Yeni dünya sağlık örgütü glial tümör sınıflandırılmasının klinik sonuçlarımızla değerlendirilmesi ve glial tümörlerin immünogenetik özelliklerinin MR bulguları ile karşılaştırılması
Assessment of glial tumor classification of the new world health organization with our clinical results and comparison of immunogenetic features of glial tumors with MRI
Yazar: BURAK GEZER
Danışman: DOÇ. DR. ENDER KÖKTEKİR
Selçuk Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Nöroşirürji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2017
Konu: Nöroşirürji = Neurosurgery
Dizin: Difüzyon manyetik rezonans görüntüleme = Diffusion magnetic resonance imaging ; Dünya Sağlık Örgütü = World Health Organization ; Glioma = Glioma ; Manyetik rezonans spektroskopi = Magnetic resonance spectroscopy ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Perfüzyon görüntüleme = Perfusion imaging ; Sınıflandırma = Classification ; Talasemi = Thalassemia ; İmmünogenetik = Immunogenetics ; İzositrat dehidrogenaz = Isocitrate dehydrogenase

Özet:
Primer ve sekonder SSS tümörlerinin yıllık insidansı, 100.000 kişide 10-20 arasındadır, SSS tümörleri erişkinde tüm kanserlerin %2'sini oluşturmaktadırlar. Primer beyin tümörlerinin en yaygın türü olan gliomlar, Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ) tarafından oluşturulan histopatolojik ve klinik kriterlere göre grade I'den IV'e sınıflandırılır. DSÖ grade II ya da III grade gliomlar ise invaziv, yüksek gradeli lezyonlara dönüşür. Genellikle kötü prognoza sahiptirler. En invaziv form olan DSÖ grade IV tümörler (glioblastomlar), en kötü prognoza sahiptir.Özellikle, DSÖ grade II ya da III sınıfı (astrositomlar ve oligodendrogliomlar) gliomlarının iki alt tipi, genellikle IDH mutasyonlarını taşır. IDH mutasyonları olan gliomlar klinik ve genetik olarak IDH geni olmayan (wild tip) gliomlardan farklıdır. Bu bulgu, IDH mutasyonlarının kök hücreden glioma gelişiminde erken ortaya çıktığını ve bunun da hem astrosit hem oligodendrositlere neden olabileceğini düşündürmektedir.Yakın zamanda Alpha Talasemi / Zihinsel Retardasyon Sendromu X-bağlantılı (ATRX) deaktivasyon değişiklikleri yetişkin GBM'lerin %7'sinde ve pediatrik glioblastomların %14-31'inde saptanmıştır.Difüzyon ve perfüzyon ağırlıklı görüntüleme (DWI ve PWI) ve manyetik rezonans spektroskopi (MRS) gibi gelişmiş MRI (aMRI), cerrahi öncesi gliomların değerlendirilmesi ve izleminde yaygın olarak kullanılmaktadır. CE'nin aksine artmış perfüzyon genellikle kan-beyin-bariyer bütünlüğünden bağımsızdır ve tümör neoanjiyogenezisini tanımlar. DWI üzerinde görünür diffüzyon katsayısı (ADC), hücreseliteye ters orantılıdır ve değişiklikler cMR'de görülmeden önce tümör infiltrasyonunu yansıtır. MRS, tümöre derecelendirmede kullanışlı kolinler (Cho), N-asetilaspartat (NAA) ve lipid / laktat metabolitleri hakkında bilgi sağlar
Amaç:
Bu çalışmadagrade II, III ve IV glial tümörler yeni DSÖ glial tümör sınıflamasına göre immünogenetik özellikleri araştırıldı ve bu sonuçlar preop aMRI bulguları karşılaştırarak glial tümörlerde doğru tanı ve tedavi stratejisi geliştirilmeye çalışıldı.
Gereç ve yöntemler:
Bu çalışmaya 01.01.2010 - 01.04.2017 tarihleri arasında Selçuk Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesinde Nöroşirurji bölümüne başvuran, preop dönemde MRI çekimleri yapılan, opere edilen, patolojisi grade II, grade III, grade IV glial tümör olarak gelen 114 hasta (64 erkek, 50 bayan) alınmıştır. 50 hastaya tumor protokolü olarak preop dönemde MR spektroskopi, MR perfüzyon, MR diffüzyon çekilmiş sonuçları hastane bilgi sisteminden elde olunmuştur. Hastaların yaşı, cinsiyeti ve patolojik tanıları ve dereceleri hastanemizin bilgi sisteminden elde edilmiştir.İstatistikideğerlendirme için SPSS for Windows 18,0 programı kullanıldı. Sonuçlar ortalama ± standart sapma olarak belirlenip, gruplar karşılaştırıldı ve p<0,05 ise anlamlı kabul edildi. Yine serum sitokin düzeyleri, Özürlülük Ölçeği arasında korelasyon olup olmadığı araştırıldı.
