作者：王一帆，郭艾洁，山西医科大学；王春红，吉宏明，山西省人民医院神经外科

神经胶质瘤是一种起源于颅内神经胶质细胞的恶性肿瘤。根据2021 年WHO 中枢神经系统肿瘤分类，胶质母细胞瘤(glioblastoma，GBM)(WHO Ⅳ级)作为高级别胶质瘤，具有高度侵袭性和异质性，复发率高，预后差，中位生存时间仅15 个月，5 年生存率<10% 。

2022 年美国国立综合癌症网络(National Comprehensive Cancer Network，NCCN)指南更新GBM 诊疗建议，指出个性化地选择最大程度地手术切除、单独或同步放化疗、联合肿瘤电场治疗的治疗方式。

目前来说抗肿瘤疗效仍低，主要原因包括：(1) 由于GBM 高度侵袭性和异质性，手术不能完全去除侵入周围组织的肿瘤，易复发；(2)化疗药物由于血脑屏障(blood brain barrier，BBB)，降低疗效且引起全身毒性；(3)GBM 对不同类型的药物产生耐药机制，最大程度降低了疗效。多年的研究表明，化疗仍然是恶性胶质瘤多模式治疗方法的基本组成部分，研究GBM 常用化疗药物的耐药机制、发掘各种联合治疗模式以提高疗效的手段是GBM 治疗的重中之重。

1.替莫唑胺(Temozolomide，TMZ)

1.1 TMZ 的耐药临床前研究

TMZ 是一种小分子、亲脂性的前体烷化剂，口服给药，易穿过BBB，是目前治疗胶质瘤的一线化疗药物。TMZ 细胞毒性是将活性甲基添加到DNA 对应位置，其中6-甲基鸟嘌呤(O6 -MeG) 修饰的细胞毒性最强。

TMZ 有强大的靶向诱导肿瘤细胞死亡的活性，但在作用过程中发现GBM 对TMZ 具有一定的耐药性，除却BBB的影响，已被明确表明的耐药修复系统主要包括O6 -甲基鸟嘌呤甲基转移酶(O6 -methylguanine-DNA methyltransferase，MGMT)的表达、DNA 错配修复(mismatch repair，MMR)和碱基切除修复(base excision repair，BER)，此外还包括表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)、NF-κB、PI3K / AKT、Wnt / β-catenin 等介导的相关信号通路和自噬、药物外排、微小RNA(miRNA)等参与的一系列耐药机制。

1.2 耐药机制的靶向治疗

GBM 对TMZ 产生的耐药机制多样，各种临床前研究揭示了多种可操作的耐药机制靶点，这些靶向策略有望逆转TMZ 的耐药性。EGFR 作为一种受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase，RTK)在GBM 中基因扩增明显，与配体结合激活Ras / Raf / ERK 或PI3K/ AKT/ mTOR 等多种信号级联反应，引起细胞自噬和凋亡的抑制，造成TMZ药效降低。多项研究表明，小分子EGFR 抑制剂(厄洛替尼、吉非替尼等)、靶向EGFR 的单克隆抗体(西妥昔单抗、尼妥珠单抗)对肺癌、结直肠癌及头颈癌等治疗有效，但对GBM均未展现出好的结果。

导致EGFR 靶向治疗不佳的重要原因可能是其他RTK 的代偿性上调以及BBB 的存在。因此，其他策略包括嵌合抗原受体T 细胞(CAR-T 细胞)、纳米颗粒等新兴技术开始出现。例如，Sahin 等开发了第三代嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor，CAR)，经研究证明G3-EGFRvⅢ CAR 可代表一种潜在的抗胶质母细胞瘤策略。

研究表明，EGFR 和MET 信号通路的交叉激活有助于胶质母细胞瘤患者的TMZ 耐药性，为了穿透BBB 及减少EGFR 和MET 激活，开发了一种具有双重功能化脑靶标的纳米抑制剂(BIP-MPC-NP)，结果显示，DNA 损伤修复减少，并通过下调E2F1 转录因子来增强药性。

