小児低悪性度神経膠腫の理解：細胞メカニズムから患者ケアまで

目次

• はじめに：小児低悪性度神経膠腫とは
• 疫学と分類
• 現在の治療アプローチ
• 腫瘍進行パターンの理解
• 腫瘍発生の分子メカニズム
• 患者と家族への臨床的意義
• 研究の限界と今後の展望
• 患者への推奨事項とケア戦略
• 情報源

はじめに：小児低悪性度神経膠腫とは

小児低悪性度神経膠腫（PLGG：Pediatric Low-Grade Glioma）は、小児から思春期にかけてグリア細胞やグリオニューロン細胞から発生する多様な脳腫瘍の総称です。世界保健機関（WHO）の中枢神経系腫瘍分類ではグレード1または2に位置づけられ、一般的にゆっくりと成長する性質を持ちます。小児期で最も頻度の高い脳腫瘍であり、欧米では約10万人あたり2～3人の小児に発症しますが、慢性の経過や長期にわたる合併症のリスクから、特有の課題を抱えています。

発症のピークは5～9歳に見られますが、乳児期から思春期まで幅広い年齢で発生する可能性があります。PLGGの難しい点は、生存率が高い一方で、病気自体や治療に伴う長期的な健康問題を引き起こしやすいことです。近年の分子生物学の進歩により、大多数のPLGGが共通の遺伝子経路を共有し、その発生と成長を促していることが明らかになってきました。

疫学と分類

2021年のWHO分類システムによると、小児低悪性度神経膠腫は「神経膠腫、グリオニューロン性およびニューロン性腫瘍」という包括的なカテゴリーの下、6種類に分類されます。最も一般的な組織型は以下の通りです：

• 毛様細胞性星細胞腫 - 最も頻度が高く、境界が明瞭なことが多い
• 多形性黄色星細胞腫 - 通常、大脳半球に発生する
• MAPK経路異常型びまん性低悪性度神経膠腫 - 分子特徴に基づく新しい分類
• MYB-/MYBL1異常型びまん性星細胞腫 - 特定の遺伝子マーカーで同定される
• 神経節膠腫 - 神経細胞とグリア細胞の両方を含む
• 異形成性神経上皮腫瘍（DNET） - てんかん発作と関連することが多い

これらの腫瘍は中枢神経系のどこにでも発生し得ますが、特に小脳や大脳深部に多く見られます。分布は腫瘍の種類によって異なり、それぞれが特定の脳領域に好発する傾向があります。

PLGGの重要な特徴として、腫瘍素因症候群との関連が挙げられます。神経線維腫症1型（NF1）の患者の約20％が、主に毛様細胞性星細胞腫である視神経路神経膠腫を10歳までに発症します。逆に、視神経路神経膠腫の患者全体の約40％がNF1を有しています。結節性硬化症複合体（TSC）もこれらの腫瘍の発症リスクを高めます。

現在の治療アプローチ

手術は依然としてPLGG治療の中心であり、切除の範囲が無増悪生存期間を左右する最も重要な因子です。研究によれば、完全切除により良好な経過が得られ、5年無増悪生存率は約94％、10年無増悪生存率は約85％に達します。

残念ながら、完全切除が常に可能とは限りません。最近の研究では、65～73％の患者が、腫瘍が重要な脳機能領域の近くにあるため不完全切除となっています。腫瘍を完全に取り除けない場合、残存した腫瘍の量が将来の進行リスクに大きく影響します。研究によれば、2.0 cm³を超える残存腫瘍は、画像検査で確認できる進行のリスク増加と関連しています。

手術が不可能な場合、または術後に病気が進行した場合、化学療法が主な治療選択肢となります。現在用いられているレジメンには以下が含まれます：

1. カルボプラチンとビンクリスチンの併用療法
2. ビンブラスチンの単剤療法
3. チオグアニン、プロカルバジン、ロムスチン、ビンクリスチンの併用（TPCVプロトコル）
4. イリノテカンとベバシズマブを含む二次的な選択肢

これらの治療にもかかわらず、一次化学療法による5年無増悪生存率は約50％であり、治療を重ねるごとに効果は低下し、長期的な合併症をもたらすことがあります。

放射線療法はかつては挽救治療として用いられていましたが、認知機能の低下、内分泌障害、二次発がんなどの重篤な長期的副作用のため、現在は高齢の非NF1患者に限られています。陽子線治療や定位放射線治療などの新しい技術は、副作用を軽減しつつ局所制御を改善することを目指しています。

PLGG治療における最も画期的な進展は、RAS/MAPK経路やmTOR経路を標的とする分子標的療法に関わるものです。いくつかの標的薬が臨床試験で有望な結果を示しています：

