Verotoxin治療惡性腦膜瘤（The Treatment of Malignant Meningioma with Verotoxin）
 

　　英文摘要：

　　Malignant meningiomas (MMs ) are aggressive intracranial neoplasms with a 75% 5 - year recurrence rate.Verotoxin 1 (VT1 ) is an Escherichia coli toxin, which has recently been shown to have anti-neoplastic action by targeting the globotriosylceramide (Gb3 ) glycolipid on tumor cells and tumor neovasculature. To investigate the potential use of VT1 as a clinical agent for MM, we initially tested 16 meningiomas for Gb3 expression. Nine of 11 MMs ( 82% ), but only one of five benign meningiomas ( 20% ), were positive for Gb3. An orthotopic xenograft model was used to test the efficacy of VT1 treatment for MM. We first demonstrated that Gb3 was highly expressed by the MM cell line, IOMM -Lee, and that this cell line was highly sensitive to VT1 treatment in vitro. A single intratumoral injection of VT1 significantly improved survival in nude mice harboring intracranial tumours (P<.0001 ). Factor -eight immunostaining of tumours harvested from VT1 - treated animals revealed a marked reduction in the tumour microvascular density. In addition, the tumors of VT1 - treated animals displayed increased apoptosis by TUNEL analysis and showed a significant decrease in cell proliferation, as determined by MIB - 5 immunostaining. VT1 treatment of MM is effective in our orthotopic xenograft model, and warrants further exploration as a potential treatment for these highly anaplastic and aggressive neoplasms.
 

　　中文摘要：

　　惡性腦膜瘤(MMs)是侵襲性顱內腫瘤，5年復發(fā)率為75%。Verotoxin 1 (VT1)是一種大腸桿菌毒素，近年來發(fā)現其具有抗腫瘤作用，其作用機制是通過靶向腫瘤細胞和腫瘤新血管中的globotriosyl陶酰胺(Gb3)糖脂質。為了探討VT1作為MM臨床用藥的可能性，我們較初檢測了16例腦膜瘤中Gb3的表達。11個MMs中有9個(82%)，5個良性腦膜瘤中只有1個(20%)呈Gb3陽性。我們使用原位異種移植模型來測試VT1治療MM的療效。我們首先證明了Gb3在MM細胞系IOMM -Lee中有高表達，該細胞系在體外對VT1治療高度敏感。單次瘤內注射VT1可提高顱內腫瘤裸鼠的存活率(P<.0001)。從VT1動物身上提取的腫瘤的8號因子免疫染色顯示腫瘤微血管密度明顯降低。此外，TUNEL分析顯示，VT1處理的腫瘤細胞凋亡增加，MIB - 5免疫染色顯示細胞增殖明顯減少。在我們的原位異種移植模型中，VT1治療MM是合適的，值得進一步探索作為這些高度間變性和侵襲性腫瘤的潛在治療方法。

　　腦膜瘤是常見的中樞神經系統(tǒng)腫瘤，年發(fā)病率高達6/ 10萬，約占全部顱內腫瘤的20%。病理學研究表明，這些腫瘤較常發(fā)生于腦膜內的蛛網膜帽細胞。大多數腦膜瘤為良性病變(國際衛(wèi)生組織，世衛(wèi)組織，1級)，手術摘除可治愈大多數可觸及腫瘤的患者。然而，許多良性腦膜瘤發(fā)生在顱底等難以完全切除的部位。對于未完全切除的腦膜瘤，10年復發(fā)率急劇增加至78%。即使在完全切除后，腦膜瘤的復發(fā)率在10年仍然是20%。腦膜瘤雖然少見，但可能具有非典型或間變性特征。惡性(WHO III級)和非典型腦膜瘤(WHO II級)較良性腫瘤更容易復發(fā)和侵襲性生長。惡性腦膜瘤(MMs)患者診斷后中位生存時間少于2年。
 

