复发性脑胶质瘤的免疫导向放疗临床试验研究和长期随访

复发性脑胶质瘤的免疫导向放疗临床试验研究和长期随访

李 安 民

海南省肿瘤医院 神经外科

海南省海口市西海岸长滨西４街６号

E mail: anminli301304@sina.com

摘要：目的 探讨人鼠嵌合型TNT抗体标载¹³¹ （¹³¹I-chTNT）在治疗复发性恶性脑胶质瘤的免疫导向放疗（Immune Targeted Brachytherapy ITB）疗效和毒副作用。方法 总结2001年9月到2003年3月完成¹³¹I-chTNT的II期和III期临床试验的71例复发性恶性脑胶质瘤患者治疗的临床资料。比较鞘内给药（第1组）、经股动脉-颈内动脉/椎-基底动脉插管的介入给药（第2组）、术后瘤内局部给药（第3组）3种不同给药方法的特点与疗效的关系和长期随访。结果 临床疗效依据WHO判定实体瘤的疗效评定，第1组8例患者中CR 0例（0.0 %），PR 1例（12.5 %），SD 2例（25.0%），PD 5例（62.5%）。第2组7例中CR 1例（14.3 %），PR 2例（28.6 %），SD 2例（28.6 %），PD 2例（28.6 %）。第3组56例中CR21例（37.5%），PR24例（42.8%），SD7例（12.5%），PD4例（7.1%）。2010年在临床试验结束后7年的随访中第3组仍有3例（5.3%）存活，且肿瘤影像学治愈。结论 在比较3种途径给药方式的疗效与毒副作用后，作者认为鞘内给药实际上是蛛网膜下腔的近距离放疗，核素不能进入瘤区杀伤瘤细胞；经脑动脉介入给药是瘤区血管床内近距离放疗；瘤内局部给药是对瘤细胞的零距离放疗。后者是临床疗效好、毒副作用轻微的给药方式，在作者的建议下目前已作为中国的给药的统一方法。

Clinical experimental investigation of Immuno-targeted brachytherapy for recurrent malignant Glioma

LI Anmin¹, FU Xiangping², ZHANG Zhiwen ²， XUE Jinghun², ZHAO Ming², GUO Xiaoming ², YAN Ruimin², YI Linhua²,

¹Department of Neurosurgery, Hainan Hospital of Chinese PLA General Hospital, sanya，572013, China；²Department of Neurosurgery, The First Affiliated Hospital of Chinese PLA General Hospital, Beijing, 100048, China

The first author: LI Anmin. Email: anminli301304@sina.com

Abstract Objective To explore the efficacy of Immuno-targeted brachytherapy with ¹³¹I-chTNT on recurrent malignant gliomas in a clinical trial. Methods Authors summarized the clinical data of 71 cases of recurrent malignant glioma which treated with ¹³¹I-chTNT in a phase II and III clinical trial. The efficacy and characteristics of the three administrative methods, including by intrathecal injection (the first group), conventional enhanced delivery by ICA/ (the second group) and locoregional delivery (the third group), was compared. Results Clinical results were graded by WHO tumor scales. In the first group, we found CR in 0 case, PR 1 case (12.5%), SD 2 cases (25.0%), PD 5 cases (62.5%). In the second group, CR was found in 1 case (14.3%), PR in 2 cases (28.6%), SD in 2 cases (28.6%), PD 2 cases (28.6%). In the third group, we found CR in 0 case, PR 1 case (12.5%), SD 2 cases (25.0%), PD 5 cases (62.5%). There were 3 cases (5.3%) still alive in the 3rd group after 7 years’ follow-up and the tumor disappeared in MRI scan. Conclusion After comparing the efficacy and side effects of the 3 drug delivery methods, we found that a intrathecal injection was actually similar to a subarchnoid brachytherapy, and the radioactive agents can not enter the tumor. A drug injected by CED through cerebral arteries was just similar to a brachytherapy through tumor blood vessels. Intratumor brachytherapy is a direct contact (no distance between the tumor and the radioactive agents) radiotherapy, which result in good outcome and minimal toxicity. It has been established as a standard clinical therapy inChinaby author’s advice

