Сравнительный анализ генетического профиля нейробластомы в дебюте, рецидиве или прогрессии заболевания и определение прогностической роли генетических изменений
- Авторы: Андреева Н.А.1, Шаманская Т.В.1, Гегелия Н.В.1, Абасов Р.Х.1, Усман Н.Ю.1, Качанов Д.Ю.1, Друй А.Е.1,2
-
Учреждения:
- ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России
- ГАУЗ СО «Институт медицинских клеточных технологий»
- Выпуск: Том 21, № 4 (2022)
- Страницы: 18-30
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
- Статья получена: 17.01.2023
- Статья одобрена: 17.01.2023
- Статья опубликована: 26.12.2022
- URL: https://hemoncim.com/jour/article/view/676
- DOI: https://doi.org/10.24287/1726-1708-2022-21-4-18-30
- ID: 676
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Нейробластома (НБ) – самая частая экстракраниальная солидная эмбриональная опухоль у детей, способная к самостоятельной регрессии или, напротив, крайне агрессивному течению. Наличие клинической гетерогенности способствует неугасаемому интересу к изучению молекулярно-генетических особенностей НБ, способных объяснить разное поведение опухоли и потенциальное использование этих данных для индивидуализации противоопухолевого лечения. К настоящему времени по данным многочисленных исследований определена неблагоприятная прогностическая роль активации путей р53 и RAS–MAPK, а также феномена поддержания длины теломер. Показано, что параллельно с повышением мутационной нагрузки в рецидиве заболевания происходит редукция субклональной гетерогенности, что характеризует различный генетический профиль в дебюте заболевания и при развитии неблагоприятного события. Таким образом, целью данной работы явился анализ изменений генетического профиля НБ во временном интервале от первичной верификации диагноза до рецидива или прогрессии заболевания и анализ прогностической значимости данных изменений. В ретроспективно-проспективное исследование были включены 46 пациентов с морфологически верифицированной периферической нейрогенной опухолью, получавших лечение или отдельные его этапы в НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева за период с июля 2013 г. по декабрь 2021 г. согласно модифицированному протоколу NB-2004. Данное исследование одобрено независимым этическим комитетом и утверждено решением ученого совета НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева. Группа наблюдения была представлена 25 пациентами, промежуточного риска – 1, высокого риска – 20. Основным критерием включения в исследование было наличие ткани опухоли, пригодной для исследования, полученной как в дебюте заболевания, так и в рецидиве/прогрессии. В исследовании использованы методы мультиплексной лигазной цепной реакции (MLPA) для оценки сегментарных и количественных хромосомных аберраций, секвенирования нового поколения (NGS) для анализа нуклеотидных вариантов, полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией для оценки уровня экспрессии гена TERT. Статистический анализ проводился по состоянию на 01.04.2022. В исследованной когорте подтвержден прогностический вклад амплификации MYCN (р < 0,001) при выявлении в дебюте заболевания или при развитии прогрессии, а также делеции 1р (р = 0,01) при выявлении в первичной опухоли. Показано влияние уровня экспрессии TERT, измеренной в первичной опухоли, на клиническое течение заболевания у пациентов групп промежуточного риска и наблюдения: группа с локальным рецидивом/прогрессией (n = 3; –5 (от –10,5 до –3,5)), системным рецидивом (n = 3; –2 (от –2,5 до –1)) и отсутствием второго неблагоприятного события (n = 20; –7 (от –9 до –5,5)), р = 0,037. При сравнении мутационного профиля опухоли в дебюте заболевания и при развитии рецидива было отмечено, что он крайне нестабилен и подвержен значительным вариациям: у 38,5% (10/26) пациентов в парных образцах не было выявлено клинически значимых генетических вариантов в анализируемом геномном регионе интереса, в 19,2% (5/26) случаев в ткани первичной опухоли и в рецидиве обнаруживались идентичные онкогенные варианты с изменением фракции альтернативного аллеля (2/5), утратой одного из выявленных вариантов в первичной опухоли (1/5), приобретением дополнительных мутаций в рецидиве (2/5), у 19,2% (5/26) пациентов в ткани рецидивной опухоли не определялись выявленные в первичной опухоли онкогенные генетические варианты, у 7,7% (2/26) больных были обнаружены утрата онкогенного генетического варианта, выявленного в дебюте заболевания, и появление новых клинически значимых вариантов, в 15,4% (4/26) случаев отмечено появление новых мутаций в ткани опухоли. Варианты, приводящие к активации сигнального пути RAS–MAPK и блокированию пути р53 в первичной опухоли выявлены у 31% (9/29) пациентов и 20,7% (6/29) больных соответственно, в рецидиве/прогрессии – 29% (9/31) и 6,5% (2/31) соответственно. Стратификация на группы риска, учитывающая только цитогенетические аберрации, не может объяснить все случаи агрессивного течения опухоли. Дополнительные подходы молекулярно-генетического исследования с использованием методов MLPA, NGS, оценки экспрессии TERT дают более широкое представление о биологии опухоли и степени ее агрессивности. Прогностически значимые факторы, как правило, обнаруживаются в первичной опухоли, однако НБ – это новообразование, характеризующееся крайне высокой внутриопухолевой гетерогенностью. Факт приобретения или потери прогностически значимых молекулярно-генетических факторов позволяет опираться на них при определении долговременного прогноза и выбора мишеней для таргетной терапии.
