Прогностическое значение суррогатного молекулярного профиля диффузных астроцитом у детей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Диффузные астроцитомы являются основной причиной смертности в детской нейроонкологии. Педиатрические диффузные астроцитомы клинически и биологически неоднородны, они состоят из отдельных подтипов, обусловленных различными молекулярными нарушениями. Нашей целью было выяснить, могут ли суррогатные молекулярные подписи, отражающие молекулярные изменения в диффузных астроцитомах, иметь прогностическую ценность. Для определения суррогатной молекулярной подписи мы использовали иммуногистохимическое исследование с антителами к IDH1R132H, p53, BRAFV600E, H3K27 trimethylated, ATRX и цитогенетическое исследование с выявлением делеции CDKN2A и транслокации FGFR2. В результате мы получили 6 групп диффузных астроцитом с различными суррогатными молекулярными подписями, которые обозначили как H3K27mut, ALT, IDH1mut, BRAFmut-PXA, BRAFmut/FGFR2 и MYB. Всего были проанализированы 62 пациента (29 мальчиков и 33 девочки, возраст больных от 0 до 17 лет, cредний возраст – 10,6 года). Данное исследование одобрено независимым этическим комитетом и утверждено решением ученого совета ГУ «Республиканский научно-практический центр детской онкологии, гематологии и иммунологии» (Республика Беларусь). Выживаемость в группах диффузных астроцитом с разными суррогатными молекулярными подписями значительно отличалась: группы BRAFmut/FGFR2 и MYB имели благоприятный прогноз с общей выживаемостью 100% и безрецидивной выживаемостью 89 ± 11% и 100% соответственно. Группы H3K27mut, ALT, IDH1mut и BRAFmut-PXA характеризовались неблагоприятным течением с бессобытийной выживаемостью 0%, 20 ± 17%, 44 ± 17% и 18 ± 12% соответственно и общей выживаемостью 23 ± 19%, 37 ± 20%, 40 ± 17% и 53 ± 19% соответственно. Определение подтипов педиатрических диффузных астроцитом на основе суррогатной молекулярной подписи тесно коррелирует с биологическими параметрами и клиническими исходами и, следовательно, может быть предиктором ответа на стандартные протоколы лечения. 

Об авторах

Т. М. Михалевская

ГУ «Республиканский научно-практический центр детской онкологии, гематологии и иммунологии», Республика Беларусь

Автор, ответственный за переписку.
Email: aisiat@tut.by
ORCID iD: 0000-0002-7134-8923

заведующая лабораторией молекулярногенетических исследований ГУ «Республиканский научнопрактический центр  детской онкологии, гематологии и иммунологии»,

223053, Минский район, д. Боровляны, ул. Фрунзенская, 43

Белоруссия

Дарья Романовна Капуза

ГУ «Республиканский научно-практический центр детской онкологии, гематологии и иммунологии», Республика Беларусь

Email: kolodich.darya@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2604-324X

223053, Минский район, д. Боровляны, ул. Фрунзенская, 43

Белоруссия

наталья Евгеньевна Конопля

ГУ «Республиканский научно-практический центр онкологии и медицинской радиологии им. Н.Н. Александрова»

Email: nkonoplya@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0592-7182

Минский район, аг. Лесной

Белоруссия

Олег Иванович Быданов

ГУ «Республиканский научно-практический центр детской онкологии, гематологии и иммунологии», Республика Беларусь

Email: budanov@oncology.by
ORCID iD: 0000-0003-3232-2322

223053, Минский район, д. Боровляны, ул. Фрунзенская, 43

Белоруссия

Ольга Витальевна Алейникова

ГУ «Республиканский научно-практический центр детской онкологии, гематологии и иммунологии», Республика Беларусь

Email: aleinikova2004@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0143-1921

