Сравнительный анализ генетического профиля нейробластомы в дебюте, рецидиве или прогрессии заболевания и определение прогностической роли генетических изменений

Обложка

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

Россия

Т. В. Шаманская

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России

ORCID iD: 0000-0002-3767-4477

Москва

Россия

Н. В. Гегелия

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России

Москва

Россия

Р. Х. Абасов

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России

Москва

Россия

Н. Ю. Усман

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России

Москва

Россия

Д. Ю. Качанов

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева» Минздрава России

ORCID iD: 0000-0002-3704-8783

Москва

Россия

А. 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

Россия

Список литературы

  1. 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.
  2. Brodeur G.M. Spontaneous regression of neuroblastoma. Cell Tissue Res 2018; 372 (2): 277–86. doi: 10.1007/s00441-017-2761-2
  3. Maris J.M. Recent advances in neuroblastoma. N Engl J Med 2010; 362: 2202–11.
  4. 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
  5. 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
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. 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
  10. 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
  11. 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.
  12. Von Stedingk K., Gisselsson D., Bexell D. Multidimensional intratumour heterogeneity in neuroblastoma. Oncotarget 2019; 10 (1): 3–5. doi: 10.18632/oncotarget.26524
  13. 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
  14. 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
  15. 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
  16. 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
  17. 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
  18. 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
  19. 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
  20. 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
  21. 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
  22. 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
  23. 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

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Андреева Н.А., Шаманская Т.В., Гегелия Н.В., Абасов Р.Х., Усман Н.Ю., Качанов Д.Ю., Друй А.Е., 2022

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