　　大多數MMs患者在手術后會接受放療。然而，單獨的放射治療已被證明是無效的。傳統(tǒng)的抗腫瘤藥物已用于少數腦膜瘤患者，但收效甚微。較近，人們嘗試使用阻斷雌激素或黃體酮受體的藥物進行激素治療。然而，用它莫西芬、醋酸甲羥孕酮、醋酸甲孕酮和孕酮受體拮抗劑RU486進行的試驗也令人失望。顯然，我們目前對惡性和非典型腦膜瘤患者的治療方案是不夠的。
 

　　Verotoxin (VT)被認為是一種治療某些癌癥的可行的新制劑。VTs，也被稱為志賀樣毒素，是大腸桿菌衍生的亞單位蛋白毒素家族，與溶血性尿毒綜合征、出血性結腸炎和微血管病變的發(fā)病機制有關。目前已知的成員有4個，分別是verotoxin 1 (VT1)、VT2、VT2c和VT2e。VTs包括一個30 - kDa酶a亞基，非共價連接到一個五聚體7 - kDa B亞基陣列，它識別并結合到敏感細胞中的一個特定的糖脂。VT受體為globotriosyl神經酰胺(Gb3;gal1 - 4gal1 - 4glc神經酰胺)，已知在幾個人類腫瘤中升高。從這些腫瘤中建立的癌細胞系在體外對VT敏感。全部這些evt都具有相似的生物學活性，但抗原性不同，可能是由于它們的B亞基不同。盡管VT參與了臨床疾病，但在人類癌癥中發(fā)現的Gb3上調和VT1敏感性的這一特性已被用來探討VT作為抗腫瘤劑的可能作用。在星形細胞瘤的病例中，我們先前使用皮下星形細胞瘤異種移植模型證明了VT1相關的抗腫瘤作用。在本研究中，我們擴展了這一工作，以證明VT1對免疫缺陷小鼠體內生長的Gb3陽性IOMM -Lee細胞系是合適的。

　　圖示：顯微照片(原放大倍數，200)顯示Gb3在人腦膜瘤中的免疫組化染色。(A)惡性腦膜瘤，表現為很強的(+ + +)Gb3免疫反應性(棕色)，其染色處為血管外和血管外。(B) A MM半定量為強染色(+ + +)，主要是由于Gb3的主要血管定位。(C)良性腦膜瘤，無Gb3陽性的證據。(D)當省略VT1時，A MM(與B相同)無Gb3免疫反應。
 

　　國際兒童神經外科教授--James T. Rutka教授
 

　　James T. Rutka教授是INC國際神經外科醫(yī)生集團旗下國際神經外科顧問團(WANG)成員，作為主要研究者之一。作為國際神經外科學院院長(2011-2014)、多倫多大學兒童病院、亞瑟和索尼亞拉巴特腦瘤研究中心主任(1998年至今)，在臨床上的研究方向以顱內腫瘤為主，對膠質瘤、纖維瘤、顱咽管瘤、室管膜瘤具有多年的臨床經驗，擅長清醒開顱術及顯微手術。在較近的臨床研究上，教授又將重點集中在了兒童腦瘤和癲癇的外科治療上，并取得了合適的成果。其實驗室在研究腦腫瘤生長和侵襲的機制方面頗有成就。

　　我們目前的研究已經在MM細胞系IOMM -Lee中描述了Gb3受體的狀態(tài)和VT1的敏感性，并通過IOMM -Lee的原位小鼠模型顯示了VT1在體內的治療效力。顯然，對腦內IOMM - lee腫瘤有大量的強效抗腫瘤作用。這些抗腫瘤機制合適地提高了裸鼠的存活率，只需在瘤內注射一次毒素。綜上所述，我們有理由相信MMs和其他類似表達Gb3的腦腫瘤可能成為VT1治療的靶點。
 

　　2019年2019 INC國際神經外科顧問團年會上海召開，除了James T. Rutka教授之外，14位教授開放現場咨詢及國內手術！