此外，Hu等揭示了受体相互作用蛋白2 (receptor interacting protein，RIP2)可通过靶向激活NF-κB 信号通路，上调MGMT 的表达并增加GBM 细胞对TMZ 的耐药性。在胶质瘤异种移植模型中，抑制NF-κB / MGMT 信号传导可下调MGMT 表达，提高TMZ 药物敏感度。此外，针对PI3K /AKT / mTOR 的靶向治疗研究从未停止，但多项研究显示，mTOR 抑制剂替西罗莫司和AKT 抑制剂吡啶联合、PI3K 泛抑制剂布帕利西布与TMZ、卡铂或洛莫司汀联合、mTOR 抑制剂依维莫司与TMZ 联合均未展现出可观结果，这可能与PI3K / AKT / mTOR 通路复杂分子调控有关。

在过去的几十年中，mTOR 信号通路被认为是自噬的中枢调节因子，但一项在GBM 体外细胞的实验研究中表明，Wnt / β-catenin 信号通路的激活诱导了ATG9B(自噬相关蛋白)表达的上调导致自噬，它的阻断抑制了ATG9B 表达以及TMZ 的抗性，表明了Wnt / β-catenin 信号通路与TMZ 诱导的自噬之间存在联系。

在此研究中，还证明了DOC-2 / DAB2 相互作用蛋白(DAB2IP)通过负向调节ATG9B 表达使GBM 对TMZ 敏感并抑制TMZ 诱导的自噬，提供了一种可供操作的靶向自噬相关信号通路。针对TMZ 耐药机制的研究从未停止，探索多种靶向耐药机制的治疗方式仍是重中之重。

1.3 TMZ 的联合免疫及电场治疗

近年来，GBM 的多种免疫疗法备受关注， 其中免疫检查点抑制剂( immune check point inhibitors，ICIs)主要是阻断肿瘤程序性死亡受体-1(programmed death receptor-1，PD-1)，在治疗多种肿瘤中已取得了成功，但在胶质瘤治疗中未有巨大进展。标准的TMZ治疗可使T 细胞、B 细胞减少以及淋巴细胞耗竭，先前研究表明，PD-1 与其配体PD-L1 之间的相互作用是T 细胞衰竭的中枢调节剂，且阻断PD-1 / PD-L1 可部分逆转T 细胞的衰竭。

最近的一项研究发现，在小鼠GBM 模型中联合使用抗PD-1 与TMZ 发挥了协同抗肿瘤疗效，但TMZ 的加入减少了肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocytes，TIL)的数量，消除了抗PD-1 单药治疗诱导的有利免疫应答和抗肿瘤免疫记忆。表明在使用化学免疫疗法的联合方案时，不仅要提高抗肿瘤疗效，抗肿瘤免疫记忆的保留也很重要。通过选择合适的化疗药物并优化给药方法和给药顺序，可能实现这两个不同的目标，最大限度地提高GBM 治疗的临床效果，是一种值得探索的治疗方法。

此外， 肿瘤治疗电场( tumor treatment electric fields，TTFields)代表了一种新兴的非侵入性抗癌治疗方式，通过破坏多种生物过程，包括抗有丝分裂、DNA 修复、肿瘤细胞迁移、改变细胞膜和BBB 通透性来起作用。一项关于GBM的Ⅲ期试验(EF-14)的最终分析结果显示，与单独使用标准TMZ 治疗相比，TMZ 联合TTFields 治疗GBM 患者的无进展生存时间(progression free survival time，PFS) 和总生存期(overall survival，OS)分别显著增加了2.7 个月(6.7 个月vs4.0 个月)和4.9 个月(20.9 个月vs 16.0 个月)。

另一项Ⅱ期临床试验(NCT03869242)正在研究比较接受放疗联合TMZ 治疗的患者与在联合TMZ 放化疗方案中加入TTFields治疗的疗效和安全性结局。总而言之，TTFields 的投入在探索抗GBM 联合化疗方法中已被证明具有巨大潜力。

