正文
胶质母细胞瘤患者预后不良的根源在于其侵袭性快速生长、免疫学冷微环境、肿瘤异质性以及强烈的复发倾向，中位生存期仅为12至18个月。在众多旨在从临床前阶段瓦解胶质母细胞瘤侵袭性的研究策略中，一种潜在的途径是将这种胶质瘤重编程为神经元样状态，从而降低其生长潜能和后续的侵袭行为，同时限制对邻近组织的脱靶效应。, 在《Molecular Therapy Oncology》近期的一期专刊中，作者们迈出了下一步，即利用自互补腺相关病毒（scAAV）平台，在体内将神经元重编程转录因子（TF）NeuroD1递送至肿瘤微环境。该研究结果凸显了具有临床相关性的疗法，有望提高胶质母细胞瘤患者的生存获益。
神经元碱性-螺旋-环-螺旋（bHLH）超家族转录因子在进化过程中高度保守，参与神经元组织的发育与维持。其中，NeuroD1、NeuroD2、NeuroD6和Bhlhe22等转录因子作为有丝分裂后神经元分化的主控调节因子发挥作用。与ASCL1、NGN2、ZIC1和SOX11等其他神经元重编程转录因子一样，这些转录因子已成为改变细胞命运的强大工具。已有研究表明，过表达此类转录因子可诱导胶质细胞分化为神经元。该方法在缺血性卒中、亨廷顿病和阿尔茨海默病等神经退行性疾病的临床前模型中已显示出有效的治疗获益。在这些转录因子中，NeuroD1已成为最具效力的治疗候选分子之一，在利用逆转录病毒平台于小鼠刺伤临床前模型中体内递送时，可诱导最大化的神经元分化产量（约90%）。鉴于神经元有限的增殖潜能，多个研究小组已将这一重编程范式扩展至脑肿瘤领域，成功地在最小副作用的前提下减弱了肿瘤的生长潜能。,, NeuroD1在多项研究中的过表达已证实可诱导神经元分化基因和电生理活动，同时降低生长潜能。,
本文中，Chen等人提供了一种临床安全且具有转化潜力的scAAV载体，该载体携带NeuroD1基因，并在体外和体内均提供了其将胶质母细胞瘤细胞神经转化的证据。在确认AAV血清型6对胶质瘤具有特异性感染性以及CMV启动子驱动的GFP增强表达后，作者选择了CMV启动子驱动NeuroD1表达的AAV6作为其临床候选载体（scAAV6-NeuroD1）。scAAV6-NeuroD1在体外成功减弱了小鼠和人类GBM细胞系的增殖和球体形成能力，效果优于类似载体中使用的AAV血清型9。经scAAV6-NeuroD1感染的GBM类器官显示出NeuN表达增强、GFAP丢失以及组织瓦解现象，分别对应胶质瘤-神经元转化和潜在的细胞毒性效应，作者通过TUNEL实验对此进行了确认。对经scAAV6-NeuroD1处理14天的GBM类器官进行转录组学分析，证实了胶质瘤相关基因减少，而与突触发生和神经元成熟相关的神经元基因增加。
在U87-MG原位细胞来源异种移植（CDX）小鼠模型中，在肿瘤植入后14天内进行三次颅内注射scAAV6-NeuroD1，DAPI染色证实肿瘤体积缩小了81.5%。NeuroD1表达在注射后24小时即可在肿瘤中检测到，注射后14天观察到NeuN和NeuroD1共染增强，提示发生了胶质瘤向神经元的转化。作者还观察到注射后14天小胶质细胞浸润增加（通过Iba1染色评估）；然而，这种浸润反映的是促肿瘤还是抗肿瘤作用尚不清楚。NeuroD1介导的何种分子机制导致这种反应亦不明确。接受scAAV6-NeuroD1治疗的U87-MG小鼠在2×1013 vg/mL高剂量下表现出体重下降延迟，中位生存期显著提高了53%。值得注意的是，scAAV6-NeuroD1与替莫唑胺（TMZ）的联合治疗完全防止了肿瘤相关致死，凸显了基因定向神经元重编程与标准治疗化疗之间的协同治疗作用。然而，这种协同效应的分子机制尚未得到阐明。
在免疫功能正常的原位小鼠GBM模型GL261中进行三次颅内注射scAAV6-NeuroD1，同样显示出对肿瘤相关体重减轻的保护作用、通过肿瘤相关荧光素酶强度所示的肿瘤生长减少以及生存期的延长。然而，鉴于仅30天的终点观察窗口，生存获益的结论尚不明确，无法确定scAAV6-NeuroD1是否能完全防止致死。此外，由于对照设置方面的局限性，数据未能证明所观察到的抗肿瘤免疫增强确实是由NeuroD1递送介导的，而非单纯AAV感染的结果。作者还在患者来源异种移植（PDX）模型中测试了scAAV6-NeuroD1的疗效。正如预期，PDX模型在体外呈现出剂量依赖性的增殖潜能降低，且在携带皮下（s.c.）PDX肿瘤的非肥胖糖尿病（NOD）/严重联合免疫缺陷（SCID）小鼠模型中肿瘤生长显著减弱。
Chen等人进一步利用多个公开可用的胶质瘤数据集，包括肿瘤基因组图谱（TCGA）和中国胶质瘤基因组图谱（CGGA）等，在不同胶质瘤级别中检验了NeuroD1的临床相关性。研究发现NeuroD1表达与胶质瘤患者预后改善密切相关。此外，该分析揭示了NeuroD1表达具有级别依赖性模式，与高级别胶质瘤相比，IDH突变型及其他低级别胶质瘤表现出显著更高的NeuroD1转录水平。综合来看，这些发现表明胶质瘤中NeuroD1高表达与更良好的临床预后相关。
综上所述，Chen等人展示了肿瘤重编程治疗领域的重要进展，其中递送NeuroD1的scAAV6载体（scAAV6-NeuroD1）表现出一致且统计上稳健的抗肿瘤疗效，尽管大部分证据来自U87模型，该模型对AAV感染特别敏感，可能并非最佳GBM模型。高NEUROD1表达与多个独立患者队列（TCGA和CGGA）中预后改善的关联进一步增强了该方法的临床相关性和生物学合理性。尽管如此，scAAV6-NeuroD1的长期持续性和免疫调节效应仍需在免疫功能正常的原位模型中得到充分表征。同样重要的是，需要进行更长期的安全性评估，以确认诱导产生的神经元的健康和功能完整性，这是将该有前景的治疗候选药物推进到临床应用的关键一步。除这些研究本身的不足之外，AAV治疗途径还面临已知的挑战，例如强烈的预存或诱导抗体介导的AAV中和作用导致肿瘤复发。此外，通过多次AAV注射提高转导效率的策略可能带来高昂的生产和物流成本，同时引发严重的全身毒性反应。解决这些转化障碍对于确定scAAV6-NeuroD1介导的神经元重编程能否从令人信服的概念验证转变为胶质母细胞瘤的可行治疗方案至关重要。