• MEK阻害薬：セルメチニブ、トラメチニブ、ビニメチニブ
• BRAF阻害薬：ベムラフェニブ、ダブラフェニブ
• mTOR阻害薬：エベロリムス
• FGFR阻害薬：エルダフィチニブ
• パン-RAF阻害薬：トボラフェニブ

特筆すべきは、BRAF V600E変異を持つ患者において、トラメチニブとダブラフェニブの併用療法がカルボプラチンとビンクリスチンに比べて著しく高い奏功率を示し、このグループでの一次治療としての可能性があることです。しかし、最適な治療期間については未解決のままであり、治療中止後の急速な再増殖が多くの患者で観察されています。

腫瘍進行パターンの理解

小児低悪性度神経膠腫の臨床経過は、一般的にゆっくりとした増殖パターンによって特徴づけられます。患者のほぼ半数が診断前に6ヶ月以上症状を経験しており、これらの腫瘍の性質の穏やかさを示しています。不完全切除後は、増殖速度の減速と細胞老化が頻繁に起こり、長期的な無増悪生存率は約50％です。

PLGGは多様な進行パターンを示し、自然退縮、初回診断後12年までの老化腫瘍の再増殖、および高悪性度病変への悪性転化が時折見られます。研究によれば、将来の進行性は診断後最初の2年間の腫瘍増殖の様子によって予測可能です。

複数の研究が進行パターンを決定する主要な危険因子を特定しています：

手術的切除範囲

手術中に取り除かれた腫瘍の量は経過に劇的に影響します。10年無増悪生存率は切除の完全性に基づき顕著な差を示します：

• 亜全摘出後48％
• 部分切除後18％
• 生検のみ後16％

研究によれば、除去された腫瘍の割合と術後の腫瘍増殖速度との間に明確な線形関係が認められ、より完全な切除により再増殖速度が遅くなります。

腫瘍部位

腫瘍が発生する部位はその進行の仕方に大きく影響します。多発病巣や診断時点での広範な腫瘍拡散は、より高い進行リスクを伴います。大脳深部は進行性の疾患や病気に関連する合併症と最も強く関連します。その他の高リスク部位には以下が含まれます：

• 脳幹腫瘍
• 脊髄腫瘍
• 間脳腫瘍

視床下部/視交叉腫瘍は最も持続的な進行傾向を示します。しかし、部位と経過の関係は、機能的な重要領域の腫瘍が完全切除困難であるという事実により複雑です。

診断時年齢

より若い患者は、治療の反復、不良な治療経過、治療関連合併症、および腫瘍関連死亡のリスクが高くなります。最も高い進行リスクは1歳未満の患者で見られます。この年齢依存性は、小児の発達段階における腫瘍微小環境やグリア細胞の成熟度の違いを反映している可能性があります。

組織学的タイプ

非毛様細胞性およびびまん性PLGGは、進行性疾患のリスク増加と関連します。いくつかの研究は以下において著しく高い進行率を示しています：

• 非毛様細胞性腫瘍
• びまん性線維性組織像
• WHOグレード2腫瘍（グレード1と比較）

腫瘍部位はどの組織型がどこに発生するかに影響しますが、びまん性線維性組織像は、複数の大規模研究において不良な無増悪生存率の独立した危険因子として確認されています。

腫瘍発生の分子メカニズム

過去20年間の研究により、RAS/MAPK（RAS-ミトジェン活性化プロテインキナーゼ）経路の異常な活性化が小児低悪性度神経膠腫のほぼ普遍的な特徴であることが明らかになりました。この発見から、PLGGは「単一経路疾患」と表現されるようになりました。

RAS/MAPK経路は、細胞周期の制御、細胞移動、血管新生を含む必須の細胞過程を調節します—これらは全て腫瘍発生と進行における重要なメカニズムです。この経路の重要性は、神経線維腫症1型（NF1）患者における観察から明らかになりました。ここではNF1腫瘍抑制遺伝子の生殖細胞系列変異がニューロフィブロミン機能の喪失を引き起こし、制御不能なRAS活性化をもたらします。

非NF1患者では、いくつかの特定の遺伝子変化がRAS/MAPK活性化を促します：

• KIAA1549-BRAF融合：約70％の毛様細胞性星細胞腫および30％のロゼット形成性グリオニューロン腫瘍に認められる
• BRAF V600E変異：約80％の多形性黄色星細胞腫、45％の神経節膠腫、40％の小児型びまん性低悪性度神経膠腫に存在
• FGFR1/2異常：経路を活性化する頻度の低い変異
• ALK融合およびKRAS変異：RAS/MAPK活性化に収束する追加の遺伝子変化

