(1.徐州醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院,江蘇 徐州 221004;2.徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院神經(jīng)外科,江蘇 徐州 221006)
膠質(zhì)瘤是極為常見的原發(fā)性惡性腦腫瘤,占成人腦腫瘤的70%以上,并且近年來其發(fā)病率有上升的趨勢(shì)[1]。高級(jí)別膠質(zhì)瘤(high-grade glioma,HGG)由于高分化、強(qiáng)侵襲及易遷移的特點(diǎn),被認(rèn)為是惡性程度較高的腫瘤之一,包括WHO Ⅲ級(jí)的間變性膠質(zhì)瘤(anaplastic glioma,AGM)和WHO Ⅳ級(jí)的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma,GBM)[1-2]。大多數(shù)HGG即使經(jīng)過外科切除、放射療法、化學(xué)療法等綜合治療,預(yù)后仍不理想,GBM患者的中位生存期僅為14.6個(gè)月[3]。有研究表明,糖尿病是HGG患者預(yù)后不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,合并糖尿病的GBM患者總生存期會(huì)更短[4-5]。二甲雙胍是一種AMPK調(diào)節(jié)劑,常用于2型糖尿病的一線治療。近年來一些研究證實(shí),在GBM體外模型中二甲雙胍對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖和侵襲有抑制作用,且能誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞周期阻滯、線粒體去極化和凋亡[6-7]。一項(xiàng)關(guān)于放射耐藥腫瘤實(shí)體的前瞻性臨床實(shí)驗(yàn)也證實(shí),二甲雙胍可改善放療效果,并抑制腫瘤進(jìn)展[8]。但現(xiàn)階段關(guān)于服用二甲雙胍對(duì)HGG合并2型糖尿病患者總生存期影響的研究不足,因此,本研究基于充分的生物學(xué)證據(jù)和文獻(xiàn)支持,回顧性分析73例HGG合并2型糖尿病患者的臨床資料,探討HGG合并2型糖尿病患者總生存期的影響因素和二甲雙胍在其中的相關(guān)作用,以期為其臨床治療提供參考。
回顧性分析2013年6月至2018年1月徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院神經(jīng)外科收治的73例HGG合并2型糖尿病患者的臨床資料,其中22例使用二甲雙胍治療(二甲雙胍組),51例未使用二甲雙胍治療(非二甲雙胍組)。納入標(biāo)準(zhǔn):①術(shù)后經(jīng)病理學(xué)檢查確診為HGG[1];②首次確診,且同時(shí)在我院進(jìn)行手術(shù)治療;③合并2型糖尿??;④臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):①重要器官嚴(yán)重功能障礙;②術(shù)前放療或同步放化療;③圍術(shù)期死亡;④手術(shù)未取得滿意效果。本研究經(jīng)徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),患者或患者家屬對(duì)手術(shù)知情同意。2組患者性別、年齡、術(shù)前KPS評(píng)分、腫瘤切除程度、腫瘤長徑、WHO分級(jí)、術(shù)后標(biāo)準(zhǔn)放化療情況等比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性,見表1。
表1 患者基線資料比較(例)
通過電話、門診或住院復(fù)查等方式隨訪。隨訪從患者手術(shù)之日起,截止時(shí)間為2019年12月31日,失訪的患者以失訪日期計(jì)算總生存期。采用單因素分析性別、年齡、術(shù)前卡式量表(Karnofsky performance status,KPS)評(píng)分、腫瘤切除程度、腫瘤長徑、WHO分級(jí)、是否服用二甲雙胍治療、術(shù)后是否完成標(biāo)準(zhǔn)放化療等因素對(duì)患者總生存期的影響,Cox多因素分析影響患者總生存期的獨(dú)立危險(xiǎn)因素及獨(dú)立保護(hù)因素。采用Kaplan-Meier生存分析評(píng)估服用二甲雙胍對(duì)HGG合并2型糖尿病患者總生存期的影響,亞組分析服用二甲雙胍對(duì)不同WHO分級(jí)膠質(zhì)瘤合并2型糖尿病患者總生存期的影響。
采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,應(yīng)用χ2檢驗(yàn)分析各類資料的組間差異,生存曲線應(yīng)用Kaplan-Meier生存分析,多因素分析采用Cox回歸模型。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
