Μελέτη μοριακών παραμέτρων σε όγκους εγκεφάλου με στόχο την αναγνώριση δεικτών πρόβλεψης ευαισθησίας σε στοχευμένη θεραπεία:
Creators: name: Τελεβάντου, Δέσποινα Π.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2010
Subjects: Γλοιώματα
Προφίλ γονιδιακής έκφρασης
Ιστολογικό υλικό
Πρόβλεψη απάντησης στη θεραπεία
Gliomas
Gene expression profile
Formalin fixed paraffin embedded tissue
Predictive markers

description: Κύριοι στόχοι της μελέτης ήταν η αξιολόγηση μοριακών παραμέτρων σε γλοιώματα ως προς τον προβλεπτικό τους ρόλο σε σχέση με εφαρμοζόμενα ή νέα θεραπευτικά μέσα και η αναγνώριση γενετικών/μοριακών προφίλ που να σχετίζονται με την ιστολογική διαβάθμιση. Σε 191 όγκους γλοίας ιστολογικού βαθμού κακοήθειας ΙΙ, ΙΙΙ και IV, διερευνήθηκε η έκφραση mRNA των EGFR, EGFRvIII, MΕΤ, HER2, DARPP32, δύο ομάδων ισομορφών του VEGF και άλλων 11 γονιδίων που συχνά παρουσιάζουν μεταβολές στους όγκους γλοίας. Αξιολογήθηκαν επίσης γενωμικές μεταβολές των EGFR, MGMT και MSH6 και των χρωμοσωμάτων 1p και 19q, ενώ με ανοσοϊστοχημεία μελετήθηκε κυρίως η ενεργοποίηση των ενδοκυττάριων οδών Src-STAT και PI3K/Akt. Η γονιδιακή ενίσχυση του ΕGFR παρουσίασε ισχυρή συσχέτιση με την mRNA και την πρωτεϊνική υπερέκφραση (p&lt;0,0001), ενώ οι μεταβολές αυτές παρατηρήθηκαν κυρίως σε υψηλού βαθμού κακοήθειας όγκους (p=0,011, 0,011 και &lt;0,0001 αντίστοιχα). Ταυτόχρονη υπερέκφραση EGFR/EGFRvIII mRNA παρατηρήθηκε αποκλειστικά σε υψηλού βαθμού κακοήθειας όγκους με ενίσχυση EGFR (p&lt;0,0001). Παρατηρήθηκε ωστόσο μεμονωμένη έκφραση του EGFRvIII mRNA και σε όγκους χαμηλού βαθμού κακοήθειας. Μικρός αριθμός υψηλού βαθμού κακοήθειας όγκων παρουσίασε υπερέκφραση mRNA για το γονίδιο MET με παράλληλη ενεργοποίηση της Akt (Thr308) (p=0,004), υπερέκφραση MDM2 mRNA (p&lt;0,0001), έκφραση HER2 mRNA (p=0,023) και σπάνια ενίσχυση του EGFR (p=0,019). Η σχετική έκφραση της DARPP32 ήταν χαμηλή στους όγκους σε σχέση με τον φυσιολογικό εγκέφαλο και ιδιαίτερα χαμηλή στα γλοιοβλαστώματα (p&lt;0,0001). Χαμηλή έκφραση DARPP32 mRNA παρατηρήθηκε παράλληλα με χαμηλή έκφραση των PHLPP1 και 2 (p&lt;0,0001), STAT (p&lt;0,0001) και SRC (p&lt;0,0001), καθώς και με ενεργοποίηση των πρωτεϊνών Akt (p=0,004), Src (p=0,026) και Stat3 (p=0,009). Η διατήρηση της DARPP32 στα γλοιοβλαστώματα σχετίζονταν με μεγαλύτερη ευαισθησία στην ακτινοθεραπεία/τεμοζολομίδη, μεγαλύτερο διάστημα ελεύθερο επιδείνωσης της νόσου και μεγαλύτερη επιβίωση. Οι υψηλού βαθμού κακοήθειας όγκοι παρουσίασαν συχνά έκφραση mRNA των γονιδίων SRC (p= 0,001) και STAT3 (p=0,010), και ενεργοποίηση της πρωτεΐνης Stat3 (p=0,016). Αντίθετα, η έκφραση STAT5Α και B mRNA ήταν χαμηλότερη στα γλοιοβλαστώματα (p=0,018 και 0,003, αντίστοιχα), όπου η υψηλή έκφραση του STAT5B mRNA συνοδευόταν από καλύτερη κλινική πορεία των ασθενών. Η διακύμανση της έκφρασης των δύο ομάδων ισομορφών του VEGF ήταν παράλληλη (p&lt;0.0001). Η αναλογία έκφρασης VEGFxxxb/xxxa στα γλοιοβλαστώματα διατηρήθηκε χαμηλή, όπου η υψηλή έκφραση των ισομορφών VEGFxxxb σχετιζόταν με μικρότερο διάστημα χωρίς επιδείνωση της νόσου (p=0.004). Οι όγκοι με ολιγοδενδρογλοιακό στοιχείο παρουσίασαν σχετικά χαμηλά επίπεδα των VEGFxxxa (p=0,016). Τέλος, αναγνωρίστηκε προφίλ γονιδιακής έκφρασης για τα γλοιοβλαστώματα, το οποίο αφορούσε σε χαμηλά επίπεδα έκφρασης των γονιδίων PHLPP, DARPP32, SRC και STAT. Η DARPP32 παρουσιάζει ογκοκατασταλτική δράση στους όγκους γλοίας, με συχνά πολύ χαμηλά επίπεδα έκφρασης στα γλοιοβλαστώματα, όπου πιθανόν να αποτελέσει μελλοντικό δείκτη πρόβλεψης για την εφαρμοζόμενη θεραπεία. Με λιγότερο επιθετική βιολογική συμπεριφορά των όγκων συνδέεται επίσης και η έκφραση του STAT5B. Η συχνή έκφραση των ισομορφών VEGFxxxb και η συσχέτισή τους με χειρότερη κλινική πορεία των ασθενών καθιστά επιτακτική την ανάγκη ξεχωριστής τους αξιολόγησης σε μελλοντικές μελέτες. Η αναγνώριση μοριακού προφίλ που χαρακτηρίζει τα γλοιοβλαστώματα και η περαιτέρω διερεύνηση του μοριακού μικροπεριβάλλοντος που συνοδεύει την χαμηλή έκφραση των φωσφατασών PHLPP και της DARPP32, μπορεί να βοηθήσει στην κατανόηση της βιολογικής συμπεριφοράς της ετερογενούς αυτής ομάδας όγκων.
