前庭神经鞘瘤的药物治疗前景

Abstract

前庭神经鞘瘤（vestibular schwannoma, VS）是中枢神经系统最常见的良性肿瘤之一。目前主要采用手术治疗、立体定向放射治疗及随访观察等，缺少可用于VS的药物治疗。虽然手术技术相对成熟，但并发症无法完全避免；且不同病例生长速度迥异，对放射治疗的敏感性也存在较大差异。随着分子生物学研究的不断深入，VS的生长机制研究大多聚焦于神经纤维蛋白2基因（neurofibromin 2, NF2）和merlin蛋白的相关上下游和受体蛋白酪氨酸激酶（receptor protein tyrosine kinase, RTK）、血管内皮生长因子受体（vascular endothelial growth factor receptor, VEGFR）、雷帕霉素靶蛋白复合物1（mammalian target of rapamycin complex 1, mTORC1）、血小板衍生生长因子受体（platelet derived growth factor receptor, PDGFR）等相应靶点。已报道的研究提示有相当多的药物对VS细胞的增殖都有抑制作用。虽然大部分研究都还在体外细胞实验和/或动物实验阶段，少部分进入临床Ⅰ～Ⅱ期研究，尚不能导向临床治疗；但据此可以全面了解VS药物治疗的现状和前景，有助于后续研究的开展。

前庭神经鞘瘤（vestibular schwannoma, VS），又名听神经瘤，是中枢神经系统最常见的良性肿瘤之一，约占颅内肿瘤的8%～11%，占颅内神经鞘瘤的90%以上，占桥脑小脑角肿瘤的75%～95%。年均发生率为1/10⁵～1.3/10⁵，40～60岁的患者占发病总数的57.2%^[1]。

VS虽然是良性肿瘤，但由于其位置深在，毗邻脑干、小脑，与三叉神经、面神经、耳蜗神经及后组颅神经等重要结构关系密切。随着肿瘤的持续存在或不断生长及对周围结构的侵袭压迫，可产生不同程度的临床症状；但有时候症状出现的时间、严重程度并不与肿瘤大小相关，比如小型VS就可以有听力丧失，而大型VS反而听力完好等；且不同病例VS生长速度迥异；对放射治疗的敏感性也存在较大差异。由于好发年龄段为青壮年，VS已成为威胁主要工作人群的重要问题^[1-3]。

目前显微外科手术仍然是VS最主要的治疗手段，虽然手术技术已相对成熟，肿瘤多能完全切除，但手术难度仍较大，特别是大型肿瘤易影响面、听神经及三叉神经等邻近颅神经的功能，并发症无法完全避免，严重干扰正常生活^[3-4]。另外常用的治疗方法还有立体定向放射治疗，如伽玛刀和射波刀等，但治疗效果也参差不齐，不尽人意。

近年来随着分子生物学研究方法的不断发展，基因组学、蛋白组学、RNA及细胞因子和代谢组学等层面研究的不断深入，学者们对VS的发生发展机制有了进一步的了解，为设计针对VS的治疗药物提供了必要的研究基础。目前国内外大量的相关研究都处于体外细胞实验或动物实验阶段，虽然也有多个临床试验在尝试药物治疗VS，但目前的研究报告均属临床Ⅰ～Ⅱ期，尚缺乏Ⅲ期和大样本长期随访高级别的临床证据，且多使用在其他肿瘤前期研究和治疗基础上开发的药物，基本上不是单独针对VS，故至今尚未有确定有效药物可用于治疗VS^{[2, 5-6]}。比如早期就发现merlin蛋白在神经鞘瘤发生发展中有重要作用，功能性merlin蛋白的缺失确定与VS的发展有关，可以作为治疗的靶点，但是merlin的具体抑癌作用仍然难以捉摸，无法确定具体上下游通路。

目前的药物治疗靶点大多关注与merlin蛋白相关的受体蛋白酪氨酸激酶（receptor protein tyrosine kinase, RTK）、血管内皮生长因子受体（vascular endothelial growth factor receptor, VEGFR）、雷帕霉素靶蛋白复合物1（mammalian target of rapamycin complex 1, mTORC1）、血小板衍生生长因子受体（platelet derived growth factor receptor, PDGFR）等^[5]。下面介绍较有希望的在研或临床试验有关药物，以了解VS的药物治疗前景。

