增殖和新生血管形成,降低血管通透性,抑制肿瘤生长,被批准用于治疗各种实体肿瘤[1]。近年来,多项研究报道了贝伐珠单抗治疗恶性脑水肿的阳性结果。
1 脑水肿形成以及贝伐珠单抗治疗恶性脑水肿的机制
放射线作用于血管时,血管内皮细胞发生纤维素样改变,导致组织缺氧和坏死,释放大量作用于血管的细胞因子如VEGF等[2]。VEGF有两个重要的生物学特性,一方面,作为血管源性肽成分,导致渗透性血管再生和毛细血管扩张;另一方面,造成脑组织毛细血管内皮渗透能力增强,增强血脑屏障通透性,使病变周围水肿[3]。此外,放射线可引起星形细胞损伤,使VEGF进一步释放,导致血脑屏障损伤及脑水肿进一步加重[4]。Yoritsune等[5]对7例放射性脑坏死患者手术标本研究发现,在放射性脑坏死周围区域有显著的薄壁渗透血管生成。坏死区域主要细胞表型为神经胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)阳性反应星形胶质细胞和CD68/hGLUT5阳性的小胶质细胞。免疫组织化学结果显示,CD68/hGLUT5阳性细胞和GFAP阳性细胞分别表达缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)和VEGF。HIF-1α可诱导VEGF增加,VEGF可引起渗透性血管生成,导致放射性脑水肿形成。
肿瘤性脑水肿是指中枢神经系统肿瘤所伴发的肿瘤周围脑组织内水分含量增多。正常情况下,血脑屏障是由无孔的毛细血管通过跨膜蛋白以及连接蛋白、闭合蛋白、ZO-1、ZO-2、ZO-3和钙黏蛋白等胞质蛋白结合在一起。VEGF可与肿瘤VEGF受体结合,刺激肿瘤细胞的增殖与侵袭,导致紧密连结闭合蛋白和ZO-1磷酸化,使紧密连结开启,破坏血脑屏障的正常功能,水、电解质和血浆蛋白等物质渗出,形成肿瘤性脑水肿。Nassehi等[6]对101例合并脑水肿的脑膜瘤患者研究发现,瘤周水肿指数与VEGF-A蛋白和VEGF基因表达呈正相关,脑膜瘤毛细血管长度与瘤周水肿呈正相关。研究认为VEGF是形成脑膜瘤脑水肿的关键,抗VEGF药物贝伐珠单抗可有效治疗肿瘤性脑水肿。
放射性脑水肿和肿瘤性脑水肿的形成均与VEGF密切相关,贝伐珠单抗是一种人源化抗VEGF单克隆抗体,与VEGF结合,防止VEGF与内皮细胞表面受体结合,减少内皮细胞增殖和新生血管形成,降低血管通透性,减轻脑水肿。因此贝伐珠单抗成为阻止VEGF到达它的靶向毛细血管来逆转脑水肿的靶向治疗药物。
2 贝伐珠单抗治疗放射性脑水肿的疗效
针对VEGF及其受体的靶向药物受到越来越多的关注,大量临床研究证实贝伐珠单抗可减少肿瘤血管形成,抑制肿瘤细胞增殖和减轻恶性脑水肿。
Gonzalez等[7]在2007年首次对贝伐珠单抗治疗放射性脑坏死并脑水肿患者进行回顾性分析,结果显示,8例患者经4个周期贝伐珠单抗治疗后放射性脑水肿明显改善,MRI图像显示液体衰减反转恢复(FLAIR)序列上高信号区域面积平均减少60%,患者地塞米松日用量显著减少。研究者认为贝伐珠单抗降低了VEGF水平,使血脑屏障达到相对正常化,明显减轻了放射性脑水肿。