综述：从良性神经纤维瘤到恶性外周神经鞘瘤（MPNST）：多种因素的相互作用

《Cellular Oncology》：From benign neurofibromas to malignant peripheral nerve sheath tumors (MPNST): a gaming among multiple factors

这篇综述聚焦于神经纤维瘤病 1 型（NF1）相关肿瘤。详细阐述了从良性神经纤维瘤发展为恶性外周神经鞘瘤（MPNST）过程中，肿瘤形态、基因突变、信号通路等方面的变化，旨在探寻恶性转变标志及治疗窗口，为临床诊疗提供参考。

　　

1. 引言

神经纤维瘤病 1 型（NF1）是常见的人类单基因遗传病，人群发病率约为 1:3000。它由 NF1 基因突变引发，属于 Rasopathy 疾病，会导致多种并发症，患者还易患其他肿瘤，如恶性外周神经鞘瘤（MPNST）、视神经胶质瘤等。

NF1 基因位于 17q11.2，编码 RAS - GAP 蛋白。该基因的失活突变会使细胞内 RAS - GTP 水平上升，影响细胞的增殖、迁移和分化 。超过 90% 的 NF1 患者会出现皮肤神经纤维瘤（dermal neurofibroma，DN），约 25 - 50% 的患者会出现丛状神经纤维瘤（plexiform neurofibroma，PN） 。DN 通常在青春期或成年期发病，源于外周神经分支，很少恶变；而 PN 在出生时就可能出现，约 10% 的 NF1 患者的 PN 会恶变为 MPNST 。

MPNST 是一种源于神经嵴细胞系的软组织肉瘤，恶性程度高，5 年死亡率可达 50%。其发病原因包括自发产生（约 40%）、放疗后引发（约 10%）以及由 PN 恶变（约 50%） 。目前，手术切除是 MPNST 唯一有效的治疗方法，但由于肿瘤位置深、体积大或已发生转移，手术往往难以彻底切除，且术后复发率高（30% - 70%），化疗和放疗效果不佳 。因此，早期诊断并区分良性、癌前和恶性病变，对降低患者死亡率和复发率至关重要。

2. 从神经纤维瘤到 MPNST 的组织学变化与诊断

神经纤维瘤和 MPNST 在组织学上有显著差异。神经纤维瘤经苏木精 - 伊红（H&E）染色后，可见粗大的胶原纤维、松散杂乱的梭形细胞，细胞边界不清，无变性或坏死区域，有丝分裂细胞罕见（<1/50/HPF，高倍视野定义为 0.2 mm2） 。肿瘤细胞包括波浪状的施万细胞（S100 阳性）、呈格子状网络的成纤维细胞（CD34 阳性）和脱颗粒的肥大细胞（甲苯胺蓝阳性） 。

MPNST 在 H&E 染色下，细胞特征为细胞核增大、多形性，核形细长、尖突、弯曲或波浪状，细胞质少，常失去神经纤维瘤的结构，呈人字形或束状生长模式 。有丝分裂细胞增多（>10/10HPFs），部分区域细胞呈均匀的梭形，伴有血管周围细胞增多、有丝分裂活动和坏死 。

在 MPNST 的发生过程中，还存在两种癌前阶段：非典型神经纤维瘤（neurofibroma with atypia，AN）和具有不确定生物学潜能的非典型神经纤维瘤（atypical neurofibromatous neoplasms of uncertain biologic potential，ANNUBP）。AN 表现为 “散在的奇异核”，但细胞数量未增加，神经纤维瘤结构未受损，也无有丝分裂活动；ANNUBP 则有细胞核深染、细胞数量增多、神经纤维瘤结构不同程度丧失（部分细胞呈人字形或束状生长模式），但无坏死 。

随着肿瘤从良性向恶性转变，多种标记蛋白的表达也发生变化。在大多数 MPNST 中，S100 和 / 或 SOX10 阳性细胞显著减少或缺失，Ki - 67 增殖指数明显升高（>10%），p53 蛋白在细胞核中积累，CD34 阳性的成纤维细胞网络大部分受损或丢失 。ANNUBP 中，不同标记物的免疫组化（IHC）染色水平介于神经纤维瘤和 MPNST 之间 。

目前，多种成像方法被用于区分 MPNST 和良性病变，如标准磁共振成像（MRI）、MRI 扩散加权成像（DWI）、18F - 氟脱氧葡萄糖（FDG）正电子发射断层扫描 / 计算机断层扫描（PET/CT）等 。然而，这些方法都无法明确判断肿瘤的恶性转变，因为非典型神经纤维瘤或 ANNUBP 的参数值常介于良性神经纤维瘤和恶性 MPNST 之间，存在重叠，难以区分癌前病变 。