1. 蛋白质酪氨酸激酶（protein tyrosine kinase, PTK）抑制剂

PTK是关注最多的靶点。作为一种催化磷酸从ATP转移到蛋白质酪氨酸残基的激酶，PTK根据其结构可分为RTK和非受体蛋白酪氨酸激酶（nrPTK）。

RTK通常由细胞外结构域、跨膜区和细胞内激酶结构域组成。它们不仅是许多生长因子和细胞因子的细胞表面受体，还催化其靶蛋白酪氨酸残基的磷酸化。许多RTK已被证明与VS相关，例如 ErbB、血小板衍生生长因子（platelet derived growth factor, PDGF）、原纤维原始细胞生长因子（fibroblast growth factor, FGF）、胰岛素样生长因子-1（insulin-like growth factor-1, IGF-1） 和血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）等^[7]。对应这些靶点相应的药物有以下7种：

① 曲妥珠单抗（trastuzumab）：是一种人源化抗ErbB2单克隆抗体，在体外实验中可以显着减少VS细胞的增殖和VS种植物的生长^[8]；但没有临床试验结果。

② 拉帕替尼（lapatinib）：是一种有效且可逆的PTK抑制剂，它对EGFR/ErbB2的EGF活化具有双重抑制作用，在消除VS中EGF的生长效应方面可能有效，在VS模型中，拉帕替尼分子靶向治疗可以抑制ErbB2磷酸化和活性上调。一项Ⅱ期研究表明，17例患者中有4例出现肿瘤体积减小，并可改善神经纤维瘤病2型患者的听力，但有轻微的毒性，治疗效果及安全性有待进一步研究^[9]。

③ 甲磺酸伊马替尼（imatinib mesylate）：是PDGFR家族的BCR-ABL融合激酶的抑制剂，现用于治疗慢性粒细胞性白血病。体外研究表明，甲磺酸伊马替尼抑制c-KIT、PDGFR-α和PDGFR-β及其下游信号通路的激活，导致细胞凋亡增加、细胞周期停滞和剂量依赖的细胞活力降低；在散发性和神经纤维瘤病2型相关VS中均具有抑制血管生成的作用；这种对肿瘤发生和血管生成效力的双重抑制使伊马替尼在VS的治疗中可以发挥作用。但是还未进入临床试验^[10-11]。

④ 尼罗替尼（nilotinib）：是第二代RTK抑制剂，其靶标特征与伊马替尼相似，但效力增加，毒性降低，通透性更大，更容易穿透血脑屏障。在VS体外实验中，尼罗替尼已被证明比伊马替尼更能有效抑制细胞增殖，表明其对多数VS具有治疗作用；尼罗替尼可以降低细胞活力，抑制增殖并增加细胞凋亡，但同样也没有临床试验报道^[12-13]。

⑤ 帕纳替尼（ponatinib）：是PDGFR家族的BCR/ABL酪氨酸激酶的第三代抑制剂，被认为是一种泛BCR-ABL抑制剂。有报道帕纳替尼可以降低具有神经纤维蛋白2基因（neurofibromin 2, NF2）突变的原代VS细胞的细胞活力，并通过减少merlin缺陷型VS细胞中高度磷酸化的PDGFRα/β来刺激其G₁细胞周期停滞，但缺乏临床试验结果^[14]。

⑥ 贝伐珠单抗（bevacizumab）：人源化的抗VEGF单克隆抗体，是VEGF的抑制剂。VEGFR家族主要包括VEGFR-1（Flt-1）、VEGFR-2（Flk-1/KDR）和VEGFR-3（Flt-4），它们是生理或病理血管生成的重要调节因子。merlin缺失可导致抑制VEGF介导的血管生成的蛋白质信号3F（SEMA3F）的下调^[15]，同时VEGF信号轴也参与了VS患者感音性听力损失^[16]；研究表明，VEGF和VEGFR-1的浓度与VS的生长速率有关。其抑制剂贝伐珠单抗也是目前最多用于VS试验治疗的药物。