Key word Recurrent Glioma； Immuno- targeted Therapy；Brachytherapy

单克隆抗体技术自1975年问世以来，曾一度推动了基础研究与实验治疗学的蓬勃发展。但在临床应用领域却遇到了明显的障碍，其主要原因是肿瘤细胞的抗原表达的多异质性。而胶质瘤的单抗免疫治疗除了多异质性之外，另一重要的特性是瘤细胞膜的富脂类结构形成弱免疫原性，单克隆抗体无法特异性识别瘤细胞。1989年Epstein研制的人鼠嵌合型抗细胞核单抗标载¹³¹I（¹³¹I-chTNT），通过与细胞核的非特异性识别而与之结合，克服了抗膜单抗临床应用的缺点^[1]。2001年以来作者参与了¹³¹I-chTNT 的II期和III期临床试验，总结3种给药方法的临床疗效与毒副作用如下。

对象和方法

1 患者入选标准 本研究为II期和III期临床试验，自2001年9月–2003年3月收治71例复发性恶性脑胶质瘤患者。年龄在18–62岁，平均为36岁±5.3岁，其中，男性 52例，女性49例。入选者均经第1次术后病理诊断为恶性脑胶质瘤，近半个月内的MRI证实术后肿瘤复发，预计生存期超过3个月。近2个月内未再接受放疗，近1个月未进行化疗。患者白细胞总数超过4.0×10⁹/L，血小板计数大于10×10⁹/L，肝、肾和甲状腺功能正常。Karnofsky 评分≥60分，无严重的全身其他脏器和组织的伴发疾病。入选患者均签署病情和治疗方法知情同意书。

2 ¹³¹I-chTNT的制备 ¹³¹I-chTNT由上海美恩生物技术有限公司（Shanghai MediPharm Biotech Co Ltd）提供。重组人鼠嵌合TNT抗体由在生物反应器中培养的鼠骨髓瘤NS0细胞合成分泌，然后通过一系列程序（包括蛋白A色谱层析和灭活病毒）进行纯化。应用氯胺-T法将Na¹³¹I（Syncor International, 上海）中的¹³¹I标记到纯化的chTNT抗体（至少达到98%的纯化程度）上，产品再次纯化后进行放射活性测定和病原体污染的检测。¹³¹I-chTNT的放化纯度大于95%，放射标记抗体的放射活度为8-12mCi/ml.

3 治疗方法 从治疗前3天到治疗结束后7天，口服复方碘溶液（10滴，口服，3次/日）以封闭甲状腺，减轻¹³¹I吸收后造成的甲状腺功能损害。71例患者被随机分为3组，8例按临床试验协议书中的美国同行推荐的鞘内给药（第1组）；7例接受了作者安排的经股动脉-颈内动脉/椎-基底动脉插管的介入给药（第2组）；56例接受了作者设计的术后瘤内局部给药（第3组）。治疗的放射活度为30mCi/次，66例接受2次给药，5例给药3次。治疗间隔为1个月，治疗后在家放射隔离8天。瘤内局部给药的方法是术中在对复发性胶质瘤切除基础上，将Li Anmin I型囊的囊管放置于残瘤腔内，注药阀埋置于切口附近的头皮下。术后切口拆线第2天，经皮穿刺注药阀将液态的¹³¹I-chTNT注入阀内，然后转流入脑内的残瘤腔中。3组中分别有4例患者被随机抽样进行治疗期的SPECT检查，扫描时间点为治疗后当天，第3天，第8天和第16天，以了解¹³¹I-chTNT在脑内、体内的分布和代谢特点。