3. 从 PN 到 MPNST 恶性转变过程中的基因突变

PN 恶变为 MPNST 涉及一系列基因突变和分子机制。NF1 基因的双等位基因突变是神经纤维瘤形成的起始事件，也是 MPNST 发生的关键前体事件，尤其是在 NF1 相关的 MPNST 中 。在散发性 MPNST 中，约 41% 的样本也存在 NF1 基因双等位基因突变，但由于散发性 MPNST 存在大量其他基因突变，难以确定 NF1 基因缺失是否为驱动突变 。除 NF1 基因突变外，Kao 等人报道，在散发性 MPNST 中，BRAF^V600E和 NRAS^Q61突变的发生率约为 7%，表明 RAS 信号通路在 MPNST 发展中起重要作用 。

良性神经纤维瘤（包括 DN 和 PN）除 NF1 基因突变外，很少有其他基因突变 。而大多数 AN/ANNUBP 除 NF1 基因突变外，还存在 CDKN2A（细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂 2A）基因的功能丧失突变，提示该基因突变在癌前状态形成中起作用 。在 MPNST 中，还发现了其他多个抑癌基因（如 RB1、PRC2、TP53 和 PTEN）的失活，这些基因突变可能与肿瘤的恶性程度有关 。

从基因功能上看，CDKN2A 基因编码 p16/INK4a 和 p14/ARF 两种重要的细胞周期抑制蛋白，对调节细胞周期和细胞衰老起关键作用 。RB1 是细胞进入分裂阶段的关键调节因子，其缺失会促进 MPNST 细胞增殖 。PTEN 基因编码的磷酸酶负向调节 PI3K/AKT 信号通路，该基因的突变或缺失会导致 PI3K/AKT 通路过度激活，增强细胞的存活和增殖能力 。TP53 基因编码的 p53 蛋白是重要的肿瘤抑制因子，负责监测 DNA 损伤并促进细胞凋亡，TP53 基因突变会导致细胞对 DNA 损伤的反应丧失，增加基因组不稳定性，促进肿瘤转移 。PRC2（多梳抑制复合物 2）复合物基因包括 EZH2（Zeste 同源增强子 2）、SUZ12（Zeste 12 同源抑制子）和 EED（胚胎外胚层发育蛋白），主要负责组蛋白 3 赖氨酸 27（H3K27me3）的三甲基化，调节基因的表观遗传状态 。多项研究表明，PRC2 缺失在 MPNST 的形成和转移中起关键作用，包括增强侵袭能力、上调基质重塑酶和促进肺转移等 。在 NF1 相关、散发性和放疗相关的 MPNST 中，分别有 70%、90% 的病例存在 PRC2 复合物基因（如 SUZ12 和 EED）的体细胞突变，表明表观遗传变化对 MPNST 发展的重要性 。

目前的证据表明，在 NF1 相关的 MPNST 中，这些基因突变按特定顺序驱动良性 PN 向恶性转变 。NF1 基因双等位基因突变后，CDKN2A 基因的失活进一步导致细胞周期调控失控，促进神经纤维瘤向 AN/ANNUBP 等癌前状态发展 。随后，PRC2、RB1、TP53 和 / 或 PTEN 等基因的体细胞变异可能进一步驱动 MPNST 的形成，但这些变化在 AN/ANNUBP 中不存在 。虽然 RB1、TP53 和 PTEN 基因突变并非在所有 MPNST 中都存在，且发生频率相对较低，但在部分病例中观察到，可能代表 MPNST 发展的晚期事件或独立的致癌途径 。

散发性 MPNST 虽然是新发肿瘤，但也可能携带与 NF1 相关 MPNST 类似的 NF1、CDKN2A 和 PRC2 基因突变，表明它们在发病机制上存在部分共同的分子机制 。不过，这些突变在散发性 MPNST 中的发生顺序是否与 NF1 相关 MPNST 相同尚不清楚，突变发生顺序的差异可能部分解释了不同类型 MPNST 的异质性 。此外，在 MPNST 中还发现了 MATP、DNMT1、NUMA1、NTRK1、HLA - DRB5、KCNJ12、ATRX 和 ERBB4 等基因的突变，这些突变大多为非复发性，变异等位基因频率（VAF）较低或临床意义不明确，其对肿瘤恶性发展的贡献有待进一步研究 。