2012年复旦大学附属华山医院报道了贝伐珠单抗治疗17例伽马刀放疗后合并放射性脑坏死及脑水肿患者的临床研究结果,所有患者经类固醇激素治疗无效,患者接受至少2个周期的贝伐珠单抗治疗,16例患者临床神经症状显著改善,显示贝伐珠单抗明显降低了放射性脑坏死以及脑水肿[8]。Wang等[9]的研究探讨了贝伐珠单抗治疗射波刀放疗后广泛脑水肿的脑转移瘤患者的有效性和安全性,8例患者入组,在射波刀治疗后的3~10 d开始应用贝伐珠单抗,至少应用2个周期,结果MRI图像显示肿瘤平均缩小了55.8%,脑水肿体积平均降低了63.4%,7例患者临床症状显著改善,只有1例患者对治疗反应差,但地塞米松应用剂量也有所降低。研究提示射波刀治疗后早期辅助贝伐珠单抗治疗广泛脑水肿的脑转移瘤患者是安全有效的。研究提出假设,在射波刀治疗前应用贝伐珠单抗可提高肿瘤氧合能力,通过提高肿瘤放射敏感性来提高肿瘤治疗疗效。在此条件下,可通过降低放疗剂量避免严重的放射性脑水肿。Shen等[10]在2015年报道了贝伐珠单抗治疗脑肿瘤二程放疗后严重放射性脑水肿的10例患者,患者经类固醇激素和甘露醇治疗无效,贝伐珠单抗应用后,患者临床症状快速缓解,在治疗第2天生命质量明显改善。此研究为贝伐珠单抗治疗类固醇激素以及甘露醇治疗无效的放射性脑水肿提供了有力的临床证据。
以上临床研究均显示贝伐珠单抗治疗放射性脑水肿有显著的临床疗效。而有研究发现贝伐珠单抗二程治疗复发性放射性脑水肿依然有效。Furuse等[11]报道了贝伐珠单抗治疗2例放射性脑坏死及脑水肿,6个周期贝伐珠单抗治疗后,患者神经认知功能以及脑水肿明显改善,在贝伐珠单抗停药几个月后放射性脑坏死及脑水肿再次复发,再次给予贝伐珠单抗治疗也起到了类似首次治疗的作用,患者临床症状明显改善。研究认为虽然贝伐珠单抗对复发的放射性脑水肿疗效未知,但贝伐珠单抗二程治疗至少暂时缓解了患者的临床症状,研究建议在贝伐珠单抗治疗后复发的放射性脑水肿患者推荐二程贝伐珠单抗治疗。
3 贝伐珠单抗治疗肿瘤性脑水肿的疗效
由于贝伐珠单抗作用于VEGF的特殊机制,同样对肿瘤性脑水肿疗效肯定。国内外相关专家对贝伐珠单抗应用于肿瘤性脑水肿也进行了一系列基础和临床研究。
一项颅内接种人肺腺癌细胞的大鼠模型研究中,在贝伐珠单抗和生理盐水治疗前、治疗后1 d,对大鼠行MRI检查评估肿瘤体积、自由水含量、血容量和血管渗透性变化,测定肿瘤和大脑中14C-氨基异丁酸(14C-aminoisobutyric acid,AIB)渗透率来评估小分子药物的渗透性。结果显示,与生理盐水组相比,贝伐珠单抗治疗组肿瘤生长速度减缓,水肿增加被阻断,肿瘤血容量没有改变,同时贝伐珠单抗显著降低了血管渗透性和AIB在肿瘤中的渗透。研究认为在大鼠模型中,贝伐珠单抗部分恢复了血脑屏障的正常低渗透特征,改善了肿瘤性脑水肿[12]。
欧洲的一项多中心回顾性研究对系统性治疗(贝伐珠单抗、化疗、生长激素抑制素类似物以及酪氨酸激酶抑制剂)34例脑膜瘤患者瘤旁脑水肿的疗效进行了分析,研究发现贝伐珠单抗治疗组在治疗期间瘤旁脑水肿体积下降最明显,平均下降了20.007 cm3,而其他治疗组患者的瘤旁脑水肿体积平均增加了0.107 cm3。研究认为贝伐珠单抗治疗瘤旁脑水肿的疗效显著,同时贝伐珠单抗对症状性瘤旁脑水肿的脑膜瘤患者有明显临床获益,有助于改善患者生命质量和降低类固醇激素用量[13]。Berghoff等[14]报道了贝伐珠单抗治疗1例乳腺癌脑转移合并难治性脑水肿,患者存在神经功能下降、严重失语和肢体活动障碍等临床症状,在贝伐珠单抗应用几天后患者临床症状明显改善,类固醇激素治疗停止,2个周期贝伐珠单抗治疗后,患者临床症状显著改善,可再次独立行走,4个周期贝伐珠单抗治疗后颅脑MRI图像显示脑转移瘤和脑水肿明显缩小。
