双等位基因修复缺陷综合征胶质母细胞瘤对免疫检查点抑制剂敏感

儿童胶质母细胞瘤（GBM）恶性程度极高，是儿童脑瘤患者最常见的致死原因。尽管目前已有手术、放疗及化疗为一体的一线治疗方案，但绝大多数肿瘤仍出现复发。一旦肿瘤复发，中位生存期仅不足6月，无有效治疗方案。值得注意的是，相较于成人中枢神经系统恶性肿瘤，儿童脑肿瘤常与肿瘤易感综合征相关。研究发现，儿童胶质母细胞瘤与Li-Fraumeni综合征和双等位基因错配修复缺陷综合征（bMMRD）相关。

双等位基因错配修复缺陷综合征（bMMRD）由错配修复基因（MMR基因）——MLH1、MSH2、MSH6、PMS1、PMS2种系突变（Germline Mutantions）所引起。本病是最具侵袭性的肿瘤易感综合征，患者常在20岁前罹患恶性肿瘤，最常见的为胃肠道肿瘤、血液系统肿瘤和胶质瘤。由于MMR基因的种系突变及DNA聚合酶的体细胞突变，使DNA复制过程中的校对功能完全丧失，产生大量错配基因，因此bMMRD相关恶性肿瘤的突变负荷较高，尤其是GBM。研究显示，突变负荷较高的恶性肿瘤如恶性黑色素瘤、膀胱癌和微卫星不稳定性胃肠道肿瘤对免疫检查点抑制剂较为敏感。这可能由于突变基因的表达产物是引起T细胞活化的异常蛋白（新抗原），从而激活抗肿瘤免疫反应。突变负荷越高，产生新抗原的可能性越大，对免疫检查点抑制剂越敏感。

图1：A：bMMRD相关肿瘤的突变数量明显高于儿童和成人脑肿瘤的突变数量；B：bMMRD相关胶质母细胞瘤的新抗原数量明显高于黑色素瘤、肺癌和结肠癌。

Bouffet等验证了bMMRD相关GBM也具有较高的突变负荷，并利用PD-1抑制剂纳武单抗（Nivolumab）治疗了同一家系的两名bMMRD相关GBM患者，取得了较好的疗效。研究者利用全外显子测序技术对一系列bMMRD相关恶性肿瘤进行测序，发现所有bMMRD相关恶性肿瘤均为高度突变肿瘤（定义为每个外显子含有超过100个突变），且GBM的突变负荷最高。但低级别的bMMRD相关肿瘤并非高度突变肿瘤。另外，bMMRD相关GBM的突变负荷明显高于儿童和成人散发胶质母细胞瘤及其他脑肿瘤（如毛细胞星形细胞瘤、髓母细胞瘤、ATRT、DIPG等）。另外，bMMRD相关GBM的新抗原数量明显高于黑色素瘤。

图2：患者（6.5岁女孩）在治疗前和治疗12周时的影像学检查结果，提示左颞和左额异常信号消失，左顶异常信号缩小。

基于以上发现，研究者对同一bMMRD家系中的两名儿童GBM患者进行外显子测序。两名患者携带PMS2纯合性种系突变，肿瘤和正常组织中PMS2染色均呈阴性。两名患者为姐弟关系，姐姐在6.5岁确诊为左顶GBM，接受近全切除手术和局部放疗（59.4Gy），3月后肿瘤进展，瘤床出现6*7mm复发病灶，同时左颞出现16*17mm复发病灶。半年前，她3.5岁的弟弟确诊为右额顶GBM，接受手术、局灶放疗和替莫唑胺化疗。10月后出现复发。两例肿瘤均存在TP53突变，MGMT启动子甲基化阴性，提示预后不良。两名患者存在牛奶咖啡斑，但无NF1突变，可排除神经纤维瘤病1型。对两例肿瘤的突变进行检测，发现每个外显子平均含有24680和21919个突变，突变负荷极高，可能对免疫检查点抑制剂敏感。患者（6.5岁女孩）经知情同意后采用纳武单抗同情用药，剂量为3mg/kg，q2w。第一周期用药10天后患者出现癫痫发作，MRI检查提示肿瘤进展（左额、左颞、左顶）。采取抗癫痫、抗水肿治疗后继续纳武单抗治疗。在第6周期化疗后，顶叶病灶缩小，额叶和颞叶病灶消失。患者的弟弟在肿瘤复发时接受相同方案治疗，用药后2月复查发现病灶和瘤周水肿明显减轻。6月后肿瘤进展，患者左侧肢体偏瘫加重。研究者采用CTLA-4抑制剂伊匹单抗（Ipilimumab）联合纳武单抗治疗，每3周一次，共4次。在治疗1年后复查MRI示肿瘤完全缓解，首次复发30个月后无疾病进展。患者可上学并完成日常活动。

图3：患者弟弟在肿瘤复发接受治疗前（A）、纳武单抗治疗6月后（B）、纳武单抗+伊匹单抗治疗后（C）和治疗30个月后（D）的MRI影像。肿瘤经免疫治疗完全缓解。

本研究提示，免疫检查点抑制剂可能对bMMRD相关GBM或其他恶性肿瘤具备较好的疗效。同时对MMR异常的GBM及其他高突变负荷肿瘤应进一步开展研究，以证实免疫检查点抑制剂的治疗效果。

参考文献：

1. Bouffet E. et al. Immune Checkpoint Inhibition for Hypermutant Glioblastoma Multiforme Resulting From Germline Biallelic Mismatch Repair Deficiency. Journal of Clinical Oncology, (2016).

2. Larouche V. et al. Sustained complete response of recurrent glioblastoma to combined checkpoint inhibition in a young patient with constitutional mismatch repair deficiency. Pediatric Blood Cancer, (2018).

编译：赵 赤

审校：张俊平