4 疗效判定与不良反应评估 治疗后随访按照WHO的判定实体瘤疗效标准进行评定，分为CR、PR、SD和PD等4级。治疗后每2月行MRI扫描，连续6个月后，改为每3个月检查1次，持续1年。每例均有完整的病历记录和实验室检查，包括肝、肾功能和甲状腺功能（TSH、总T3、T4和游离T3、T4，）；血、尿常规；心电图等。不良反应依据WHO抗肿瘤药物毒性反应分度标准评定。

5 统计学分析 用非参单序列Kruskal-Wallis 法检验各组之间统计学差异。

结 果

1．临床疗效 以MRI作为疗效评价的影像学依据，第1组8例患者中CR 0例（0.0 %），PR 1例（12.5 %），SD 2例（25.0%），PD 5例（62.5%）。第2组7例中CR 1例（14.3 %），PR 2例（28.6 %），SD 2例（28.6 %），PD 2例（28.6 %）。第3组56例中CR21例（37.5%），PR24例（42.8%），SD7例（12.5%），PD4例（7.1%）。随访期6个月–26个月，平均14个月。1年生存率第1组为5.9 %，第2组是42.9 %， 第3组达96.4 %。2年生存率第1组和第2组均为0.0 %，第3组达33.9 %。56例中有3例是影像学治愈（5.3%）。2010年在临床试验结束后7年的随访中第3组的影像学治愈3例仍存活，MRI提示脑内无肿瘤复发迹象（图1-4）。

表1 各组疗效及统计学分析（Kruskal-Wallis检验）

Tab1 The therapy results of three group and the statistic analysis (Kruskal-Wallis test)

2. ¹³¹I-chTNT在瘤内分布的特点 治疗期的SPECT扫描，核素在瘤内和甲状腺的分布有明显的差异。第1组患者的核素主要分布在脑池和大脑凸面的蛛网膜下腔，甲状腺有明显的¹³¹I被吸收后浓集影像，而大脑半球深部的瘤区无核素扫描的浓集。第2组的核素也主要分布在脑池、大脑凸面蛛网膜下腔和甲状腺中，但大脑半球深部的瘤区有浅淡的核素浓集。第3组的核素几乎全被浓集在瘤区内，甲状腺和蛛网膜下腔无明显的核素浓集。

3.不良反应 在2个月的治疗期和随访中，第1组的8例患者中有4例伴发白细胞Ⅰ-Ⅱ度降低，1例Ⅲ度降低，3例有血小板减少，停药后2 - 4个月全部恢复正常。有4例（50.0%）出现甲状腺功能低下，需服用优甲乐（左甲状腺素钠）替代治疗。第2组的7例患者中3例伴发白细胞Ⅰ度降低，2例有甲状腺功能低下（28.6%）。第3组的56例中，2例出现白细胞Ⅰ度降低，2例伴发血小板减少。6例（10.7%）有甲状腺功能低下。

讨 论

ITB 是将放射性核素标记在抗肿瘤抗体上注入体内或瘤区，抗体与瘤细胞的相应抗原结合后，将携带的放射性核素带入瘤内，在核素射线范围内造成瘤细胞的近距离杀伤^[2]。 ITB突出的优点：①射线在瘤区的吸收剂量大，对正常器官的副作用小；②¹³¹I的丰富β射线杀伤范围可达至150-300个细胞直径的距离，解决了肿瘤抗原表达的多异质性和大分子裸抗在瘤组织间液中渗透性差等问题。③能对靶区周围的肿瘤细胞起到“链式反应”的杀伤作用^[3]。

脑肿瘤的传统放射治疗在短时间内可实现对靶区瘤细胞的大剂量外照射，但同时也会对靶区或邻近的正常脑组织形成损伤。另外，由于瘤细胞在G₂/M期对放射线敏感，放疗期间杀伤的瘤细胞主要是处于这2个周期中，增殖周期的其他期段的瘤细胞会残存下来。而且2次放疗之间有24h及数日的间歇期，在间歇期经照射后的处于亚致死状态的瘤细胞会有充足修复时间。在克服传统放射治疗这些缺点的同时，瘤区ITB的照射剂量和吸收剂量的峰值尽管不高，但照射的时间可持续16天或数周的时间，这样就会将陆续进入G₂/M期的瘤细胞杀死，且不给亚致死状态的瘤细胞修复的机会^[4]。

