随着治疗放疗技术的不断发展,越来越多的肿瘤患者开始关注质子治疗,认为它能够带来更好的治疗效果和生活质量。实际上,质子治疗适用于许多不同类型的肿瘤,特别是一些儿童肿瘤,如视网膜母细胞瘤、脑胶质瘤、髓母细胞瘤、颅咽管瘤、颅内生殖细胞瘤和尤文氏瘤等。它可以实现传统放射治疗无法达到的效果。那么,质子治疗在儿童生殖细胞瘤方面有哪些优势呢?下面我们一起来了解一下。





什么是儿童生殖细胞瘤





儿童生殖细胞

颅内生殖细胞肿瘤(Germ Cell Tumors GCTs)占儿童中枢神经系统癌症的3%,在亚洲国家的发病率更高,为11%。它们是一组具有不同组织学的异质性肿瘤。GCT约占15岁以下儿童肿瘤的3%,约占15至19岁儿童和年轻人肿瘤的14%。


世界卫生组织WHO将生殖细胞肿瘤分为两大类:一类是生殖细胞瘤(germinoma,GE),另一类是非生殖细胞瘤(non-germinoma germ cell tumors,NGGCT),后者包括畸胎瘤、胚胎癌、绒毛膜上皮癌(简称绒癌)、内胚窦瘤(又称卵黄囊瘤)和混合性生殖细胞瘤。


生殖细胞肿瘤以生殖细胞瘤最为常见,其次是畸胎瘤,除了成熟畸胎瘤为良性肿瘤外其余均为恶性,均可经脑脊液(CSF)播散或全身转移,但GE的生存率较NGGCT要高。


生殖细胞瘤好发于儿童和青少年,75%发生在10至20岁之间。男女比例为2:1。





分类







根据肿瘤发病部位分类

颅内生殖细胞瘤最常见于松果体,其次是鞍上区。如果两个区域都累及,称为双灶性,而非转移性,通常与单纯生殖细胞瘤有关。


GCT通常通过室管膜下和脑脊液(CSF)扩散,但也可以沿脑室表面扩散。在诊断时,在5%-10%的患者的CSF中发现转移疾病,并且神经外转移是罕见的。


颅内生殖细胞瘤常发生于中线部位(如松果体区及鞍区),有时发生在非中线区(如丘脑基底节区),也有报道见于第四脑室、中脑等,但非常少见。


根据肿瘤成分分类

根据肿瘤是否含有合体滋养细胞成分,可以将生殖细胞瘤分为含合体滋养细胞成分的生殖细胞瘤和不含合体滋养细胞成分的生殖细胞瘤。

  • 含合体滋养细胞成分的生殖细胞瘤:包含有合体滋养细胞成分,因此分泌人绒毛膜促性腺激素

  • 不含合体滋养细胞成分的生殖细胞瘤:不含有合体滋养细胞,因此不分泌人绒毛膜促性腺激素





病因是什么?






人们普遍认为,颅内胚胎细胞肿瘤与男性精子细胞或发生在性腺中的女性无性肿瘤相同,并且它们的起源倾向于胚芽移行异常学说:即当胚胎发育到3厘米时,原始生殖细胞出现,然后从卵黄囊经原始系膜迁移到生殖泌尿系,其余的细胞巢将成为生殖细胞肿瘤的来源。


这些巢状的原始生殖细胞是一个原始的干细胞,具有多向分化潜力,当分化到上皮形成胚胎癌症,如向卵黄囊分化则变成卵黄囊瘤或内胚窦瘤,若向绒毛膜细胞方向分化则转变成绒毛膜上皮癌(绒癌),向3个胚层分化则变构成畸胎瘤,而原始的未分化生殖细胞增殖则生发成生殖细胞瘤。


然而,有人认为生殖细胞肿瘤不是来自单一的原始生殖细胞,而是来自原始生殖细胞发育的不同阶段,如果是由早期发育阶段的细胞组成的,则恶性程度较高,如果是由后期发育阶段的细胞组成的,则恶性程度较低。





临床表现有哪些?