2009年，PLOTKIN采用贝伐珠单抗治疗神经纤维瘤病2型和进展性VS患者，结果有高达90%的患者肿瘤缩小，并且在超过一半的病例中具有持久的听力改善。随后的各项研究纷纷报道证实，贝伐珠单抗在听力改善和肿瘤体积缩小方面对神经纤维瘤病2型的双侧听神经瘤患者有效^[16-17]。尽管贝伐珠单抗取得了令人充满希望的初期结果，但后续报道显示其治疗效果似乎不那么乐观。首先，它在NF2缺失相关的年轻VS患者中的疗效存在争议，虽然可以降低肿瘤生长速率并延缓听力损失，但是却降低了肿瘤对放射治疗的敏感性；其次在较小且生长缓慢的肿瘤中可能效果较差^[18]；再者在VS治疗中贝伐珠单抗需要长期持续使用，不能停药，静脉给药方式和剂量累积引起的副作用是其主要缺点。全身静脉给药时有出血、高血压甚至肠穿孔的不良反应。一项回顾性研究显示，在平均34.1个月的治疗中58%的患者出现高血压，62%的患者出现蛋白尿^[19]。因此需要新的治疗策略。

应用贝伐珠单抗治疗VS的新的尝试有：贝伐珠单抗的超选择性动脉内输注，增加肿瘤局部的药物浓度，期望在神经纤维瘤病2型患者中产生更好的治疗效果^[20]；贝伐珠单抗低剂量方案，将剂量从每两周5 mg/kg减少到2.5 mg/kg，每两周或每三周一次，可以有效减少高血压或蛋白尿的不良反应，使长期接受贝伐珠单抗治疗的患者受益^[21]。

但是总体来看，贝伐珠单抗是否可以成为VS的一线治疗药物，其治疗效果还有待大样本的临床研究证实，目前国内贝伐珠单抗治疗Ⅱ型神经纤维瘤病的有效性研究（ChiCTR1800016040）正在进行中，我们可以期待研究结果。

⑦ 克唑替尼（crizotinib）：是RTK家族的c-MET和间变性淋巴瘤激酶抑制剂。c-MET（肝细胞生长因子HGF受体），是一种糖基化受体酪氨酸激酶，在细胞表面表达，在驱动肿瘤发生中起核心作用，c-MET的过度激活可能启动正常细胞向肿瘤细胞的转化，并进一步驱动亚序列事件，如侵袭和转移；并且与放疗、化疗和靶向治疗相关。克唑替尼可以增强神经纤维瘤病2型瘤细胞的辐射诱导DNA损伤，从而增强肿瘤的放射敏感性，有利于减少放疗剂量，保护患者的听力^[22]。克唑替尼治疗儿童和成人神经纤维瘤病2型和进行性VS的Ⅱ期临床试验正在进行中（NCT04283669）。

2. Akt信号转导的小分子抑制剂

PI3K/Akt途径在VS中表现为AKT的mRNA和蛋白质水平升高，以及VS组织中Akt磷酸化水平的升高。由于PI3K/Akt途径是许多生长刺激的汇合点，并通过其下游底物控制细胞过程和反应（如细胞存活、细胞增殖、胰岛素反应、应激反应和分化），其激活可能与肿瘤发生高度相关。因此，PI3K/Akt通路是VS最有吸引力的治疗靶点，虽然目前都仅有体外实验结果，但Akt信号传导的小分子抑制剂可能具有抑制良性VS和恶性神经鞘瘤生长的治疗潜力^[23]。

OSU-03012（AR-12）是一种磷酸肌醇依赖性激酶-1（PDK1）抑制剂，可诱导几类癌细胞的凋亡。OSU-03012是环氧合酶2（COX-2，也称为前列腺素G/H合酶2，PTGS2）抑制剂塞来昔布（Celebrex^TM）的新型衍生物，但它没有COX-2抑制活性。通过VS细胞中Akt磷酸化的剂量依赖性减少，OSU-03012抑制VS细胞生长并促进细胞凋亡^[24]。

