【综述】对临床无功能性垂体瘤的精准治疗(下)下
《Clinical Endocrinology (Oxf)》 2021 年3月 27日在线发表澳大利亚Nèle F Lenders, Warrick J Inder, Ann I McCormack撰写的综述《对临床无功能性垂体瘤开展精准治疗。Towards precision medicine for clinically non-functioning pituitary tumours》(doi: 10.1111/cen.14472.)。

目的:临床无功能垂体肿瘤(NFPT)是一组具有不同结果的异质性肿瘤。本叙述性(narrative)综述的目的是总结在常规实践和研究环境中预测因素的可用数据。
设计:对发表在同行评议期刊上的论文进行文献回顾,调查NFPT的临床、放射影像、病理和遗传预测因素。
结果:几个临床和放射影像学因素与NFPT的复发和/或进袭性相关,包括较大的大小和术前/术后的生长速度。在常规临床实践中,转录因子免疫组化的应用提高了亚型识别,包括“高风险”亚型。许多其他病理和遗传学生物标志物在研究环境中显示了预测预后的希望。
结论:NFPT是一种异质性肿瘤,以不同的表现、发病机制和结果为特征。对肿瘤生物学理解的持续改进可能会为改善NFPT的综合预后和精准医疗铺平道路。

肿瘤受体及其在临床中的潜在应用
雌激素受体α(ER -α)
雌激素受体α(ER -α)最近成为NFPT可能的预后标志物(表3)。雌激素诱导垂体肿瘤转化基因(PTTG)的表达和调节上皮的钙黏蛋白(epithelial-cadherin)(E-cadherin)。NFPT的队列研究,相比非侵袭性肿瘤,在侵袭肿瘤中观察到ER -α靶点增加连同钙粘蛋白和ER -β表达减少。相比之下,其他研究将ER -α表达缺失与对常规治疗有抵抗倾向和早期对泌乳素细胞腺瘤和 NFPT再干预(re-intervention )相联系。矛盾的证据可以用肿瘤亚型的异质性、结果测量的研究数少和差异来解释。不过,ER -α作为肿瘤生物标志物和潜在的治疗靶点,带来了一个令人信服的选择。


多巴胺受体和生长抑素受体
人们对使用药物治疗,尤其是多巴胺激动剂(DA)和生长抑素( SSA)治疗术后残留和复发的NFPT的可能性越来越感兴趣。多巴胺2受体 (D2R)在非泌乳素细胞及其肿瘤中表达。在79例接受多巴胺激动剂(DA)治疗的有NFPT残留病变的回顾性病例系列中,在29% 的接受治疗的患者中观察到肿瘤缩小,而87%的患者在平均13.3年期间达到缩小或稳定。最近,一项随机、平行、非盲的临床试验对术后NFPT残留疾病进行了为期2年的卡麦角林治疗(n=59)与无干预比较。观察到残留肿瘤的缩小率、稳定率、和生长率分别为卡麦角林组的28.8%、66.1%和5.1%,无干预组的10.5%、73.7%和15.8%。在这些研究中,治疗反应都与D2R 的免疫组化表达相关。
NFPT患者的生长抑素受体(SSTR)表达及其与SSA治疗应答的相关性仅在少数研究中得到验证。不同研究中所报道的受体亚型表达存在差异,在NFPT中SSTR3较高,其次是SSTR2、SSTR1和 SSTR5。SSAs抑制NFPT细胞增殖和体外细胞活力。此外,广谱SSA, 帕瑞肽(pasireotide),在不表达SSTR5的细胞亚群中,通过抑制血管内皮生长因子(VEGF)的分泌,在体外抑制NFPT细胞的活性。在另一项研究中,帕瑞肽显著抑制了肿瘤- 相关成纤维细胞IL-6和CCL2的分泌。作者认为这可能是帕瑞肽具有抗增殖作用的原因之一。临床研究已经报道,用SSA治疗NFPT肿瘤大小缩小约12%,用帕瑞肽治疗肿瘤大小缩小约16.7%,81%肿瘤稳定 (PASSION I 2期临床试验,临床试验NCT01283542)。然而,药物的常规临床应用受到不良反应的阻碍,特别是有明显的糖代谢损害。
虽然有证据表明药物治疗在NFPT中的潜在作用,但临床试验仍然有限,且仍缺乏反应的预测因子。对SSAs和 DAs的作用的调查已经在NFPT中作为一个异质组。未来的研究应该集中在谱系亚型内的受体分析和治疗应答反应。
在研究环境中研究病理生物标记物
垂体肿瘤转化基因(PTTG)
垂体肿瘤转化基因(PTTG)是一种致癌基因,其过表达与多种复杂的细胞过程有关,包括增殖、血管生成、遗传不稳定和DNA修复途径(表4)。核PTTG作为“securin(分离酶抑制蛋白)”姐妹染色单体(sister chromatids),调节忠实的有丝分裂(faithful mitosis)。过表达导致G2M阻滞,染色单体与非整倍体分离紊乱(disturbed chromatid separation with aneuploidy),导致诱导与抑制细胞周期进展和衰老有关的p21。PTTG上调VEGF和bFGF,从而在垂体肿瘤中产生间接的血管生成效应。一些临床研究报道了PTTG表达、肿瘤侵袭性、早期复发(≦4年)和侵袭性之间的关系,但相反地,其他研究没有发现PTTG表达、肿瘤侵袭性和复发之间的关系。不同的方法可能会产生不同的数据,一些研究测量mRNA表达,而另一些测量核和/或细胞质蛋白表达。尽管如此,PTTG显示出作为垂体肿瘤预后标志物的希望。