Bulgular:
	Çalışmamızda grade II, III ve IV tümör grupları arasında yaş açısından istatiksel olarak anlamlı fark mevcuttu. Ayrıca 40 yaş altı hastalar ile 40 yaş üstü hastalar arasında da prognoz ve sağ  kalım süreleri açısından anlamlı fark vardı. Sonuçlarımız literatürle uyumludur.Grade II, III ve IV tümör grupları arasında PWI rCBV değeri ve diffüzyon ADC katsayısı açısındna istatiksel olarak anlamlı fark mevcuttu. Çalışmamızda grade IV tümörler için rCBV 2,15 değeri cut off değeri olarak geldi. Ki-67 proliferasyon değeri grade II, III ve IV tümör grupları arasında istatiksel olarak anlamlı fark vardı. Grade IV için Ki-67 proliferasyon cut off değeri 11 idi. Çalışmamızda IDH mutand tümörlü hastaların IDH wild tip tümörlü hastalara göre prognozu daha iyiydi. IDH mutand olanlar ile IDH wild tip olan tümörler arasında PWI rCBV değeri açısından anlamlı fark vardı. 2,05 değeri IDH wild tip ile mutand arasında cut off değeri idi. Ayrıca Ki-67 IDH wild tip ile mutand arasında 11 değeri cut off değeri idi. IDH mutand ve wild tip ayrımı açısından grade II, III tümörleri değerlendirildiğinde Cho/NAA oranı istatiksel olarak anlamlı farklı idi. Grade II diffüz astrositom ve grade III anaplastik astrositom tümörlerin IDH mutand-wild tip açısından Cho/NAA ve Cho/Cr oranı istatiksel olarak anlamlı farklıydı. Grade II ve III oligodendrogliom grubu IDH mutand wild tip ayrımında Cho/NAA oranı istatiksel olarak anlamlı idi. IDH mutand tümörler istatiksel olarak anlamlı derecede frontal lobda bulunuyordu. LGG ile HGG arasında PWI rCBV değeri ve DWI ADC katsayısı açısından anlamlı fark vardı. Çalışmamız hastalarımızda p53 pozitif negatifliğinin sağ kalım süresini etkilemediğini gösterdi. Ayrıca p53 pozitif negatifliği ile aMRI bulguları ve Ki-67 arasında istatiksel olarak anlamlı bir ilişki yoktu. IDH wild tip tümörler istatiksel olarak anlamlı derecede kontrast tutarken, kontrast tutmayan tümörler istatiksel olarak anlamlı derecede IDH mutanttı. Kontrast tutulumu ile grade II, grade III, grade IV tümörler karşılaştırıldığında grade II tümörlerin kontrast tutulumu daha azdı. Grade IV tümörlerde ise kontrast tutulumu istatiksel olarak anlamlı olarak daha fazla idi. Ki-67 değeri 11 altı, 11 ile 25 arasında, ve 25 üstü gruplar aralarında sağ kalım süreleri açısından karşılaştırıldığında Ki-67 <11 olan vakaların sağ kalım süresi ortalama 49,7±3,11 ay iken; 11-25 aralığında olanların sağ kalım süresi 27,8±3,28 ay; >25 olanlar ise 15,69±1,52 aydı. PWI rCBV değeri 2,35 değeri Ki-67 25 üzeri için cut off değeri idi. DWI 0,158x10-3 mm2/sn ADC katsayısı Ki-67 25 üzeri için cut off değeri idi. Çalışmamızda Ki67 değeri 11'in üstü olanlar 11'in altı olanlara göre mortalitesi 8 kat daha fazla idi. Çalışmamızda ATRX mutasyonu olan hastaların mutasyonu negatif olanlara göre prognozları daha iyi idi. ATRX pozitif olanlar ortalama 38,64±4,28 ay sağ kalım süresi vardı. ATRX negatif olanlar ortalama 30,24±2,74 ay sağ kalım süresi vardı. ATRX mutasyonu pozitif olan hastaların %92'si IDH mutand idi, %8'i ise IDH wild tipdi. IDH mutand olanların ise %48.9'u ATRX pozitif, %51,1 ise ATRX negatifti. IDH wild tip olan tümörlerin %97'si ATRX mutasyonu negatifti. Sekonder glioblastom olan 9 hastanın 6 tanesi (%66,7) ATRX pozitif, 3 tanesi (%33,3) ise ATRX negatif idi. Primer glioblastom olan 54 hastanın ise 1 tanesi (%1,9) ATRX pozitif, 53 tanesi (%98,1) ise ATRX negatifti. Grade II ve III glial tümörlerden toplam 37 hastanın patolojisi astrositom idi. Bu hastaların 14 tanesi (%37,8) ATRX mutasyonu pozitif, 23 tanesi (%62,2) ATRX mutasyonu negatifti. Grade II ve III glial tümörlerden toplam 14 hastanın patolojisi oligodendrogliom idi. Bu hastaların 4 tanesi (%28,3) ATRX mutasyonu pozitif, 10 tanesi ATRX negatifti. ATRX mutasyonu ile p53 mutasyonu arasında istatiksel olarak anlamlı bir ilişki yoktu.