OSU-HDAC42（AR-42）是一种新型苯基丁酸衍生的组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACIs），可以通过蛋白质磷酸酶-1介导的Akt脱磷酸化抑制PI3K和PDK1的下游Akt表达，在细胞和动物实验中显示出G₂细胞周期停滞和VS细胞凋亡诱导的作用。体外研究表明，AR-42在与Akt途径抑制相关的剂量下可以有效抑制原代VS细胞生长^[25-26]。

3. mTORC1 抑制剂

mTOR是PI3K/Akt途径的下游靶点，可以集成多个来自上游及本地细胞内环境的信号，并作为细胞内通信级联的枢纽。研究提示merlin对mTORC1进行负调节，在merlin缺陷的肿瘤中抑制激活的mTORC1途径可能是VS的有用靶向治疗^[27]。

雷帕霉素（rapamycin）也称为西罗莫司（sirolimus），是mTORC1抑制剂，用于治疗merlin蛋白缺乏性神经鞘瘤细胞系，研究发现雷帕霉素具有VS细胞抑制作用，可导致神经纤维瘤病2型患者的肿瘤体积缩小^[28]。

依维莫司（everolimus）是雷帕霉素的衍生物，不仅可以抑制mTORC1，还可以减少肿瘤血管生成。一项Ⅱ期研究结果是依维莫司对进展性的神经纤维瘤病2型相关VS患者无效，但另一项研究表明，服用依维莫司可使55.6%的VS患者的中位年肿瘤生长率，从治疗前的67%降低到治疗期间的0.5%^[29]。依维莫司在VS治疗中的确切作用存在争议，有待进一步研究。

4. 其他在研的相关的治疗药物

研究发现包括趋化因子受体-4（CXCR4）抑制剂、炎症因子COX2 抑制剂和NF-κB 抑制剂以及不同位点抑制剂的联用等，都有抑制VS生长的作用。如VEGFA和c-MET抑制剂可以联合使用，可能会有更好效果^[30]。又有报道阿司匹林使用者与散发VS生长之间存在显著的负相关关系^[31]；也有研究发现米非司酮可作用于炎症标志物的上游如NF-κB，体外实验中米非司酮以剂量依赖性方式抑制VS细胞的代谢和增殖活性，并且这种效应与NF2基因是否突变无关。但这些都需要进一步的研究证实^[32]。

此外，葫芦素D、戈雅森松酯及丹参酮ⅡA和Ailanthone等对VS细胞增殖也有抑制作用；通过纳米颗粒递送肿瘤坏死因子靶向siRNA可以降低VS-感音神经性听力损失相关蛋白浓度；OUERDANI等^[33]建立的基于早期肿瘤体积动力学的VS生长模型，在单独或联合使用贝伐珠单抗和依维莫司治疗时，为神经纤维瘤病2型患者开辟了个体化治疗的可能；对NF2基因产物相互作用途径的研究为VS靶向药物的开发提供了药理学基础。

总体来看，目前的有关研究都还局限于某个基因位点、蛋白、RNA及细胞因子等层面的差异，还不能全面揭示VS肿瘤生长的本质。而且大部分研究都还在体外细胞实验和/或动物实验阶段，少部分进入临床Ⅰ～Ⅱ期研究，结果也并不理想。虽然大量的研究提示有相当多的药物对VS细胞的增殖都有抑制作用，但是尚不能导向临床治疗；究其原因在于VS发生发展机制的复杂性，另外目前肿瘤靶向治疗的重大缺陷是基本上需终身治疗，不能根治后停药，毒副作用较多，大多数会出现耐药等。因此还需要不断改进目前的研究方法或独辟蹊径，更多创新才能有所突破，真正实现VS的药物治疗。

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利益冲突 　作者声明不存在利益冲突

Funding Statement

中国医学科学院医学与健康科技创新工程（No. 2019-I2M-5-008）和上海申康医院发展中心临床三年行动计划（No. SHDC2020CR1049B）资助