生长因子途径和血管生成
血管内皮生长因子(VEGF)是一种配体,与细胞膜上的酪氨酸激酶受体结合,触发下游信号级联,包括MAPK、FAK、P13/AKT、P38 MAPK、IP3通路,导致新生血管形成和细胞增殖。过表达与垂体瘤的侵袭性、生长和进袭性有关。在一项对NFPT的回顾性研究中,血管内皮生长因子(VEGF)和VEGFR在海绵窦侵袭肿瘤中的免疫表达高于没有海绵窦侵袭的肿瘤中的相应表达。在人垂体和其他肿瘤中,低氧诱导因子- 1α(HIF-1α)调节VEGF。HIF-1α表达结合VEGF与垂体肿瘤中的侵袭性和进袭性行为有关。
表皮生长因子(EGFR)是一种具有胞外配体结合结构域和胞内酪氨酸激酶结构域的跨膜糖蛋白。特异性配体可通过MAPK和P13K途径激活下游信号通路;其合成过程(resultant processes)是肿瘤形成和进展不可或缺的(are integral to),包括增殖、凋亡减少、血管生成和侵袭。据报道,在进袭性垂体瘤(APT) 中EGFR表达增加。与功能性肿瘤相比,无功能肿瘤中观察到表皮生长因子(EGFR)有较高水平的表达的表达水平,与所有其他肿瘤相比,垂体癌(PC)的表皮生长因子(EGFR)有较高的表达水平。
这些数据表明生长因子途径和血管生成参与垂体肿瘤的发生,但在临床实践中尚未确定其作为预后标志物的作用。
细胞周期调控
细胞周期是由复杂的分子相互作用调节的(图2),其失调与不受控制的生长和肿瘤发生有关。细胞周期蛋白是调节亚单位,与细胞周期蛋白依赖亚基(CDKs)结合形成活跃的细胞周期蛋白- CDK复合物;通过特定细胞周期的检查点共同驱动细胞。Cyclin D1与CDK4、和CDK6共同负责细胞周期从G1期过渡到S期。与其他肿瘤类型和正常垂体组织相比,Cyclin D1在NFPT和APT中有过表达。p27通过与细胞周期蛋白- CDK复合物结合,起到调节细胞周期的作用。与正常垂体组织相比,垂体肿瘤中p27表达水平较低且缺失,促肾上腺皮质激素细胞肿瘤与非促肾上腺皮质激素细胞肿瘤相比,以及恶性转变。这些发现提示p27功能的丧失和细胞周期调控的失调易导致垂体肿瘤的形成和进展。