生殖细胞瘤的症状和肿瘤的发生部位有关。

  • 松果体区肿瘤早期可引起颅压升高,导致恶心、呕吐、头痛、视乳头水肿等颅高压症状。如肿瘤向下生长,压迫中脑顶盖,可导致Parinaud综合征,表现为眼球上视不能,可伴瞳孔对光反射消失及听力异常。晚期松果体肿瘤还可致共济失调、性早熟等。

  • 鞍上区肿瘤常引起垂体功能低下(通常表现为尿崩症、儿童发育停滞)及视力、视野损害

  • 基底节肿瘤常损伤运动和感觉传导通路,导致患者出现偏瘫、偏身感觉障碍等症状





如何诊断?







肿瘤标记物

颅内GCTs的肿瘤标志物是甲胎蛋白(α-fetoprotein,AFP)和β-人绒毛膜促性腺激素(β-humanchorionicgonadotropin,β-hCG)。生殖细胞瘤患者通常表现为肿瘤标志物阴性,部分生殖细胞瘤患者有合体滋养细胞存在,β-hCG可轻度升高(<50mIU/ml)。


诊断标准

中枢神经系统GCTs的诊断依赖于特异性症状、体征、影像学、病理(如果可以得到)、血清或脑脊液的肿瘤标记物测定。


临床诊断

(肿瘤组织手术切除或者活检风险大的情况下可采用)具有典型临床表现、松果体区或鞍上区原发性肿瘤影像学特点,血清和/或脑脊液AFP正常,β-hCG3~50mIU/ml,可临床诊断为生殖细胞瘤。





传统治疗方法有哪些?






生殖细胞瘤的治疗包括手术、化疗、放疗在内的综合治疗。生殖细胞瘤对放化疗高度敏感,可通过全脑全脊髓放疗和局部强化放疗治愈,活检和手术仅用于取得病理。目前放疗的剂量及范围尚存争议,新辅助化疗可帮助减少放疗的剂量,减轻长期放疗引发的并发症。


纯生殖细胞瘤对化疗和放疗非常敏感,因此与NGGCT相比,它们需要的治疗强度较低。对于局部肿瘤,单独进行颅脊髓照射(CSI)后的生存率与采用减少照射野放疗的联合治疗相比,仍相当于95%左右。


鉴于良好的治愈率,降低与放疗相关的毒性一直是研究的重点。目前公认的治疗标准是化疗后进行全脑室照射(WVI ),有或没有相关区域增强,在对化疗有完全或非常好反应的情况下,可以考虑减少RT剂量。在不给予化疗的情况下,可以使用全剂量CSI。


手术治疗

手术治疗不是生殖细胞瘤的常规选择,对于在手术中肿瘤冰冻病理报告为生殖细胞瘤,则应停止切除肿瘤,安全止血,术后放疗或化疗。如果术中止血困难,则可继续切除肿瘤到能够止血成功。手术中尽可能少切除肿瘤,采用放疗或化疗消除残余的肿瘤,减少手术并发症,提高患儿的生存质量。

  • 活检

    对于疑似中枢神经系统GCTs(除外成熟畸胎瘤)的患者,应充分考虑活检以进行组织学诊断,除非手术的效果弊大于利。此外,松果体区病变引起的梗阻性脑积水或鞍区病变引起的急性视力恶化,需要立即进行神经外科干预。然而,外科活检通常只能得到很小的样本,这可能导致组织学诊断不准确。

  • 切除

    对于纯生殖细胞瘤,由于其对于放射治疗非常敏感,且手术或多或少会存在并发症的风险,所以不建议对其进行完全切除。手术切除作为化疗和/或放射治疗瘤体缩小后的“二次观察”手术可能更安全。随着中枢神经系统GCTs化疗和放疗的不断发展,神经外科在治疗这些肿瘤中所占的比重正在逐渐减少。


化疗

许多GCT显示出对化疗的良好反应率;然而,单用化疗方案显示出不可接受的PFS,很少有患者仅用化疗治愈。目前多与放疗联合应用来减少放疗的剂量和照射范围,以减少放疗对儿童的远期影响。常用的化疗药物包括环磷酰胺、异环磷酰胺、依托泊苷、顺铂、卡铂以及博来霉素,对中枢神经系统GCTs均有高度活性。


