Международная исследовательская группа определила четыре возможных новых подтипа редкой опухоли головного мозга с помощью молекулярных методов, которые закладывают основу для более точной диагностики и индивидуализированных методов лечения трудноизлечимого рака. Ученые на ул. Детская исследовательская больница им. Джуда и Немецкий онкологический исследовательский центр возглавили исследование, результаты которого сегодня опубликованы в научном журнале Cell.
Исследование включало в себя наиболее полный анализ генетических изменений и других молекулярных характеристик примитивных нейроэктодермальных опухолей центральной нервной системы (CNS-PNET). Эти редкие агрессивные опухоли встречаются у детей и взрослых, но чаще всего диагностируются у детей раннего возраста и составляют около 1 процента опухолей головного мозга у детей.
Опухоли CNS-PNET возникают из чрезвычайно незрелой и недифференцированной ткани в центральной нервной системе. Опухоли трудно диагностировать с помощью современных микроскопических методов, что препятствует развитию точной медицины для улучшения долгосрочной выживаемости. В настоящее время около 40 процентов молодых пациентов с опухолями CNS-PNET живы через пять лет после постановки диагноза.
Исследователи в этом исследовании использовали молекулярные методы для сравнения тканей 323 опухолей, классифицированных как CNS-PNET, с 211 другими четко очерченными опухолями головного мозга.
Исследователи обнаружили, что 61 процент опухолей CNS-PNET можно реклассифицировать как опухоли головного мозга другого типа на основе общих молекулярных характеристик. Во многих случаях реклассификация предполагала совершенно иной подход. Анализ оставшихся опухолей CNS-PNET показал, что большинство попадает в одну из четырех отдельных подгрупп, каждая из которых имеет уникальные повторяющиеся генетические изменения, включая перестройки генов, делеции и амплификации.
"Важные вопросы о правильной классификации этих опухолей задерживают и блокируют усилия по продвижению лечения путем разработки и тестирования целевых методов лечения," сказал соавтор Дэвид Эллисон, М.D., Ph.D., кафедра Св. Джуд Кафедра патологии. Он организовал исследование вместе с автором-корреспондентом Марселем Кул из Немецкого онкологического исследовательского центра в Гейдельберге.
Соавтор Брент Орр, М.D., Ph.D., кто руководил исследованием в St. Джуд сказал: "В будущем эти результаты должны помочь нам назначить пациентов для соответствующих клинических испытаний и улучшить дизайн клинических испытаний, особенно для прецизионных лекарств, нацеленных на недавно выявленные генетические изменения, которые определяют эти опухоли." Орр – помощник члена церкви Св. Джуд Кафедра патологии. Среди других первых авторов – Доминик Штурм, М.D., Немецкого центра онкологических исследований в Гейдельберге.
Началась работа по разработке клинических тестов, включающих молекулярные маркеры в классификацию и диагностику опухолей CNS-PNET.
Полученные данные подчеркивают важность включения молекулярной информации в систему классификации опухолей головного и спинного мозга Всемирной организации здравоохранения. "Мы дополнили наблюдение под микроскопом передовыми молекулярными методами, чтобы лучше классифицировать опухоли, что создает основу для улучшенной диагностики, лечения и наблюдения," Эллисон сказал.
Для этого исследования исследователи проанализировали структуру химических меток, называемых метильными группами, присутствующих в ДНК из CNS-PNET и других хорошо изученных опухолей головного мозга. Считается, что такие профили метилирования отражают происхождение опухолевой клетки и предоставляют информацию о том, насколько тесно связаны опухоли с похожими внешними данными под микроскопом. На основании профилей метиломов 61 процент опухолей CNS-PNET можно классифицировать как различные опухоли головного мозга или центральной нервной системы, включая глиомы высокой степени злокачественности, эпендимомы и атипичные тератоидные / рабдоидные опухоли (AT / RT). Большинство оставшихся опухолей CNS-PNET можно разделить на одну из четырех отдельных подгрупп на основе их профиля метилирования.
Дополнительный анализ показал, что профили метилирования коррелируют с другими генетическими характеристиками четырех молекулярно различных подгрупп опухолей CNS-PNET. Напротив, некоторые опухоли из подгрупп было трудно отличить с помощью микроскопических методов.
Секвенирование ДНК и РНК четырех возможных новых подтипов CNS-PNET выявило характерные для подгруппы сигнатурные мутации, включая делеции, амплификации или реаранжировки генов. Анализ данных экспрессии генов выявил другие специфические для подгруппы различия в путях, которые нарушены в опухолевых клетках. Сбои связаны с изменениями в генах, которые могут быть нацелены на разработку лекарств.
Подгруппы опухолей также различались по возрасту и полу пациентов, а также по результатам лечения. Полученные данные свидетельствуют о том, что опухоли также будут реагировать на различные таргетные методы лечения.
"Открытие этой редкой и разрушительной опухоли было бы невозможно без международного сотрудничества," Орр сказал.
Другими первыми авторами являются Умут Топрак и Фолькер Ховестадт из Немецкого центра исследования рака. Другая ул. Авторы Джуда – Сария Аллен и Амар Гаджар, а также Пол Норткотт, ранее работавший в Немецком исследовательском центре рака, а ныне работавший в больнице Св. Джуд. В исследовании участвовали авторы из более чем 40 учреждений в 14 странах Европы, Северной Америки и Австралии.