Об авторах
Н. А. Андреева
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России
Автор, ответственный за переписку.
Email: nataliya.andreeva@fccho-moscow.ru
ORCID iD: 0000-0001-5626-218X
Андреева Наталья Александровна, врач-детский онколог отделения клинической онкологии, научный сотрудник лаборатории молекулярной онкологии
117997, Москва, ул. Саморы Машела, 1
РоссияТ. В. Шаманская
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России
ORCID iD: 0000-0002-3767-4477
Москва
РоссияН. В. Гегелия
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России
Москва
РоссияР. Х. Абасов
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России
Москва
РоссияН. Ю. Усман
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России
Москва
РоссияД. Ю. Качанов
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России
ORCID iD: 0000-0002-3704-8783
Москва
РоссияА. Е. Друй
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России; ГАУЗ СО «Институт медицинских клеточных технологий»
ORCID iD: 0000-0003-1308-8622
Москва
Екатеринбург
Список литературы
- Brodeur G., Hogarty M., Bagatell R., Mosse Y., Maris J. Neuroblastoma. In: Pizzo P., Poplack D. (eds.). Principles and Practice of Pediatric Oncology. 7th ed. Wolters Kluwer; Philadelphia, PA, USA: 2016. Рp. 772–798.
- Brodeur G.M. Spontaneous regression of neuroblastoma. Cell Tissue Res 2018; 372 (2): 277–86. doi: 10.1007/s00441-017-2761-2
- Maris J.M. Recent advances in neuroblastoma. N Engl J Med 2010; 362: 2202–11.
- Berthold F., Faldum A., Ernst A., Boos J., Dilloo D., Eggert A., et al. Extended induction chemotherapy does not improve the outcome for high-risk neuroblastoma patients: results of the randomized open-label GPOH trial NB2004-HR. Ann Oncol 2020; 31 (3): 422–9. doi: 10.1016/j.annonc.2019.11.011
- Alexandrov L., Nik-Zainal S., Wedge D., Aparicio S.A.J.R., Behjati S., Biankin A.V., et al. Signatures of mutational processes in human cancer. Nature 2013; 500: 415–21. doi: 10.1038/nature12477
- Schramm A., Köster J., Assenov Y., Althoff K., Peifer M., Mahlow E., et al. Mutational dynamics between primary and relapse neuroblastomas. Nat Genet 2015; 47 (8): 872–7. doi: 10.1038/ng.3349
- Carr-Wilkinson J., O'Toole K., Wood K.M., Challen C.C., Baker A.G., Board J.R., et аl. High Frequency of p53/MDM2/p14ARF Pathway Abnormalities in Relapsed Neuroblastoma. Clin Cancer Res 2010; 16 (4): 1108–18. doi: 10.1158/1078-0432.CCR09-1865
- Eleveld T.F., Oldridge D.A., Bernard V., Koster J., Colmet Daage L., Diskin S.J., et al. Relapsed neuroblastomas show frequent RASMAPK pathway mutations. Nat Genet 2015; 47 (8): 864–71. doi: 10.1038/ng.3333
- Ackermann S., Cartolano M., Hero B., Welte A., Kahlert Y., Roderwieser A., еt al. A mechanistic classification of clinical phenotypes in neuroblastoma. Science 2018; 362 (6419): 1165–70. doi: 10.1126/science.aat6768
- Basta N.O., Halliday G.C., Makin G., Birch J., Feltbower R., Bown N., еt аl. Factors associated with recurrence and survival length following relapse in patients with neuroblastoma. Br J Cancer 2016; 115 (9): 1048–57. doi: 10.1038/bjc.2016.302
- Ambros I.M., Brunner B., Aigner G. Bedwell С., Beiske К., Bénard J., et al. A Multilocus technique for risk evaluation of patients with neuroblastoma. Clin Cancer Res 2011; 17: 792–804. Ambros P.F., Ambros I.M., Brodeur G.M., Haber M., Khan J., Nakagawara A., et al. International consensus for neuroblastoma molecular diagnostics: report from the International Neuroblastoma Risk Group (INRG) Biology Committee. Br J Cancer 2009; 100: 1471–82.