單因素分析結(jié)果顯示,年齡、腫瘤切除程度、腫瘤長徑、WHO分級(jí)、術(shù)后是否完成標(biāo)準(zhǔn)放化療以及是否服用二甲雙胍是影響HGG合并2型糖尿病患者總生存期的因素(P<0.05),而性別、術(shù)前KPS評(píng)分對(duì)患者總生存期無影響(P>0.05),見表2。Cox多因素分析結(jié)果顯示,年齡≥70歲、腫瘤未全切、腫瘤長徑≥4 cm、WHO Ⅳ級(jí)、術(shù)后未全部完成標(biāo)準(zhǔn)放化療均是影響患者總生存期的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(OR>1,P<0.05),而服用二甲雙胍是影響患者總生存期的獨(dú)立保護(hù)因素(OR<1,P<0.05),見表3。
表2 各變量對(duì)總生存期的影響
表3 影響HGG患者總生存期的多因素分析
所有患者的總生存期為(22.05±1.17)個(gè)月,二甲雙胍組及非二甲雙胍組的總生存期分別為(26.05±2.70)個(gè)月、(19.96±0.98)個(gè)月。Kaplan-Meier生存分析顯示,二甲雙胍組總生存期顯著長于非二甲雙胍組(P=0.007);在WHO Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤合并2型糖尿病患者中,二甲雙胍組總生存期明顯長于非二甲雙胍組(P=0.001),而在WHO Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤合并2型糖尿病患者中,2組總生存期比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.406),見表4、圖1。
表4 HGG合并2型糖尿病患者總生存期比較
近年來,隨著生活水平的提高,糖尿病發(fā)病率逐漸升高,其對(duì)HGG患者生存情況的影響越來越受到關(guān)注,多項(xiàng)流行病學(xué)調(diào)查均發(fā)現(xiàn)持續(xù)高血糖會(huì)對(duì)膠質(zhì)瘤患者的生存時(shí)間產(chǎn)生不良影響[9-10]。二甲雙胍是一種治療2型糖尿病的藥物,主要通過增加胰島素敏感性、抑制肝糖異生等方式發(fā)揮作用,其可減少蛋白生物合成,減弱腫瘤細(xì)胞增殖能力,進(jìn)而抑制腫瘤的進(jìn)展[11-14]。在膠質(zhì)瘤細(xì)胞中,體外高血糖對(duì)細(xì)胞生長有很強(qiáng)的促進(jìn)作用,在葡萄糖停止供應(yīng)后,腫瘤細(xì)胞凋亡率顯著升高[15]。研究顯示,二甲雙胍對(duì)膠質(zhì)瘤合并糖尿病患者可能存在保護(hù)作用,這可能與二甲雙胍可以激活A(yù)MPK-mTOR途徑抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞生長、血管生成和增殖有關(guān),但具體機(jī)制尚不明確[16-17]。二甲雙胍除了可單藥應(yīng)用于膠質(zhì)瘤細(xì)胞外,還可以聯(lián)合替莫唑胺輔助治療HGG,通過改善替莫唑胺的耐藥性,增強(qiáng)其對(duì)HGG細(xì)胞的作用[18]。然而,目前二甲雙胍對(duì)HGG的影響主要通過體外研究來確定[19-21],因此,本研究回顧性分析HGG合并2型糖尿病患者的臨床資料,探討HGG合并2型糖尿病患者總生存期的影響因素及二甲雙胍在其中的作用,以期為其臨床治療提供參考。
a:HCG合并2型糖尿病患者的生存曲線;b:WHO Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤合并2型糖尿病患者的生存曲線;c:WHO Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤合并2型糖尿病患者的生存曲線圖1 患者總生存期的Kaplan-Meier生存分析
本研究結(jié)果顯示,二甲雙胍組和非二甲雙胍組總生存期分別為(26.05±2.70)個(gè)月、(19.96±0.98)個(gè)月;Kaplan-Meier生存分析顯示,二甲雙胍組患者總生存期明顯長于非二甲雙胍組。在WHO Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤合并2型糖尿病患者中,二甲雙胍治療能顯著延長患者的總生存期,而在WHO Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤合并2型糖尿病患者中,2組總生存期無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,與之前的研究結(jié)果一致[9]。Seliger等[9]的一項(xiàng)納入1 093例HGG(包括WHO Ⅲ級(jí)和Ⅳ級(jí))患者的研究顯示,WHO Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤合并糖尿病患者經(jīng)二甲雙胍治療后,不僅總生存期延長,且其無進(jìn)展生存期也延長了。Seliger等[22]還進(jìn)一步研究了二甲雙胍對(duì)GBM合并糖尿病患者預(yù)后的影響,結(jié)果顯示,二甲雙胍單藥治療對(duì)GBM合并糖尿病患者的總生存期和無進(jìn)展生存期無顯著影響。Welch等[5]的一項(xiàng)回顧性研究發(fā)現(xiàn),在基于124例GBM合并糖尿病患者的多變量分析中,二甲雙胍的使用是最重要的生存預(yù)測(cè)因素之一。一項(xiàng)基于276例GBM患者的研究表明,GBM合并糖尿病患者在接受二甲雙胍治療后無進(jìn)展期延長,但該研究并沒有包括WHO Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤患者,研究結(jié)果也不支持多變量校正后的OS或PFS模型[8]。