223053, Минский район, д. Боровляны, ул. Фрунзенская, 43

Белоруссия

Список литературы

  1. Faury D., Nantel A., Dunn S.E., Guiot M.-C., Haque T., Hauser P., et al. Molecular profiling identifies prognostic subgroups of pediatric glioblastoma and shows increased YB-1 expression in tumors. J Clin Oncol 2007; 25 (10): 1196–208. doi: 10.1200/JCO.2006.07.8626
  2. Broniscer A., Gajjar A. Supratentorial high-grade astrocytoma and diffuse brainstem glioma: two challenges for the pediatric oncologist. Oncologist 2004; 9 (2): 197–206. doi: 10.1634/theoncologist.9-2-197
  3. Sturm D., Bender S., Jones D.T., Lichter Р., Grill J., Becher O., et al. Paediatric and adult glioblastoma: multiform (epi)genomic culprits emerge. Nat Rev Cancer 2014; 14 (2): 92–107. doi: 10.1038/nrc3655
  4. Sean P., Ferris S.P., Hofmann J., Solomon D.A., Perry A. Characterization of gliomas: from morphology to molecules. Virchows Arch 2017; 471 (2): 257–69. doi: 10.1007/s00428-017-2181-4
  5. Sturm D., Witt H., Hovestadt V., Khuong-Quang D.-A., Jones D.T.W., Konermann С., et al. Hotspot mutations in H3F3A and IDH1 define distinct epigenetic and biological subgroups of glioblastoma. Cancer Cell 2012; 22 (4): 425–37. doi: 10.1016/j.ccr.2012.08.024
  6. Korshunov A., Ryzhova M., Hovestadt V., Bender S., Sturm D., Capper D., et al. Integrated analysis of pediatric glioblastoma reveals a subset of biologically favorable tumors with associated molecular prognostic markers. Acta Neuropathol 2015; 129 (5): 669–78. doi: 10.1007/s00401-015-1405-4
  7. Korshunov A., Capper D., Reuss D., Schrimpf D., Ryzhova M., Hovestadt V., et al. Histologically distinct neuroepithelial tumors with histone 3 G34 mutation are molecularly similar and comprise a single nosologic entity. Acta Neuropathol 2016; 131 (1): 137–46. doi: 10.1007/s00401-015-1493-1
  8. Lee J., Solomon D.A., Tihan T. The Role of Histone Modifications and Telomere Alterations in the Pathogenesis of Diffuse Gliomas in Adults and Children. J Neurooncol 2017; 132 (1): 1–11. doi: 10.1007/s11060-016-2349-9
  9. Alexandrescu S., Korshunov A., Lai S.H., Dabiri S., Patil S., Li R., et al. Epithelioid glioblastomas and anaplastic epithelioid pleomorphic xanthoastrocytomas – same entity or first cousins? Brain Pathol 2016; 26: 215–23. doi: 10.1111/bpa.12295
  10. Kleinschmidt-DeMasters B.K., Aisner D.L., Birks D.K., Foreman N.K. Epithelioid GBMs show a high percentage of BRAFV600E mutation. Am J Surg Pathol 2013; 37: 685–98. doi: 10.1097/PAS.0b013e31827f9c5e
  11. Huillard E., Hashizume R., Phillips J.J., Griveau А., Ihrie R.A., Yasuyuki А., et al. Cooperative interactions of BRAFV600E kinase and CDKN2A locus deficiency in pediatric malignant astrocytoma as a basis for rational therapy. Proc Natl Acad Sci USA 2012; 109 (22): 8710–5. doi: 10.1073/pnas.1117255109
  12. Huse J.T., Snuderl M., Jones D.T.W., Brathwaite C.D. Polymorphous lowgrade neuroepithelial tumor of the young (PLNTY): an epileptogenic neoplasm with oligodendroglioma-like components, aberrant CD34 expression, and genetic alterations involving the MAP kinase pathway. Acta Neuropathol 2017; 133 (3): 417–29. doi: 10.1007/s00401-016-1639-9
  13. Noushmehr H., Weisenberger D.J., Diefes K., Phillips H.S., Pujara K., Berman B.P., et al. Identification of a CpG island methylator phenotype that defines a distinct subgroup of glioma. Cancer Cell 2010; 17 (5): 510–22. doi: 10.1016/j.ccr.2010.03.017
  14. Killela P.J., Reitman Z.J., Jiao Y., Bettegowda C., Agrawal N., Diaz L.A. Jr, et al. TERT promoter mutations occur frequently in gliomas and a subset of tumors derived from cells with low rates of self-renewal. Proc Natl Acad Sci USA 2013; 110: 6021– 6. doi: 10.1073/pnas.1303607110
  15. Wefers A.K., Stichel D., Schrimpf D., Coras R., Pages M., Tauziède-Espariat А., et al. Isomorphic diffuse glioma is a morphologically and molecularly distinct tumour entity with recurrent gene fusions of MYBL1 or MYB and a benign disease course. Acta Neuropathol 2020; 139 (1): 193–209. doi: 10.1007/s00401-019-02078-w
  16. Miyata H., Ryufuku M., Kubota Y., Ochiai T., Niimura K., Hori T. Adult-onset angiocentric glioma of epithelioid cell-predominant type of the mesial temporal lobe suggestive of a rare but distinct clinicopathological subset within a spectrum of angiocentric cortical ependymal tumors. Neuropathology 2012; 32 (5): 479–91. doi: 10.1111/j.1440-1789.2011.01278.x
  17. Wu G., Broniscer A., McEachron T.A., Lu C., Paugh B.S., Becksfort J., et al. Somatic histone H3 alterations in pediatric diffuse intrinsic pontine gliomas and non-brainstem glioblastomas. Nat Genet 2012; 44: 251–3. doi: 10.1038/ng.1102