1.4 TMZ 的纳米技术

基于纳米医学的新治疗策略，各种TMZ 纳米制剂的研发明确显示可增强TMZ 药物作用。最近合成了一组由四种阳离子脂质体(cationic liposomes，CL)制剂制成的TMZ 封装纳米药物，经过分子功能化生成生物分子电晕(biomolecular corona，BC)，暴露于人血浆后围绕NPs表面形成血浆蛋白质冠，经过生物蛋白质(PCF) 匹配，与BBB 中高表达的受体有很强的结合力，且已经证明与无蛋白冠的脂质体和游离的TMZ 相比，含有血浆蛋白质冠的TMZ脂质体在U87MG 胶质母细胞瘤细胞中表现出更高的细胞毒性，增加了3D 脑癌模型中的药物渗透，显著抑制了肿瘤生长。

TMZ 用于GBM 治疗有诸多限制，即使在纳米技术领域也是如此。如TMZ 的聚乳酸-乙醇酸( polylactic acidglycolic acid，PLGA)纳米颗粒被发现因其负载和包封效率差，不能转运高浓度的TMZ。但Ramalho 等将TMZ 包封在PLGA NPs 中，用转铁蛋白受体单克隆抗体功能化，发现即使药物包封率低的情况下，也能够分别在U251 和U87MG 肿瘤细胞系中显著增加TMZ 药物敏感性。这就揭示了添加分子功能化元素在纳米化疗技术中的重要作用。

在纳米领域研究TMZ 与其他化疗药物共递治疗对改善药物耐药性及毒副作用也很有意义。一种包裹了长春新碱和TMZ 的纳米脂质载体(nanolipid carriers，NLCS)在体外细胞毒性测定结果显示，与单用任何一种药物相比，NLCS-长春新碱+ TMZ 对U87 胶质瘤细胞的抑制作用最为有效。先前这项体内肿瘤研究表明，NLCS 包封的长春新碱和TMZ 显著抑制了肿瘤生长。该研究体内外结果的一致性证明了依托于纳米载体的药物共递可有效改善抗肿瘤疗效，对临床干预提供了新思路。

2. 亚硝基脲类

2.1 亚硝基类临床前研究

亚硝基脲类化疗药物，包括尼莫司汀(ACNU)、卡莫司汀(BCNU)、洛莫司汀(CCNU)等，都是DNA 烷化剂，可通过BBB。亚硝基脲类药物通过烷基化肿瘤细胞DNA 的碱基，诱导DNA 双链断裂并阻止DNA复制和转录，诱导细胞凋亡和坏死。目前ACNU 和CCNU仍是治疗胶质瘤的二线化疗药物，可用于GBM 获得性TMZ 耐药的挽救治疗。国外一项研究通过构建体外人GBM的TMZ 抗性克隆细胞系(TMZ-R)，在体外和体内分析了TMZ、CCNU 或ACNU 对这些细胞的抗肿瘤作用，揭示其作用功效。

结果显示，给予每种药物后，所有TMZ-R 细胞都触发了生长停滞和凋亡，但与亲本细胞相比，TMZ 对TMZ-R 细胞的杀伤作用显著降低，而CCNU 和ACNU 对TMZ-R细胞均显示出有效的抗肿瘤作用。在植入TMZ-R 细胞后，用CCNU 或ACNU 进行全身治疗显著延长了小鼠的存活期，但TMZ 组没有延长。这些发现表明，CCNU 或ACNU 可以作为针对GBM 获得性TMZ 耐药的治疗策略。