本研究在Kaplan-Meier分析的基礎(chǔ)上建立Cox模型,對(duì)可能影響患者預(yù)后的危險(xiǎn)因素進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示,年齡≥70歲、腫瘤未全切、腫瘤長徑≥4 cm、WHO Ⅳ級(jí)、術(shù)后未全部完成標(biāo)準(zhǔn)放化療均是影響患者總生存期的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,服用二甲雙胍是影響患者總生存期的獨(dú)立保護(hù)因素。這表明,二甲雙胍對(duì)于HGG合并2型糖尿病患者存在生存收益,與本研究前期結(jié)論相一致。
從分子水平分析,二甲雙胍改善WHO Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤合并糖尿病患者預(yù)后的原因可能與異檸檬酸脫氫酶(isocitrate dehydrogenase,IDH)突變相關(guān)[22]。IDH突變經(jīng)常出現(xiàn)在繼發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(源于低級(jí)別膠質(zhì)瘤)和低級(jí)別膠質(zhì)瘤中,且與患者良好預(yù)后明顯相關(guān)[9]。IDH突變的細(xì)胞在將α-酮戊二酸代謝為2-羥基戊二酸的過程中,抑制了還原性谷氨酰胺的回補(bǔ)反應(yīng),而二甲雙胍可抑制氧化性谷氨酰胺的回補(bǔ)反應(yīng),因此IDH突變的腫瘤患者使用二甲雙胍可進(jìn)一步提高腫瘤細(xì)胞的凋亡率[9,23]。考慮到HGG在起源和微環(huán)境方面可能都具有相似性,二甲雙胍可能對(duì)WHO Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤發(fā)揮著與對(duì)WHOⅢ級(jí)膠質(zhì)瘤相似的作用。目前在細(xì)胞水平上,許多體外實(shí)驗(yàn)研究已經(jīng)證實(shí)了二甲雙胍對(duì)WHO Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的抗腫瘤特性[18-20]。這一特性可能與二甲雙胍的雙重抗膠質(zhì)瘤作用有關(guān),一方面,二甲雙胍通過降低細(xì)胞周期蛋白D1的表達(dá)和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡來阻斷細(xì)胞周期進(jìn)程;另一方面,其通過下調(diào)血管內(nèi)皮生長因子減少血管生成,激活A(yù)MPK-mTOR信號(hào)通路,從而抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞生長及血管生成和增殖[8,23]。但本研究并沒有觀察到WHO Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤合并2型糖尿病患者的總生存期從二甲雙胍的規(guī)律服用中獲益,這可能與細(xì)胞培養(yǎng)中使用的二甲雙胍藥物濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于糖尿病患者服用的藥物濃度有關(guān)。在體外研究中,二甲雙胍的使用劑量往往是糖尿病患者血漿中二甲雙胍劑量的數(shù)百倍甚至數(shù)千倍[22,24]。考慮到糖尿病患者每天服用二甲雙胍超過2 000 mg將會(huì)產(chǎn)生明顯的毒性作用,故本研究沒有額外增加患者二甲雙胍的使用劑量,但仍能觀察到二甲雙胍改善了WHO Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤患者的總生存期;然而,二甲雙胍不一定對(duì)未合并糖尿病的HGG患者有積極影響。
近年來,IDH的分子檢測(cè)已在我院常規(guī)實(shí)施,但本研究為回顧性分析,許多患者的IDH資料不完善,因此本研究沒有根據(jù)分子標(biāo)記進(jìn)一步分析。在本研究中,IDH突變的HGG合并2型糖尿病患者僅有3例,限制了進(jìn)一步研究IDH突變與二甲雙胍使用的相關(guān)性。同時(shí),由于一些患者顱內(nèi)壓增高或病情惡化,類固醇激素的使用無法避免,這可能會(huì)抵消二甲雙胍的治療效果而混淆本研究的結(jié)果。
綜上所述,年齡≥70歲、腫瘤未全切、腫瘤長徑≥4 cm、WHO Ⅳ級(jí)、術(shù)后未全部完成標(biāo)準(zhǔn)放化療是導(dǎo)致HGG合并2型糖尿病患者預(yù)后不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,二甲雙胍的使用對(duì)WHO Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤患者的總生存期無顯著影響,但可以延長WHO Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤患者的總生存期。目前二甲雙胍已用于各種癌癥的臨床試驗(yàn),其有望成為HGG治療的新方向,但二甲雙胍治療HGG的有效性以及潛在益處仍需要進(jìn)一步的前瞻性研究及結(jié)合分子標(biāo)記或腫瘤特征的多層分析來驗(yàn)證。