4. MPNST 中的基因组不稳定和基因表达

MPNST 除了基因突变数量比 PN 更多外，基因组不稳定也是其恶性特征之一，表现为广泛的染色体获得、缺失和重排，导致 DNA 拷贝数和基因表达发生显著变化 。

MPNST 中常见的染色体缺失区域包括 1p、9p、11、12p、14q 和 22q 等，常见的染色体获得区域包括 7 号染色体、8q、9q、13q、15q 和 17q 等 。这些染色体变化显著影响了多个关键基因的表达 。例如，与 NF1 功能丧失一致，MPNST 中常检测到 NF1 基因的局灶性缺失 。位于 9p 区域的 CDKN2A 基因所在区域的缺失也是 MPNST 中的常见事件，进一步支持 CDKN2A 基因缺失是肿瘤转变的驱动因素 。位于 7 号染色体的 MET（间质 - 上皮转化因子）基因在 MPNST 中频繁扩增和过表达，其过激活可促进肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭 。部分 MPNST 中 8q 区域的重复导致 c - MYC 和 Rad21 基因的扩增和过表达，这两个基因都与肿瘤生长相关，c - MYC 的过表达可调节细胞增殖、代谢和分化，促进肿瘤生长和进展 。此外，位于 8 号染色体的 UBR5 和 HEY1 等癌症相关基因也在 MPNST 中发生变化 。

其他与细胞生长相关的生长因子和受体酪氨酸激酶（RTKs）在 MPNST 中也存在扩增或过表达，如表皮生长因子受体（EGFR）、血小板衍生生长因子受体 A（PDGFRA）和 c - Kit 等 。EGFR 的过表达与晚期肿瘤的高发生率和高有丝分裂率相关 。研究表明，在 Nf1^fl/fl; DhhCre 小鼠的施万细胞中过表达 EGFR 可诱导 MPNST 的发生，证明了 EGFR 在 PN 向 MPNST 转变中的关键作用 。与 MET 过表达一致，MPNST 中 MET 配体肝细胞生长因子（HGF）的表达也高于良性神经纤维瘤 。Wang 等人报道，敲低 HGF 或 MET 可恢复耐药 MPNST 细胞对 MEK 抑制剂的敏感性，表明高表达的 MET 及其配体 HGF 在维持肿瘤恶性状态中起重要作用 。通过比较基因组杂交（CGH）阵列分析发现，MPNST 中 PDGFRA 基因存在扩增 。Holtkamp 等人证实了 MPNST 中 c - KIT（细胞激酶插入结构域受体）的高表达 。用针对 PDGFRA 和 c - KIT 的伊马替尼处理 MPNST 细胞系 S462，可抑制细胞生长，表明它们在 MPNST 中具有潜在作用 。

与这些生长因子受体的高表达和扩增一致，MPNST 中多种配体也高度表达，如 HGF、BMP2、FGF5/12/14、TGFA/B2、EFNA2/5、TNFSF9、WNT5A、CXCL1/12 和 EFNB3 等，其中 WNT5A 的上调最为显著 。然而，WNT5A 的阻断并未影响 MPNST 肿瘤细胞的生长 。Byer 等人报道，包括转化生长因子 - α（TGF - α）在内的七种 EGFR 配体可不同程度地促进 MPNST 细胞迁移，且只有 TGF - α 与 EGFR 共定位并共过表达 。基于这些不一致的结果，不同配体在肿瘤恶性转变过程中的功能仍需进一步研究 。

MPNST 细胞基因组不稳定的机制除了影响基因表达外，还包括染色体非整倍体、染色体断裂和重排等 。这些基因组变化可能是由于 DNA 修复机制的缺陷导致的 。例如，编码参与 DNA 双链断裂修复蛋白的 Rad21 基因上调，表明 DNA 修复途径可能在 MPNST 的肿瘤发生中起重要作用 。有研究报道，在 11 例 MPNST 中有 5 例检测到微卫星不稳定（MSI），而 70 例神经纤维瘤中均未检测到；但另一项分析表明，MPNST 大多处于 MSI - 低状态或微卫星稳定状态 。

基因组不稳定不仅促进肿瘤的快速生长和侵袭性，还可能增加肿瘤对治疗的抗性 。研究基因组不稳定的机制及其在肿瘤进展中的作用，有望为开发新的治疗策略和提高治疗效果提供重要依据 。