2.2 亚硝基类联合治疗

与TMZ 相同的是，PI3K / AKT 信号通路也在亚硝基类耐药机制中产生作用，不同的是目前已有多个研究表明一些靶向治疗工具可通过调节PI3K / AKT通路影响亚硝基类药物敏感度，例如用miRNA-373a 联合BCNU 处理U181 胶质瘤细胞，miR-181a 介导AKT1 下调，与单独使用BCNU 相比，miR-181a 和BCNU 的联合使用显著抑制细胞迁移、诱导细胞凋亡，且BCNU 的半抑制浓度减少了一倍左右。

miR-579 的过表达也通过调节PI3K / AKT 信号通路产生一样的效果。表明microRNA 替代药物影响肿瘤生长及GBM 细胞对BCNU 的药敏性可被视为是一种提高疗效的潜在治疗策略，为TMZ 的靶向联合治疗提供思路。此外，一项研究中将TMZ 和洛莫司汀+ TMZ 联合疗法用于新诊断的MGMT 启动子甲基化的GBM 患者。结果显示，联合治疗方案确实更有效，表明不同烷化剂可能存在协同活性。但是，这是一项包含较小队列的试验，需要扩大样本深入研究。

2.3 PCV 方案与改良PC 方案

中国国家卫健委在最新的脑胶质瘤诊疗指南中指出，PCV 联合方案(丙卡巴肼、洛莫司汀、长春新碱)在高风险低级别脑胶质瘤、少突星型细胞瘤、IDH 突变、1p / 19q 共缺失患者人群中一级推荐，还可适用于复发、进展低级别、高级别胶质瘤。2022 年，美国临床肿瘤学年会发布了1990s 开展的两项独立的Ⅲ 期试验(EORTC 26951 和RTOG 9402)，对比研究放疗联合和不联合PCV 方案用于新诊断的间变性少突胶质细胞瘤间的疗效。结果显示，1p / 19q 联合缺失肿瘤患者中，RT/ PCV 组OS、PFS 均显著高于RT 组。IDH 突变、非1p / 19q 联合缺失患者中，RT/ PCV 组PFS 显著高于RT 组。这为PCV 方案有效治疗间变性少突胶质细胞瘤提供了依据。

但是，PCV 方案中的长春新碱分子量大(825)，难以透过BBB，且易发生骨髓抑制、外周神经毒性等不良反应，出现有效剂量降低、依从性差，限制了老年、卡氏功能状态评分(Karnofsky performance scale，KPS)低评分等人群的使用，从而影响疗效。

研究表明，丙卡巴肼和洛莫司汀(PC)化疗方案因其毒性较小且无疗效损失可替代PCV 化疗方案。最新的一项研究中，选取了59 例符合标准的成人复发性胶质瘤患者，其中，15 例接受改良PC 化疗(PC 组)，44 例接受PCV化疗(PCV 组)。改良PC 方案较传统PCV 方案，显著提高了OS(396 天vs 232 天；P =0.042)，且血液学毒性显著降低，但其他毒性的发生率，例如中性粒细胞减少症、肾损伤和外周神经毒性，没有显著差异。由于该研究入选样本量较小，需要进一步更大规模的数据队列来验证改良PC 化疗是否可作为复发性胶质瘤患者常规PCV 化疗的替代选择。

3. 贝伐珠单抗

3.1 贝伐珠单抗的临床前研究

贝伐珠单抗(Bevacizumab，BEV) 是针对血管内皮生长因子( vascular endothelial growth factor，VEGF)的一种人源化单克隆抗体。VEGF 作为新生血管形成的关键调节因子，它的过表达是导致GBM 高度血管化的重要因素。贝伐珠单抗可直接靶向结合循环血管生成因子VEGF-A，阻止新血管形成，显示抗肿瘤活性。2009 年，BEV 作为唯一的VEGF 抑制剂被FDA 批准用于治疗复发性GBM，研究表明BEV 可提高GBM 的PFS，但不能延长OS。然而，其单药治疗时最佳的剂量方案存在争议。