上皮-间质转化(EMT)和细胞外基质(ECM)降解
上皮-间质转化(epithelial -mesenchymal transition, EMT)是不能移动的上皮细胞转变为迁移的间质细胞的过程。它在垂体腺胚胎发育过程中至关重要,并逐渐被认为是作为肿瘤侵袭和转移的完整机制。这一过程的特征是上皮细胞极性和细胞粘附分子的丧失,特别是E-cadherin(钙粘蛋白),以及间质标志物ZEB1、N-Cadherin(钙粘蛋白)和vimentin(波形蛋白)的表达增强。在上皮-间质转化(EMT)期间,膜的E-钙粘蛋白易位到细胞核。多项研究表明膜的E-钙粘蛋白的下调与垂体瘤的侵袭性相关。在NFPT中,膜的 E-钙粘蛋白表达的下调在侵袭性和非侵袭性腺瘤中被观察到,并且也与再干预相关。PITX2是一个转录因子,与正常垂体器官发生、细胞分化、增殖有关。PITX2是一种转录因子,其表达与肿瘤侵袭性相关,在NFPT肿瘤发生过程中,被认为促进抗凋亡的作用。迄今为止的证据表明EMT在建立肿瘤侵袭性和活动性方面起着重要作用,但尚不清楚其临床应用。
垂体瘤的侵袭也需要蛋白酶降解细胞外基质,随后肿瘤细胞迁移到细胞间隙。金属蛋白酶(MMPs)是含锌蛋白酶,在ECM降解和血管生成中起作用。MMP-9在侵袭性垂体肿瘤中的过表达已被广泛报道,尽管在NFPT中没有统计学意义。
肿瘤微环境
肿瘤微环境和靶向免疫治疗的潜在作用已成为垂体肿瘤领域的一个新兴研究领域。一些研究发现,肿瘤微环境元素,包括免疫细胞和基质细胞、细胞因子和细胞外基质中的生长因子,影响垂体瘤的增殖和侵袭。
对垂体瘤免疫特征的识别可能会导致免疫疗法的广泛使用,如PDL -1抑制剂。
总之,在研究背景下,一些生物标志物显示出了作为NFPT行为预测因子的前景。这些是否可以应用于临床还有待确定。未来的研究将需要评估它们的作用,结合精确的肿瘤分型和其他疾病的预测因子,以期提供一种综合的预测方法。
垂体肿瘤发生的基因组和表观遗传学见解
基因组分析在多种癌症(包括黑色素瘤、肺癌和胶质母细胞瘤)的精准医疗进展方面发挥了重要作用。下一代测序提高了成本效益的基因组分析,拓宽了临床应用范围。散发性NFPT的全外显子组测序(WES)为一小部分肿瘤的发病机制带来了新的见解。在一项针对7例NFPT的WES研究中,很少发现体细胞突变,这些突变被认为不太可能导致散发肿瘤的发病机制。
在散发的促肾上腺皮质激素细胞肿瘤中,已报道体细胞USP8基因突变发生率为30-60%。USP8保护EGFR免于降解,且突变导致EGFR再循环和信号传递增加。然而,这些突变在静默性促肾上腺皮质激素细胞肿瘤中尚未发现,支持了功能性和无功能性ACTH肿瘤的另一种发病机制。
散发的垂体肿瘤缺乏种系和体细胞突变,突显了解表观遗传变化的重要性,可能有助于垂体肿瘤的发病机制。表观遗传学描述的是不改变DNA序列的可遗传表型变化。在染色质(转录)水平,这些可能包括DNA甲基化和组蛋白修饰,在RNA(翻译)水平可能包括microRNA,长非编码RNA和循环RNA。一项定量的全基因组分析评估了NFPT肿瘤亚型中差异甲基化基因的重要性,发现只有3个基因的甲基化与基因表达呈反向相关。最近,垂体肿瘤的泛基因组学分类发现Pit-1谱系肿瘤中存在弥漫性低甲基化,并伴有其他垂体肿瘤亚型中未发现的染色体改变。
液体活组织检查可以提供基因和分子生物标志物的非侵袭性评估,最近也在垂体肿瘤中进行了研究。尽管这在未来可能被证明是一种重要的工具,但由于我们对垂体肿瘤复杂的发病机制的不完全理解和现有生物标志物的非特异性,目前的临床应用受到限制。
结论
NFPT是一种异质性肿瘤,以不同的临床表现、发病机制和结果为特征。世界卫生组织2017年分类的应用允许改进NFPT亚型,并结合临床病理分级和术后残留肿瘤生长速率作评估,目前应用于常规临床实践,以帮助预测预后。正如所概述的,关于影响垂体肿瘤发病机制、其生长和侵袭程度的因素的知识有了重大的扩展。未来的研究需要更大型的、前瞻性的、多中心的研究,以帮助克服许多垂体肿瘤亚型相对罕见的障碍,并帮助确定这些因素单独和交互的作用。这些研究可能会进一步改善预后信息,并最终允许对NFPT患者实施精准医疗。