日本一项临床研究分析肿瘤的局部脑血容量(regional cerebral blood volume,rCBV)、瘤旁水肿的表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)变化来评估贝伐珠单抗治疗复发性胶质母细胞瘤脑水肿的作用,贝伐珠单抗治疗2个月后,患者ADC值和rCBV分别下降了49%和32%[15]。研究通过患者ADC值和rCBV下降证实了贝伐珠单抗抗脑水肿的效应。有研究显示ADC与恶性胶质瘤患者预后相关[16]。对于前期贝伐珠单抗治疗的患者,较低的ADC预示较长的无进展生存期和总生存期[17]。因此,贝伐珠单抗治疗复发性胶质母细胞瘤脑水肿的ADC值降低,有利于改善复发性胶质母细胞瘤患者预后。
4 耐药问题
贝伐珠单抗在恢复血脑屏障功能中发挥有益的作用。在关注贝伐珠单抗疗效的同时,耐药问题也成为专家们关注的热点。肿瘤内低氧被认为是血管生成抑制剂治疗实体瘤成功的表现,但最终由于肿瘤增殖增强、肿瘤细胞的侵入和干细胞特征样肿瘤细胞的发展限制了血管生成抑制剂的治疗潜力[18]。研究认为虽然贝伐珠单抗对恶性脑肿瘤以及脑水肿有初步治疗效果,它可能很快使受影响的血管过度修剪,导致血管功能不全,加剧组织缺氧坏死[19]。研究还发现贝伐珠单抗尽管暂时减小了肿瘤体积和脑水肿程度,但可诱导侵袭性和耐药性更强的肿瘤间充质表型出现,出现耐药现象[20]。Gonzalez等[7]报道了贝伐珠单抗治疗17例伽马刀放疗后合并放射性脑坏死及脑水肿,多数脑水肿快速缓解,7例患者在贝伐珠单抗停止治疗数月后临床症状加重,脑坏死周围水肿再次出现并且扩大。
VEGF被贝伐珠单抗抑制后可激活不同的促血管生成途径,促血管生成信号通路自适应上调,导致新血管生成[21,22]。此外贝伐珠单抗的应用导致血管被过度修剪,组织缺氧,缺氧诱导血管生成因子的释放,促进新生血管生成[23]。骨髓源性的促血管生成细胞还涉及血管生成抑制剂获得性耐药机制[24]。贝伐珠单抗的抗血管生成治疗可导致肿瘤组织缺氧,导致骨髓源性细胞聚集到肿瘤部位,刺激细胞生长因子表达,促进肿瘤的生长。此外,前体骨髓细胞还可分化成新生血管结构所需的不同细胞,促进血管和新生脉管生成[25,26]。研究还发现间质细胞转化也是血管生成抑制剂耐药的关键[27]。Jeyaretna等[19]报道贝伐珠单抗治疗可导致胶质母细胞瘤非增强磁共振肿瘤进展,增加向胶质肉瘤转化的风险。
5 结语
尽管贝伐珠单抗存在耐药,其疗效存在争议。大多数研究表明,贝伐珠单抗治疗恶性脑水肿显示出较好的疗效和安全性,被认为是治疗恶性脑水肿的一种有效、安全的手段。对于贝伐珠单抗治疗恶性脑水肿的远期疗效、治疗时机以及耐药问题仍需要大样本临床试验进一步探索,以实现更佳的治疗模式,改善患者预后。
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