近来两项回顾性研究在对比标准剂量方案(10 mg/ kg，每2 周1 次)与低剂量方案(5 mg/ kg，每2 周1 次)所展现的生存期改变有不一样的结果。一项纳入96 例rGBM 患者，低剂量组由其中55 例患者组成，两组之间的MGMT 状态无差异统计，发现低剂量组的PFS(5.89 个月vs 3.22 个月)和OS(10.23 个月vs 6.28 个月)延长。

另一项纳入了118 例患者，其中49 例患者接受低剂量治疗，发现两组OS 在统计学上相似(5.97 个月vs 5.7 个月)，但是对患者进行MGMT 启动子甲基化分组，发现相比未甲基化肿瘤患者，MGMT 启动子甲基化肿瘤患者的OS 有所改善(7.03 个月vs 4.97 个月)。不同的结果预示了MGMT 启动子甲基化的状态可能作为一种重要生物标志物在BEV 治疗GBM 中生存获益，为进一步临床研究提供了思路。尽管如此，以上结果也表明了对与于rGBM患者，低剂量的BEV 方案可能是一种更具成本效益的选择。

3.2 贝伐珠单抗联合治疗及纳米技术

贝伐珠单抗+ 洛莫司汀(BEV + CCNU)、贝伐珠单抗+ 伊立替康(BEV + IRI)作为rGBM 常用的联合疗法展现出各种有效性，一项研究对比了两种联合疗法，BEV + CCN 方案更易诱发血小板减少症而BEV + IRI 方案具有更多的胃肠道毒性，两种方案在PFS 或OS 方面没有显著差异。

两者之间的毒性特征差异可以作为指导抗rGBM 的治疗决策。肿瘤电场治疗的兴起使BEV 联合治疗拥有更多可能性，一项BBC + T 方案(BEV、BEV +CCNU、BEV + IRI 联合TTFields) 与TBI + T 方案(TMZ +BEV + IRI 联合TTFields)的对比回顾性研究表明，TBI + T 治疗的rGBM 患者OS(18.9 个月vs 11.8 个月)和PSF(10.7 个月vs 4.7 个月)显著增加。

TBI + T 治疗最常见的副作用包括高血压、白细胞减少和蛋白尿，与其他联合治疗相比具有可控性。以上研究表明，BEV 与常用化疗药物的共同作用及联合TTFields 在对抗GBM 疗效中发挥重要作用。通过不同分子机制共同给药，这有可能最大限度地减缓肿瘤细胞生长并降低耐药性，同时最大限度地减少重叠的药物毒性。

为了规避BBB 及药物器官毒性，开发了负载贝伐珠单抗的纳米颗粒(PLGA NP)，实验显示肿瘤生长减慢，并伴有更高的抗血管生成作用。多西紫杉醇(Docetaxel，DTX)是一种广泛的抗肿瘤化疗药物，然而，传统的静脉内制剂表现出全身生物分布和生物利用度低的劣势，限制了临床使用。

最近，一种贝伐珠单抗功能化的DTX 负载纳米结构脂质载体(BEV-NLC-DTX)被研制来探索对GBM 的影响；体外试验显示，BEV-NLC-DTX 选择性增加过表达VEGF 的GBM 细胞中DTX 的毒性，但不增加外周血细胞中DTX 的毒性。体内模型表明，相比游离DTX，BEV-NLC-DTX 可显著减少肿瘤体积。BEV 纳米载体及基于BEV 分子功能化纳米制剂的研发，不仅使脑生物利用率大大提高，而且能更加精准地发挥抗血管生成作用，增强抗GBM 疗效。

4. 其他药物

4.1 其他免疫治疗药物

近年来，免疫疗法被证明是抗GBM 有效的治疗策略，包括免疫调节剂、CAR-T 细胞疗法、溶瘤病毒(oncolytic virus，OV)、免疫疫苗、ICIs 等。GBM 的免疫应答可被多种免疫抑制细胞因子抑制，如GARP 是活化调节性T 细胞上存在的表面受体分子，抑制效应T 细胞功能，在抑制肿瘤微环境中的免疫反应中起核心作用，可作为靶向调节目标。此外，一种来源于巨噬细胞系中的肽抑制剂( CD200AR-L) 靶向CD200 检查点的活化受体(CD200AR)，可以克服肿瘤诱导的免疫抑制，下调PD-1 受体的表达，还诱导树突状细胞成熟和细胞因子/ 趋化因子反应，提供了一个新的免疫治疗方法。