	Sonuç:
	Çalışmamızın sonuçları tümör gradelendirilmesinde kullanılan aMRI da kullanılan parametrelerden en çok prognostik değer gösterenin PWI rCBV değerleri olduğunu göstermektedir. Cho/Cr ve  Cho/NAA oranlarının tümör gradelemesinde kullanılmasının çok değerli olmadığı ancak çalışmamızdaki sonuçlarda Cho/NAA değerlerinin, PWI rCBV ve diffüzyon MR ADC katsayısı ile beraber değerlendirildiğinde anlamlı olabileceği göstermişitir. Kİ-67 indeksi ile ilgili çalışmamızın sonuçları yeni DSÖ sınıflamasında evrelemede önerilen fakat henüz halihazırda her patoloji labaratuvarında bulunamayan genetik markerların yerine, Ki-67 indeksinin prognozu belirlemede halen kullanılabileceğini göstermektedir.
	Çalışmamızın IDH ile ilgili sonuçları yeni DSÖ sınıflamasının prognozu belirlemede ne kadar önemli olduğunu ve DSÖ sınıflamasında önerildiği gibi IDH mutand tümörlü hastaların IDH wild tip tümörlü hastalara göre prognoz daha iyiydi. Çalışmamızın amaçlarından bir tanesi literatürde henüz açıklığa kavuşturalamamış olan, IDH mutant ve wild tipin ayırımını preoperatif MR çalışmaları ile yapılıp yapılamayacağı idi.  Sonuçlarımız Grade II, III ve IV tümör gruplarında  bu iki tipin ayırımında PWI rCBV değerlerinin değerli olabileceğini gösterdi.  Çalışmamız bu ayırım açısında PWI rCBV cut-off değerinin 2.05 olduğunu gösteren tek çalışmadır. Cho/NAA oranı ise Grade II ve III tümörler arasında ise IDH wild-mutant ayırımını yapmada değerli olabileceği ancak Grade 4 tümörlerde bu oranı ayırım yapmak için kullanılamayacağı çalışmamızda gösterilmiştir. Yine çalışmamızda kontrast tutulumunun istatiksel olarak anlamlı derecede IDH wild tip tümörler ile ilişkili olduğu gösterilmiştir.  Sonuç olarak çalışmamızda yapılan korelasyon analizinde Ki-67 ile PWI rCBV, Cho/NAA, DWI ADC katsayısı arasında yapılan korelasyon analizinde istatistiksel olarak anlamlı korelasyon vardı. Özellikle PWI rCBV değeri ile Cho/Cr, Cho/NAA, DWI ADC katsayısı arasında yapılan korelasyon analizinde istatiksel olarak anlamlı korelasyon vardı. Bu sonuçlar  MR bulgularının prognozu belirleyici olabileceğini göstermiştir.
	Çalışmamız ATRX mutasyonu pozitif olan tümörler ile negatif olan tümörler arasında sağ kalım süresi açısından anlamlı değildi. Çalışmamız ATRX mutasyonu hakkında aMRI bulguları ile değerlendirme yapılamayacağını göstermiştir. Literatürde daha önce bu konu hakkında araştırılma yapılmamıştır. Bu sebeple bu konu hakkında daha çok hasta katılımı ile yeni çalışmalar yapılmasını öneririz. Ki-67 proliferasyon değerinin ise ATRX pozitifliği ve negatifliği ile ilişkili olduğunu göstermiştir. 