在COG和SIOP的研究中,局限性双灶性颅内生殖细胞瘤的治疗方法与局部、非转移性颅内生殖细胞瘤患者相同;所有的化疗都在放疗前进行。


放疗

对高度怀疑生殖细胞瘤的患儿,首先采取诊断性放疗(或称为试验性放疗)。

  • 放疗前准备

    ①影像学:头颅及脊髓MR平扫+增强;胸CT、腹部及睾丸B超排除颅外疾患(睾丸,纵隔和妇科生殖细胞肿瘤)颅内转移。

    ②肿瘤标志物:包括血/脑脊液AFP、β-hCG。

    ③常规化验:血常规及生化,电解质尤其重要。

    ④认知功能检查:是评价治疗效果的必备项目。

  • 放疗实现至少要经过以下四个环节

    ①体模阶段

    ②计划设计

    ③计划确认

    ④计划执行

    四个环节有机配合是放疗取得成功的关键。其中肿瘤准确定位、勾画,重要器官保护以及优化设计的照射方案是治疗的三要素。

  • 生殖细胞瘤剂量

    局部总剂量DT30~36Gy,WVI/WBI/CSI预防照射剂量DT20~24Gy。





质子治疗的特点






儿童生殖细胞

(图源《国际放射医学核医学杂志》)

质子治疗(PT)的原理是将氢原子中的质子剥离出来并加速至光速的三分之二后,通过束流传输系统引导至治疗室,并通过治疗头照射肿瘤靶区。


质子治疗与高能光子(X线)治疗的区别在于X射线是以直线的方式穿过患者身体,入射的过程中不断衰减,光子束的能量随着入射体内的深入而降低,即从皮肤表层下一定深处到肿瘤靶区前方的正常的组织都会受到X线的照射,且受到的放射剂量高于肿瘤靶区的剂量,同时位于肿瘤周边的组织也不可避免地受到X线的照射。


而质子束进入人体后剂量释放是缓慢上升的,在射程末端释放最高能量,形成一个剂量高峰,即布拉格峰(Bragg峰),可精确地瞄准肿瘤靶区,峰值过后剂量则急速下降至趋于零。


通俗点讲,质子治疗能够让放射剂量集中在肿瘤处,肿瘤前方正常组织所受到的剂量较小,肿瘤后方的组织基本上不会受到照射,所以能够有效减少肿瘤周围正常组织所受的放射损伤。


正是通过这样的原理,质子治疗可实现对周围正常组织破坏小,但更有效杀灭肿瘤病灶的目的。





质子治疗儿童生殖细胞瘤的优势






1.生殖细胞瘤对放疗敏感,常用照射方案为全室照射(WVI)。采用质子治疗进行全室照射降低了对正常大脑组织的放射剂量。


2.质子治疗通过“定向定点精准爆破”技术,保护了儿童重要器官和组织免受损伤,降低了脑组织、心、肺、脊柱、胃肠等重要器官近期和远期的放射毒性,从根本上解决了儿童患者放射治疗中的难题,在生存质量、智商保护等方面显示出强大的优越性。


3.与传统的X射线相比,质子治疗不仅可以精确控制放射剂量,减少对正常组织的辐射,还可防止相关并发症的发生,降低放射诱发的第二原发肿瘤的发生率,减少对智商发育的不良影响,这对于儿童十分重要。


4.大多数儿童肿瘤属于胚胎源性肿瘤,对放射线很敏感。放射治疗是主要的治疗手段。但放射线容易导致很多不良反应,比如:生长停滞、神经认知障碍、再次发生肿瘤、内分泌腺功能失调、脊柱侧弯等。对于儿童和青少年肿瘤,质子治疗比传统的X射线治疗优势明显,可降低不良反应发生的比率。


参考文献

【1】曹郴宁,胡石腾,罗冉,等.儿童和青少年基底节区生殖细胞瘤的临床与影像学特点[J]. 中国医师杂志,2022,24(1):73-78. 

【2】中华人民共和国国家卫生健康委员会.儿童中枢神经系统生殖细胞肿瘤诊疗规范(2021年版)[J].全科医学临床与教育,2021,19(12):1060-1063. 

【3】Weil BR,Billmire DF.Management of Germ Cell Tumors in Pediatric Patients.Surg Oncol Clin N Am. 2021 Apr;30(2):325-338. 

【4】Aridgides P,Janssens GO,Braunstein S,Campbell S,Poppe M,Murphy E,MacDonald S,Ladra M,Alapetite C,Haas-Kogan D.Gliomas,germ cell tumors,and craniopharyngioma.Pediatr Blood Cancer.2021 May;68 Suppl 2:e28401.