此外，具有抑制p2丝裂原活化蛋白激酶途径(p38i)的患者来源的髓系循环树突状细胞(cDC2) 在初步研究中显示出有希望的结果，Adhikaree 等提出临床试验来研究下一代DC 疫苗。溶瘤性单纯疱疹病毒(herpes simplex virus，HSV)在针对许多癌症的临床试验中被证明是有效的，一项实验通过用小鼠IL-12封闭的有毒R-115 型溶瘤性HSV 靶向ErbB-2 人类基因，用于小鼠GBM 模型，观察到约14% 的肿瘤消失，揭示了溶瘤病毒靶向治疗GBM 的重大前景。

4.2 铂类药物(Pt)

铂类(Pt)包括顺铂、卡铂和奥沙利铂。铂类化合物不易通过BBB，使得抗GBM 疗效差。目前认为其通过形成Pt-DNA 加合物参与DNA 修复过程，抑制肿瘤细胞的转录并诱导凋亡。

许多研究揭示了一部分铂类药物的耐药机制，例如，分化拮抗非蛋白质编码RNA(DANCR)，一种新发现的长编码RNA 被发现与胶质瘤细胞对顺铂的敏感性呈负相关，DANCR 通过激活胶质瘤中的AXL/ PI3K/ Akt /NF-κB 信号通路来促进顺铂耐药性。

此外，在Metselaar等的研究中，范可尼贫血组D2 蛋白(FANCD2)被指是儿童高级别胶质瘤(pHGG)卡铂敏感性的调节因子，参与DNA 损伤修复机制，表明FANCD2 的调控可能可以克服pHGG 耐药性。因此例如DANCR、FANCD2 等可作为潜在生物标志物，为铂类化疗药物的有效使用提供更多可能性。

4.3 阿霉素(DOX)

DOX 是一种蒽环类抗生素化疗药物。DOX 被证明可治疗多种实体肿瘤，在抗GBM 治疗中也进行了尝试。一项临床前研究表明，DOX 的新型前药醛柔比星(Aldox)的抗GBM 作用比TMZ 更明显，此外它们的联合使用增加了蒽环类药物在TMZ 耐药GBM 细胞中的杀伤作用，使小鼠生存时间显著增加，这项研究为测试该组合的抗肿瘤活性提供了有力依据。

但是，Horescu 等从GBM 患者术后标本提取GBM 原代细胞，暴露于TMZ 和多柔比星两种不同浓度、单一或组合条件下，结果表明，TMZ 和多柔比星在单药治疗中杀死癌细胞非常有效，但在联合使用时未能产生协同作用。这两项研究结果上是相悖的，其中差别是否因为醛柔比星和多柔比星的性质差异，潜在机制值得探索。

5. 总结

在新诊断的GBM 患者药物治疗过程中，BBB 的限制和耐药性的产生是降低疗效的重要因素。多年来，通过对抗GBM 常用药物作用及耐药机制研究的不断完善，探索出靶向治疗、免疫治疗、电场治疗等多种有效的联合治疗手段。此外，纳米技术对提高药物有效浓度、增强靶向效率、降低毒副作用具有重要意义。因此，开发新型药物、探索现有药物耐药机制中可操作的靶点以及应用新领域纳米技术发掘各种肿瘤治疗的联合治疗方案以提高药物治疗疗效是目前抗GBM 治疗进程中所面临的挑战。

来源：王一帆,王春红,郭艾洁,等.胶质母细胞瘤相关药物治疗的研究进展[J].临床神经外科杂志,2024,21(04):442-447.

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