	Çalışmamız gliomlarda p53 pozitif negatifliğinin sağ kalım süresinde, ayrıca IDH ve ATRX mutasyonu pozitifliği arasında anlamlı korelasyon olmadığını göstermiştir. 	
Anahtar Kelimeler:IDH, ATRX, Glial tümör, MR spektroskopi, Perfüzyon MR, Diffüzyon MR

Abstract:
The annual incidence of primary and secondary CNS tumors is 10-20 per 100,000 individuals, and CNS tumors constitute 2% of all cancers in adults. Gliomas, the most common type of primary brain tumors, are graded IV to grade I according to the histopathological and clinical criteria established by the World Health Organization (WHO). WHO grade II or III grade gliomas turn into invasive, high grade lesions. They usually have poor prognosis. The most invasive form, WHO grade IV tumors (glioblastomas), has the worst prognosis. In most cases, two subtypes of the WHO grade II or III class (astrocytomas and oligodendrogliomas) usually carry IDH mutations. Gliomas with IDH mutations are clinically and genetically different from IDH non-wild type (gliomas) gliomas. This finding suggests that IDH mutations occur prematurely in the development of glioma from the root cell, which may lead to both astrocyte and oligodendrocyte.Moreover, X-linked (ATRX) deactivation changes in Alpha Thalassemia / Mental Retardation Syndrome are present in 7% of adult GBMs and in pediatric glioblastomas And advanced MRI (aMRI) such as diffusion-weighted imaging (DWI and PWI) and magnetic resonance spectroscopy (MRS) are widely used in the evaluation and follow-up of preoperative gliomas. In contrast to CE, increased perfusion is generally independent of blood-brain-barrier integrity and defines tumor neoangiogenesis. The apparent diffusion coefficient (ADC) on the DWI is inversely proportional to cellularity and reflects tumor infiltration before changes are seen in the cMR. The MRS provides information on useful colons (Cho), N-acetylaspartate (NAA) and lipid / lactate metabolites in the tumor-grading.
Aim:
In this study, immunologic features of grade II, III and IV glial tumors were investigated according to the new WHO glial tumor classification and these results were compared to compare the preop aMRI findings to try to develop a correct diagnosis and treatment strategy in glial tumors.
Material and method:
A total of 114 patients (64 males, 50 females) who were admitted to the neurosurgery department of Selcuk University Medical Faculty Hospital between 01.01.2010 - 01.04.2017 and who had undergone magnetic resonance imaging (MRI) at the preop period and who had pathologic grade II, grade III, grade IV glial tumors ). The results of MR spectroscopy, MR perfusion and MR diffusion were obtained from the hospital information system in preop period as 50 patient tumor protocols. The age, sex, and pathologic diagnoses and grades of the patients were obtained from the information system of our hospital. SPSS for Windows 18.0 program was used for statistical evaluation. The results were determined as mean ± standard deviation, the groups were compared, and p <0.05 was considered significant.
Evidences:
In our study, there was a statistically significant difference in age between grade II, III and IV tumor groups. There was also a significant difference in terms of prognosis and survival between patients under 40 years and patients over 40 years. The results were consistent with the literature. There was a statistically significant difference between grade II, III and IV tumor groups in terms of PWI rCBV value and diffusion ADC coefficient. In our study, rCBV for grade IV tumors was 2.10 cut off value. There was a statistically significant difference between the Ki-67 proliferation grade II, III and IV tumor groups. The Ki-67 proliferation cut off value for Grade IV was 11. In our study, IDH mutand tumor patients had a better prognosis than IDH wild type tumors. There was a significant difference in PWI rCBV value between IDH mutants and IDH wild type tumors. 2,05 values were cut off value between IDH wild type and mutant. In addition, Ki-67 IDH wild type and mutand were 11 cut off values. When grade II, III tumors were evaluated in terms of IDH mutand and wild type distinction, Cho / NAA ratio was statistically different. Cho / NAA and Cho / Cr ratios of Grade II diffuse astrocytoma and grade III anaplastic astrocytoma tumors were statistically different in terms of IDH mutand-wild type. Grade II and III oligodendroglioma group, Cho / NAA ratio was statistically significant at IDH mutand wild type discrimination. IDH mutant tumors were located in the frontal lobe at a statistically significant level. There was a significant difference between LGG and HGG in terms of PWI rCBV value and DWI ADC coefficient. Our study showed that p53 positive