1975年，Kohler和Milstein确立杂交瘤技术并完成单克隆抗体的制备。在世界范围内，尽管对多种肿瘤进行过单克隆抗体治疗的大量试验研究，仅发现ITB对于淋巴瘤效果良好，对于实体瘤的疗效一直较差^[5]。总结主要影响疗效的原因：①实体瘤对放射线不敏感；②同一瘤体中瘤抗原的多异质性，ITB多采用的是抗膜抗原的单抗，使抗体无法全识别；③ 结合的抗膜抗体会因降解及抗体被瘤细胞内吞丧失活力。¹³¹I-chTNT的抗体是人鼠嵌合型抗肿瘤细胞核单抗，靶抗原广泛存在于细胞核中，属于非特异性细胞核抗原。在正常脑组织中大分子的TNT 抗体是无法携带放射性核素进入细胞核内与靶抗原结合的，但在瘤细胞增殖过程中，瘤体变性坏死区内已经崩解和正在崩解的瘤细胞，发生细胞膜通透性增加，胞浆内成分流失到胞体外，胞核内染色体的三维结构受到暴露和破坏，形成大量变性DNA单链复合体。¹³¹I-chTNT就能够顺利通过崩解或有裂隙的瘤细胞膜、核膜直接与细胞核中靶抗原相结合。进入细胞核内的¹³¹I-chTNT在原始坏死区内持续发射β、γ射线，将邻近仍有增殖活力的瘤细胞杀伤后形成新的变性坏死区，为后续的¹³¹I-chTNT又提供了大量的新靶点区，形成了“链式反应”的杀伤效应，实现了由内向外摧毁瘤体的态势^[6-7]。

本研究的资料表明，采用瘤内给药方法的近距离放疗有效率（CR+PR）80.3 %，明显高于经鞘内给药组（12.5 %）和经脑动脉介入给药组（42.9%），临床试验结束7年后随访56例中仍有3例（5.3%）存活，而且MRI证实无肿瘤复发。给药后SPECT扫描也证明3种给药方式的瘤区核素浓集程度依次为：瘤内局部给药＞经脑动脉介入给药＞鞘内给药。临床试验协议推荐的鞘内给药实际上是将¹³¹I-chTNT注入脊髓蛛网膜下腔，经脑底池、大脑凸面蛛网膜下腔循环后迅速被蛛网膜颗粒所吸收，然后进入体循环，因此，¹³¹I-chTNT首次给药路径是无法进入大脑半球内和瘤组织内， SPECT显示瘤区并无核素浓集。在总结¹³¹I-chTNT疗效的临床资料比较3种给药方法后，作者的结论是鞘内给药实际上是蛛网膜下腔的近距离放疗，核素不能进入瘤区有效杀伤瘤细胞；经脑动脉介入给药是瘤区血管床内和瘤组织间液中的近距离放疗，核素在瘤区可形成杀伤效应；瘤内局部给药是对瘤细胞的零距离放疗。2004年5月在Ⅲ期临床试验的全国协作组会议上，作者建议放弃鞘内给药方法，采用瘤内局部给药方法，得到与会的国内神经外科同行的认同，现已作为国内统一的给药方式。

参考文献

1 Chen FM, Taylor CR, Epstein AL. Tumor necrosis treatment of ME-180 human cervical carcinoma model with 131T-labeled TNT-1 monoclonal antibody [J]. Cancer Res 1989; 49: 4578.

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7 Li L, Quang TS, Gracely EJ et al. A Phase II study of anti-epidermal growth factor receptor radioimmunotherapy in the treatment of glioblastoma multiforme [J]. J Neurosurg. 2010 Aug;113(2):192-8.