description: The aim of this study was to assess molecular parameters in gliomas that have been shown to attribute resistance to specific therapeutic agents and to investigate the presence of specific gene expression profiles related to histological grade. In 191 gliomas of low and high grade, mRNA expression of EGFR, EGFRvIII, MET, HER2, DARPP32 and two families of VEGF splice variants, together with 11 additional transcript targets were evaluated. In addition, EGFR gene dosage, methylation status of the DNA repair genes MGMT and MSH6, and losses on chromosomes 1p and 19q were assessed. By immunohistochemistry, the activation status of Akt and Src-Stat pathways was mainly investigated. EGFR gene amplification showed strong association with EGFR mRNA and protein overexpression (p&lt;0,0001), and these molecular changes were mostly observed in high-grade tumors (p=0,011, p=0,011 and p&lt;0,0001, respectively). Simultaneous overexpression of EGFR and EGFRvIII mRNA was observed exclusively in tumors with EGFR gene amplification (p&lt;0,0001). However, EGFRvIII mRNA expression was additionally observed in low grade tumors. A minority of high-grade tumors showed overexpression of MET mRNA, with frequent Akt phosphorylation on Thr308 (p=0,004), MDM2 mRNA overexpression (p&lt;0,0001) and HER2 mRNA expression (p=0,023) and rare EGFR gene amplification (p=0,019). DARPP32 mRNA expression was decreased in low-grade gliomas in comparison to normal brain, and it became even strongly downregulated with advancing histological grade, especially in glioblastomas (p&lt;0,0001). Low DARPP32 mRNA expression was associated with low levels of PHLPP1 and 2 (p&lt;0,0001), SRC (p&lt;0,0001) and STAT (p&lt;0,0001), and frequent Src (p=0,026), Stat3 (p=0,009) and Akt (p=0,004) protein activation. Relatively preserved DARPP32 expression was associated with a favorable response to radiotherapy/temozolomide, a longer progression free and overall survival in glioblastoma patients. High-grade tumors showed higher SRC (p= 0,001) and STAT3 (p=0,010) mRNA expression, and more frequent Stat3 activation (p=0,016), compared to low-grade gliomas. Conversely, STAT5A and B expression was less common in glioblastomas (p=0,018 and 0,003, respectively), where high STAT5B expression was associated with a better disease outcome. Although the expression of the two families of VEGF isoforms varied in parallel (p&lt;0,0001), the VEGFxxxb/xxxa ratio was low in glioblastomas (p=0,004). Progression free survival of glioblastoma patients showed strong negative association with VEGFxxxb expression (p=0,004). Tumors with oligodendroglial component (mostly mixed) showed relatively low mRNA expression of angiogenic VEGF isoforms (p=0,016). Finally, a gene expression profile was identified for glioblastomas, which was characterized by low PHLPP1, PHLPP2, DARPP32, SRC and STAT mRNA expression. DARPP32 appears to exhibit tumor-suppressor properties in gliomas. DARPP32 is strongly downregulated in glioblastomas, but when preserved, is associated with a favorable clinical outcome. Similarly, STAT5B expression appears to be associated with a less aggressive tumor behavior. The frequent expression of VEGFxxxb isoforms in glial tumors, and their association with adverse clinical outcome underline the need for their separate assessment in future studies. The recognition of a gene expression profile associated with glioblastomas, together with further investigation of the molecular environment related to the decreased expression of DARPP32 and phosphatases PHLPP, may contribute to the understanding of the behavior of this highly heterogeneous group of tumors.