5. MPNST 中的信号通路变化和治疗意义

与 NF1、CDKN2A、RB1、TP53 和 PRC2 等抑癌基因的突变或表达缺失，以及致癌生长相关基因的扩增 / 过表达一致，MPNST 中与这些基因相关的信号通路发生了显著变化 。

在散发性和 NF1 相关的 MPNST 中，均发现了 NF1 基因功能丧失突变和 RAS 信号通路的激活 。相应地，在散发性 MPNST 中还检测到与 RAS 信号通路相关的其他基因突变，如 BRAF^V600E和 NRAS^Q61，进一步表明 RAS 信号通路在恶性 MPNST 肿瘤中的激活 。

磷脂酰肌醇 3 - 激酶（PI3K）是 RAS - GTP 信号的另一个重要效应器，MPNST 中 PI3K/AKT/mTOR 信号通路也存在过度激活 。在约 50% 的 MPNST 样本中，检测到 PI3K/AKT 通路的关键蛋白 AKT、mTOR 和 S6K 的激活和磷酸化 。以 mTOR 为靶点的单药治疗或与其他药物联合治疗，在异种移植模型和 MPNST 细胞系中均显示出有前景的肿瘤抑制作用 。

研究发现，JAK - STAT 通路的基因在 MPNST 中也存在差异表达 。在 Nf1^?/?原代星形胶质细胞中，STAT3 被报道为过度激活（磷酸化），抑制 STAT3 可阻断人 MPNST 在异种移植模型中的生长 。JAK1/2 抑制剂鲁索替尼可增加 MPNST 对溶瘤单纯疱疹病毒治疗的敏感性 。

Wu 等人报道，在人 MPNST 中，Hippo - Yes 相关蛋白（YAP）/TAZ 信号通路高度表达或激活 。在小鼠模型中，Last1/2 缺失可诱导 YAP/TAZ 过度激活，驱动施万细胞转化为侵袭性神经肿瘤 。破坏 YAP/TAZ 的活性可能抑制 MPNST 细胞的增殖 。Vélez - Reyes 等人也提出，在 MPNST 的发展过程中 Hippo/YAP 通路被激活 。他们通过基于 CRISPR/CAS9 的转座子诱变筛选发现，TAOK1 基因的功能丧失突变可激活 Hippo/YAP 通路，导致永生化人施万细胞转化并在异种移植模型中形成肿瘤 。Huang 等人报道，HDAC11 抑制剂可通过 Hippo 信号通路潜在地抑制 MPNST 细胞生长并减小 MPNST 异种移植瘤的大小，支持了 Hippo 通路激活在 MPNST 中起重要作用的观点 。

2013 年，Mo 等人指出，趋化因子受体 CXCR4 及其配体 CXCL12 通过 PI3K 和 Wnt 信号通路促进 MPNST 的生长 。Watson 等人通过 Sleeping Beauty 正向遗传筛选，在 MPNST 小鼠模型中鉴定出 Wnt 信号通路的激活，并在人 MPNST 样本的基因表达微阵列分析中得到证实 。Wnt 抑制剂与 mTOR 抑制剂联合使用可协同诱导 MPNST 细胞凋亡 。Semenova 等人发现，p21 激活激酶抑制剂与 MEK 抑制剂联合使用，可通过减少 AKT 和 β - 连环蛋白信号抑制 MPNST 细胞生长 。Suppiah 等人也认为，Wnt 信号通路激活是 MPNST 发展的两个潜在重要驱动通路之一 。

值得注意的是，针对上述信号通路的多种药物在 MPNST 细胞系、肿瘤异种移植模型或基因工程小鼠模型（GEMM）中均显示出显著的生长抑制作用 。然而，在临床试验中，大多数药物的效果并不理想 。例如，抑制 EGFR（厄洛替尼）或其他 RTKs（伊马替尼）的药物在 MPNST 细胞系和肿瘤异种移植模型中可抑制肿瘤生长，但单药临床试验并未显示出显著效果 。针对其他单一信号通路（如 mTOR 通路）的药物也得到了类似的令人失望的结果 。虽然 FDA 批准了 MEK 抑制剂司美替尼用于治疗 NF1 相关的丛状神经纤维瘤，且有报道称在一名复发性 MPNST 的青少年患者中，司美替尼显示出持续的疗效，但大多数患者不太可能对单药 MEKi 产生反应 。目前，针对不同信号通路的联合治疗正处于 I 期或 II 期临床试验阶段（NCT03433<