より稀なPLGGタイプには、NTRK遺伝子、MYBファミリー転写因子、およびRAF1融合の異常を含みます。重要なことに、成人神経膠腫で一般的なIDH1/2変異は小児例では稀であり、主に思春期患者に集中します。

腫瘍形成を促すことに加え、RAS/MAPK活性化はまた癌遺伝子誘導性細胞老化（OIS）を引き起こします。これは保護的な細胞メカニズムであり、これらの腫瘍の特徴的なゆっくりとした増殖パターンを説明する可能性があります。経路活性化のこの二重の役割—増殖を促すと同時に老化を通じてそれを制限すること—がPLGGの独特な生物学的挙動を生み出します。

患者と家族への臨床的意義

小児低悪性度神経膠腫の慢性の性質は、患者と家族がしばしば何年もの治療と経過観察に直面することを意味します。多くの症例で複数の治療が必要となることは、長期的な計画と管理戦略の重要性を強調します。

ご家族にとって、お子さんの腫瘍の特定の分子特性を理解することは、治療方針の決定に役立ちます。特定の遺伝子マーカー、特にBRAF V600E変異の存在は、従来の化学療法よりも標的治療を第一選択とする根拠となり得ます。

腫瘍の位置は治療選択肢と生活の質の両方に大きく影響します。大脳深部の腫瘍は、完全切除が難しい場合が多い一方、標的治療に対する反応性が高い傾向があります。初回治療から数年後に再増殖が生じるなど進行パターンが予測不能なため、定期的なMRIによる経過観察が不可欠です。

診断時の年齢は治療計画において極めて重要です。特に1歳未満の乳幼児では、腫瘍制御と発達中の脳や身体への長期的な治療影響の最小化を両立させる専門的なアプローチが必要です。

研究の限界と今後の課題

本総説は小児低悪性度神経膠腫に関する現在の知見をまとめたものですが、いくつかの知識の限界が残されています。年齢依存的な進行パターンの分子メカニズムは十分に解明されておらず、これらの腫瘍を適切に再現する前臨床モデルの作製困難さが研究の障壁となっています。

新しい標的治療に関しては、以下の重要な課題が未解決です：

• 最適な治療期間が確立されていない
• 治療中止後の急速な反跳性増殖現象に関するさらなる研究が必要
• 特に小児患者における長期的な毒性データが不足している
• 治療失敗や反跳性増殖の危険因子が同定されていない

さらに、腫瘍微小環境が小児低悪性度神経膠腫（PLGG）の形成と成長に与える影響は新たな研究領域であり、新しい治療アプローチの開発につながる可能性があります。特定の遺伝子変異と標的治療への反応性の関係については、治療選択を最適化するためより精密なマッピングが必要です。

患者への推奨事項とケア戦略

現在のエビデンスに基づき、患者とご家族は小児低悪性度神経膠腫の治療において以下のアプローチを考慮すべきです：

1. 包括的な分子検査の実施：治療選択を導く可能性のある特定の遺伝子変異を同定する
2. 可能な限りの安全な最大切除の優先：良好な転帰の最も強力な予測因子であるため
3. 医療チームとの標的治療オプションの議論：特にBRAF V600E変異を有する腫瘍の場合
4. 長期的な経過観察の維持：初回治療成功後も数年後に進行が生じうるため
5. 新しい治療アプローチと併用療法を検討する臨床試験への参加検討
6. 治療全般を通じた生活の質への対応：神経認知、内分泌、心理社会的支援を含む

神経線維腫症1型（NF1）の患者では、二次発癌リスクの増加により可能な限り放射線治療を避ける特別な配慮が必要です。これらの患者では、早期からの標的治療の導入が有益となる可能性があります。

ご家族は、神経腫瘍科医、脳神経外科医、放射線腫瘍科医、支持療法専門家を含む多職種チームと連携し、腫瘍制御と長期的な健康維持の両方を考慮した包括的なケア計画を策定すべきです。

出典情報

原論文タイトル： Dissecting the Natural Patterns of Progression and Senescence in Pediatric Low-Grade Glioma: From Cellular Mechanisms to Clinical Implications

著者： David Gorodezki, Martin U. Schuhmann, Martin Ebinger, Jens Schittenhelm

掲載誌： Cells 2024, 13(14), 1215

注記： この患者向け記事は査読付き研究に基づいており、複雑な科学情報を患者とご家族が理解しやすいようにしながら、原研究の本質的な医学情報、データ、および知見をすべて保持することを目的としています。