- Von Stedingk K., Gisselsson D., Bexell D. Multidimensional intratumour heterogeneity in neuroblastoma. Oncotarget 2019; 10 (1): 3–5. doi: 10.18632/oncotarget.26524
- Berbegall A.P., Bogen D., Pötschger U., Beiske K., Bown N., Combaret V., et al. Heterogeneous MYCN amplification in neuroblastoma: a SIOP Europe Neuroblastoma Study. Br J Cancer 2018; 118 (11): 1502–12. doi: 10.1038/s41416-018-0098-6
- Janoueix-Lerosey I., Lequin D., Brugières L., Ribeiro A., de Pontual L., Combaret V., еt аl. Somatic and germline activating mutations of the ALK kinase receptor in neuroblastoma. Nature 2008; 455 (7215): 967–70. doi: 10.1038/nature07398
- Mossé Y.P., Laudenslager M., Longo L., Cole K.A., Wood A., Attiyeh E.F., et аl. Identification of ALK as a major familial neuroblastoma predisposition gene. Nature 2008; 455 (7215): 930–5. doi: 10.1038/nature07261
- Sausen M., Leary R.J., Jones S., Wu J., Reynolds C.P., Liu X., еt аl. Integrated genomic analyses identify ARID1A and ARID1B alterations in the childhood cancer neuroblastoma. Nat Genet 2013; 45 (1): 12–7. doi: 10.1038/ng.2493
- Schleiermacher G., Janoueix-Lerosey I., Delattre O. Recent insights into the biology of neuroblastoma. Int J Cancer 2014; 135 (10): 2249–61. doi: 10.1002/ijc.29077
- Chicard M., Colmet-Daage L., Clement N., Danzon A., Bohec M., Bernard V., et al. Whole-Exome Sequencing of Cell-Free DNA Reveals Temporo-spatial Heterogeneity and Identifies Treatment-Resistant Clones in Neuroblastoma. Clin Cancer Res 2018; 24 (4): 939–49. doi: 10.1158/1078-0432.CCR17-1586
- Abbasi M.R., Rifatbegovic F., Brunner C., Mann G., Ziegler A., Pötschger U., et аl. Impact of Disseminated Neuroblastoma Cells on the Identification of the Relapse-Seeding Clone. Clin Cancer Res 2017; 23 (15): 4224–32. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-16-2082
- Parsons D.W., Roy A., Yang Y., Wang T., Scollon S., Bergstrom K., et al. Diagnostic Yield of Clinical Tumor and Germline Whole-Exome Sequencing for Children With Solid Tumors. JAMA Oncol 2016; 2 (5): 616–24. doi: 10.1001/jamaoncol.2015.5699
- Mengelbier L., Karlsson J., Lindgren D., Valind А., Lilljebjörn Н., Jansson С., et al. Intratumoral genome diversity parallels progression and predicts outcome in pediatric cancer. Nat Commun 2015; 6: 6125. doi: 10.1038/ncomms7125
- Hiyama E., Hiyama K., Nishiyama M., Reynolds C.P., Shay J.W., Yokoyama T. Differential gene expression profiles between neuroblastomas with high telomerase activity and low telomerase activity. J Pediatr Surg 2003; 38 (12): 1730–4. doi: 10.1016/j.jpedsurg.2003.08.042
- Ohali A., Avigad S., Ash S., Goshen Y., Luria D., Feinmesser M., et al. Telomere length is a prognostic factor in neuroblastoma. Cancer 2006; 107 (6): 1391–9. doi: 10.1002/cncr.22132
Дополнительные файлы