negativity did not affect survival time in our patients. There was also no statistically significant relationship between p53 positive negativity and aMRI findings and Ki-67. IDH wild-type tumors maintain statistically significant grade contrast, while non-contrast tumors are statistically significant at IDH mutant levels. Compared with grade II, grade III and grade IV tumors, contrast enhancement was less in grade II tumors. Contrast enhancement was statistically significantly higher in Grade IV tumors. When the Ki-67 values were below 11, between 11 and 25, and between the groups above 25, the mean survival time of Ki-67 <11 was 49.7 ± 3.11 months, The survival time of those with a range of 11-25 is 27,8 ± 3,28 months; > 25 were 15.69 ± 1.52 yd. The PWI rCBV value was cut off value for the 2.35 value Ki-67 25. The DWI 0.1158x10-3 mm2 / sn ADC cut-off value for Ki-67 25 was. In our study, mortality was 8 times higher than those under 11 with a Ki67 above 11. Patients with ATRX mutation in our study had better prognosis than those with negative mutation. Patients with ATRX positive had an average survival time of 38.64 ± 4.28 months. Patients with ATRX negative had an average survival time of 30.24 ± 2.74 months. 92% of patients with ATRX mutation positive were IDH mutand and 8% were IDH wild type. Of the IDH mutants, 48.9% were ATRX positive and 51.1% were ATRX negative. 97% of IDH wild type tumors were negative ATRX mutations. Of the 9 patients with secondary glioblastoma, 6 (66.7%) were ATRX positive and 3 (33.3%) were ATRX negative. Of the 54 patients with primary glioblastoma, 1 (1.9%) were ATRX positive and 53 (98.1%) were ATRX negative. The pathology of 37 patients from Grade II and III glial tumors was astrocytomas. Of these patients, 14 (37.8%) were ATRX mutations positive and 23 (62.2%) ATRX mutations were negative. A total of 14 patients with Grade II and III glial tumors were oligodendrogliomas. Four of these patients (28.3%) were positive for ATRX mutation and 10 were ATRX negative. There was no statistically significant correlation between ATRX mutation and p53 mutation.
Conclusion:
The results of our study show that the parameters used in the tumor-graded aMRI are PWI rCBV values showing the most prognostic value. Cho / Cr and Cho / NAA in tumor grading is not very valuable, but our results show that Cho / NAA values may be significant when evaluated with PWI rCBV and diffusion MR ADC coefficients. The results of our study of the Ki-67 index show that the Ki-67 index can still be used to determine the prognosis, instead of the genetic markers recommended in the new WHO classification but currently not available in any pathology laboratory.
The outcome of our study with IDH was more important in determining the prognosis of the new WHO classification and the prognosis was better in the IDH wild type tumor patients with IDH mutant tumors as suggested in the WHO classification. One of the aims of our study was to distinguish between IDH mutant and wild type, which has not yet been clarified in the literature, with preoperative MR studies. Our results showed that the PWI rCBV values may be valuable in the Grade II, III and IV tumor groups in terms of the difference between these two types. Our study is the only study showing that the PWI rCBV cut-off value at this discrimination angle is 2.05. The Cho / NAA ratio may be valuable in distinguishing IDH wild-mutants between
Grade II and III tumors, but we have shown that we can not use this ratio to differentiate Grade 4 tumors. Again, in our study, contrast enhancement was shown to be associated with IDH wild type tumors at a statistically significant level. In conclusion, there was a statistically significant correlation in the correlation analysis between Ki-67 and PWI rCBV, Cho / NAA, DWI ADC coefficients in our study. In particular, there was a statistically significant correlation between the PWI rCBV value and the Cho / Cr, Cho / NAA, DWI ADC coefficients. These results have shown that the prognosis of MR findings may be determinant.
Our study was not significant in terms of survival time between ATRX mutation positive tumors and negative tumors. Our study showed that the ATRX mutation can not be evaluated with the aMRI findings. No research has been done on this topic in the literature before. For this reason, we recommend that new studies be carried out with more patient participation on this subject. Ki-67 proliferation was associated with ATRX positivity and negativity.
Our study showed that there was no significant correlation between survival of p53 positive in gliomas and survival of IDH and ATRX mutation positivity.
Key words: IDH, ATRX, Glial tumor, MR spectroskopy, Perfussion MRI, Diffussion MRI