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胶质母细胞瘤(GBM)传统疗法效果有限,本文系统综述基因治疗(自杀基因、肿瘤抑制基因)、溶瘤病毒、干细胞(iPSCs/MSCs)及aptamers等新型诊断治疗策略,探讨其克服肿瘤免疫抑制及实现精准靶向的潜力。
Seyedeh Elham Norollahi|Ali Najafizadeh|Elahe Bakhshalipour|Ali Akbar Samadani
伊朗拉什特市吉兰医科大学创伤研究所吉兰路创伤研究中心
摘要
胶质母细胞瘤多形性(GBM)是脑部恶性程度最高的肿瘤,其生存率极低。目前常规的医学治疗方法无法提供稳定且可靠的治疗和诊断策略。因此,包括基因治疗(如自杀基因治疗、肿瘤抑制基因治疗、溶瘤病毒治疗)、纳米颗粒、间充质干细胞(MSCs)、诱导多能干细胞(iPSCs)以及作为新型探针的适配体在内的转化医学技术在GBM治疗中具有重要意义。本文详细探讨了这些技术作为GBM诊断和治疗的新型实用方法。
引言
胶质母细胞瘤(GBM)的侵袭性生物学特性及其高度恶性的本质导致了患者预后极差。尽管过去十年外科手术和化疗取得了显著进展,但GBM患者的预期寿命仍不足2年(Chen等人,2016年)。由于脑部疾病治疗的复杂性,GBM的治疗选择有限且缺乏协调性,标准治疗方案并不确定(见图1)。神经肿瘤学的进步为GBM的管理带来了更多希望。然而,肿瘤本身是导致死亡的一个不可逆因素。1990年基因治疗的出现为这一领域带来了新方法,该方法通过水平转移遗传物质来修复缺陷基因的功能(Wirth等人,2013年)。随着人们对基因在癌症调控中作用的研究兴趣增加,基因治疗成为癌症研究的核心方向。目前,能够有效治疗肿瘤同时对周围脑组织影响最小的治疗方法极具吸引力,尤其是在治疗选择有限的情况下(Sinha和Kapoor,2017年;Mandal S、Tiwari PK、Mohd A等,《国际癌症杂志》,2020年;Lindsay-Mosher和Su,2016年)。鉴于GBM在神经肿瘤学中带来的独特挑战,所有癌症生物学层面的相关基因都被研究作为潜在的治疗工具(Kazim等人,2021年;Nair等人,2022年)。基因治疗类型
目前有四种潜在的基因治疗方式用于GBM的治疗:a) 自杀基因,可局部产生有毒化合物;b) 免疫系统调节基因,可增强抗肿瘤免疫反应;c) 肿瘤抑制基因,可诱导癌细胞凋亡;d) 溶瘤病毒治疗,既能裂解肿瘤细胞又能传递多种治疗基因。溶瘤病毒治疗(OVT)
病毒是最有效的基因治疗载体之一,单独使用溶瘤病毒即可用于GBM的治疗。利用病毒诱导肿瘤细胞裂解是一种有吸引力的治疗方法,因为其效果可扩展到邻近细胞,并能促进有效的抗肿瘤免疫反应。诱导多能干细胞(iPSCs)在GBM中的应用
iPSCs(重编程的体细胞)可分化为任何类型的细胞,为GBM的个性化治疗提供了可能。通过它们评估药物反应和模拟疾病过程,可以深入了解GBM的发病机制及潜在治疗方法。但在临床应用前,必须解决免疫原性和致瘤性等安全问题。治疗GBM的病毒载体
通过病毒载体将治疗基因直接递送至肿瘤部位,为治疗GBM提供了独特机会。多种病毒载体已被开发出来,可用于联合传统治疗或其他新疗法以消除胶质瘤。适配体:检测目标结构的新探针
适配体是一种短链RNA或DNA分子,能通过识别特定三维结构与蛋白质、离子、毒素分子甚至整个细胞结合(Noaparast等人,2015年;Yazdian-Robati等人,2020年;Kang等人,2020年)。miRNAs在胶质母细胞瘤中的作用
多项研究表明,miRNAs在癌症的发生和发展中起关键作用,部分miRNAs可作为肿瘤诊断和治疗效果预测的临床生物标志物。在转录后水平上,miRNAs可分为促瘤型和抑瘤型两类,某些miRNAs的表达会增加,而另一些则会显著下降。免疫检查点抑制剂(ICIs)
免疫检查点抑制剂(ICIs)通过阻断PD-1/PD-L1和CTLA-4通路来恢复抗肿瘤T细胞的活性。尽管ICIs在多种系统恶性肿瘤中显示出显著疗效,但在GBM中的临床效果仍有限(例如CheckMate 143和CheckMate 498试验)。通过TGF-β抑制免疫抑制
胶质瘤免疫疗法:临床试验研究表明,术后感染可提高GBM患者的生存率。多项病例报告表明,接受开颅手术的GBM患者中,术后感染患者的生存期有所延长。
GBM临床治疗的未来展望
基因治疗、免疫疗法和新药物递送系统的进步为基于转化医学的GBM临床治疗提供了新的可能性。这些创新方法旨在克服现有疗法的局限性,提高生存率并降低复发率。自杀基因治疗是一种备受关注的方法。
结论
传统GBM疗法的效果不佳,这促使研究人员和医生探索非常规治疗方法。尽管目前证据有限,但一些临床试验已证明不同方法的基因治疗具有安全性。更有效且定制化的治疗技术有望提升当前胶质瘤治疗效果。
未引用参考文献
Mitra等人,2001年;Li等人,2012年;Stommel等人,2007年;?stman,2004年。
作者贡献声明
Seyedeh Elham Norollahi:负责撰写初稿、方法学设计和研究工作。
Ali Najafizadeh:负责撰写初稿和资源整理。
Elahe Bakhshalipour:负责撰写初稿和研究工作。
Ali Akbar Samadani:负责审稿、编辑、验证结果及概念框架的构建。
资助信息
本文为叙述性综述文章。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
我们衷心感谢所有为这项研究做出贡献的人士。