  18. Behjati S., Tarpey P.S., Presneau N., Scheipl S., Pillay N., Van Loo P., et al. Distinct H3F3A and H3F3B driver mutations define chondroblastoma and giant cell tumor of bone. Nat Genet 2013; 45: 1479–82. doi: 10.1038/ng.2814
  19. Bender S., Tang Y., Lindroth A.M., Hovestadt V., Jones D.T., Kool M., et al. Reduced H3K27me3 and DNA hypomethylation are major drivers of gene expression in K27M mutant pediatric high-grade gliomas. Cancer Cell 2013; 24: 660–72. doi: 10.1016/j.ccr.2013.10.006
  20. Karremann M., Gielen G.H., Hoffmann M., Wiese M., Colditz N., Warmuth-Metz M., et al. Diffuse high-grade gliomas with H3 K27M mutations carry a dismal prognosis independent of tumor location. Neuro Oncol 2018; 20 (1): 123–31. doi: 10.1093/neuonc/nox149
  21. Khuong-Quang D.-A., Buczkowicz P., Rakopoulos P. K27M mutation in histone H3.3 defines clinically and biologically distinct subgroups of pediatric diffuse intrinsic pontine gliomas. Acta Neuropathol 2012; 124: 439–47. doi: 10.1007/s00401-012-0998-0
  22. Fontebasso A.M., Papillon-Cavanagh S., Schwartzentruber J. Recurrent somatic mutations in ACVR1 in pediatric midline high-grade astrocytoma. Nat Genet 2014; 46: 462–6. doi: 10.1038/ng.2950
  23. Wu G., Diaz A.K., Paugh B.S. St. Jude Children’s Research Hospital-Washington University Pediatric Cancer Genome Project, The genomic landscape of diffuse intrinsic pontine glioma and pediatric non-brainstem high-grade glioma. Nat Genet 2014; 46: 444–50. doi: 10.1038/ng.2938
  24. Schwartzentruber J., Korshunov A., Liu X.-Y., Jones D.T.W., Pfaff E., Jacob K., et al. Driver mutations in histone H3.3 and chromatin remodelling genes in paediatric glioblastoma. Nature 2012; 482: 226–231. doi: 10.1038/nature10833 25. Szenker E., Ray-Gallet D., Almouzni G. The double face of the histone variant H3.3. Cell Res 2011; 21: 421– 34. doi: 10.1038/cr.2011.14
  25. Pathak P., Jha P., Purkait S., Sharma V., Suri V., Sharma M.C., et al. Altered global histone-trimethylation code and H3F3A-ATRX mutation in pediatric GBM. J Neurooncol 2015; 121 (3): 489–97. doi: 10.1007/s11060-014-1675-z
  26. Gerges N., Fontebasso A.M., Albrecht S., Faury D., Jabado N. Pediatric high-grade astrocytomas: a distinct neuro-oncological paradigm. Genome Med 2013; 5 (7): 66. doi: 10.1186/gm470
  27. Brat D.J., Verhaak R.G., Aldape K.D., Yung W.K., Salama S.R., Cooper L.A., et al. Cancer Genome Atlas Research Network. Comprehensive, Integrative Genomic Analysis of Diffuse Lower-Grade Gliomas. N Engl J Med 2015; 372 (26): 2481–98. doi: 10.1056/NEJMoa1402121
  28. Broniscer A., Tatevossian R.G., Sabin N.D., Klimo P. Jr, Dalton J., Lee R., et al. Clinical, radiological, histological and molecular characteristics of paediatric epithelioid glioblastoma. Neuropathol Appl Neurobiol 2014; 40 (3): 327–36. doi: 10.1111/nan.12093
  29. Korshunov A., Chavez L., Sharma T., Ryzhova M., Schrim D. Epithelioid glioblastomas stratify into established diagnostic subsets upon integrated molecular analysis. Brain Pathol 2018; 28 (5): 656–62. doi: 10.1111/bpa.12566
  30. Pollack I.F., Hamilton R., Sobol R.W., Nikiforova M.N., Lyons-Weiler M.A., LaFramboise W.A., et al. IDH1 mutations are common in malignant gliomas arising in adolescents: a report from the Children’s Oncology Group. Childs Nerv Syst 2011; 27 (1): 87–94. doi: 10.1007/s00381-010-1264-1
  31. Hasselblatt M., Jaber M., Reuss D., Grauer O., Bibo A., Terwey S., et al. Diffuse Astrocytoma, IDH-Wildtype: A Dissolving Diagnosis. J Neuropathol Exp Neurol 2018; 77 (6): 422– 5. doi: 10.1093/jnen/nly012
  32. Ramkissoon L.A., Horowitz P.M., Craig J.M., Ramkissoon S.H., Rich B.E., Schumacher S.E., et al. Genomic analysis of diffuse pediatric low-grade gliomas identifies recurrent oncogenic truncating rearrangements in the transcription factor MYBL1. Proc Natl Acad Sci USA 2011; 110 (20): 8188–93.
  33. Ramkissoon S.H., Bandopadhayay P., Hwang J., Ramkissoon L.A., Greenwald N.F., Schumacher S.E., et al. Clinical targeted exome-based sequencing in combination with genome-wide copy number profiling: precision medicine analysis of 203 pediatric brain tumors. Neuro Oncol 2017; 19 (7): 986–96. doi: 10.1093/neuonc/now294
  34. Chiang J., Harreld J.H., Tinkle C.L., Moreira D.C., Li X., Acharya S., et al. A single-center study of the clinicopathologic correlates of gliomas with a MYB or MYBL1 alteration. Acta Neuropathol 2019; 138 (6): 1091–2. doi: 10.1007/s00401-019-02081-1

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Михалевская Т.М., Капуза Д.Р., Конопля н.Е., Быданов О.И., Алейникова О.В., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.