Preview

Российский нейрохирургический журнал имени профессора А. Л. Поленова

Расширенный поиск

Некоторые генетические маркеры низкозлокачественных глиом головного мозга у детей и их потенциальное значение в разработке терапии

Аннотация

   Глиомы – наиболее частые опухоли центральной нервной системы у детей с распространенностью до 30–35 % всех интракраниальных опухолей. Детские глиомы в основном представлены низкозлокачественными глиомами (low grade gliomas), которые классифицируются как 1-я или 2-я степенью анаплазии в соответствии с классификацией ВОЗ опухолей ЦНС. Применение современных геномных и эпигеномных технологий для подробного описания генетического профиля опухолей головного мозга у детей является сравнительно новым диагностическим направлением. Благодаря открытию ряда маркеров неблагоприятного прогноза нейроэпителиальных опухолей были определены мишени противоопухолевой терапии. В статье представлены современные мировые данные о ряде генетических маркерах, имеющих потенциальное и подтвержденное клиническое значение в диагностике и лечении нейроэпителиальных опухолей головного мозга у детей. Для достижения поставленной цели мы выполнили поиск научных публикаций в базах данных доказательной медицины. В статье приведены характеристика отдельных, наиболее значимых маркеров глиом головного мозга с низкой злокачественностью у детей и принципы их таргетной молекулярной терапии.

Об авторах

Э. Т. Назаралиева
РНХИ им. проф. А. Л. Поленова – филиал ФГБУ НМИЦ им. В. А. Алмазова МЗ РФ
Россия

Элеонора Тууганбаевна Назаралиева

Санкт-Петербург



А. П. Герасимов
РНХИ им. проф. А. Л. Поленова – филиал ФГБУ НМИЦ им. В. А. Алмазова МЗ РФ
Россия

Александр Павлович Герасимов

Санкт-Петербург



Ю. М. Забродская
РНХИ им. проф. А. Л. Поленова – филиал ФГБУ НМИЦ им. В. А. Алмазова МЗ РФ
Россия

Юлия Михайловна Забродская

Санкт-Петербург



Н. Е. Иванова
РНХИ им. проф. А. Л. Поленова – филиал ФГБУ НМИЦ им. В. А. Алмазова МЗ РФ
Россия

Наталия Евгеньевна Иванова

Санкт-Петербург



М. А. Шевцов
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт цитологии Российской академии наук; Научный центр мирового уровня «Центр персонализированной медицины», ФГБУ «НМИЦ им. В. А. Алмазова» Минздрава РФ
Россия

Максим Алексеевич Шевцов

Санкт-Петербург



В. А. Хачатрян
РНХИ им. проф. А. Л. Поленова – филиал ФГБУ НМИЦ им. В. А. Алмазова МЗ РФ
Россия

Вильям Арамович Хачатрян

Санкт-Петербург



Список литературы

1. Kool M. et al. Molecular subgroups of medulloblastoma: An international meta-analysis of transcriptome, genetic aberrations, and clinical data of WNT, SHH, Group 3, and Group 4 medulloblastomas // Acta Neuropathol. Acta Neuropathol, 2012. Vol. 123, № 4. P. 473–484.

2. Northcott P.A. et al. Subgroup-specific structural variation across 1,000 medulloblastoma genomes // Nature. Nature Publishing Group, 2012. Vol. 487, № 7409. P. 49–56.

3. Sturm D. et al. New Brain Tumor Entities Emerge from Molecular Classification of CNS-PNETs // Cell. Cell, 2016. Vol. 164, № 5. P. 1060–1072.

4. Kline C.N. et al. Targeted next-generation sequencing of pediatric neuro-oncology patients improves diagnosis, identifies pathogenic germline mutations, and directs targeted therapy // Neuro. Oncol. Neuro Oncol, 2017. Vol. 19, № 5. P. 699–709.

5. Ramkissoon S.H. et al. Clinical targeted exome-based sequencing in combination with genome-wide copy number profiling: Precision medicine analysis of 203 pediatric brain tumors // Neuro. Oncol. Neuro Oncol, 2017. Vol. 19, № 7. P. 986–996.

6. M ody R.J. et al. Integrative clinical sequencing in the management of refractory or relapsed cancer in youth // JAMA – J. A m. Med. Assoc. American Medical Association, 2015. Vol. 314, № 9. P. 913–925.

7. Parsons D.W. et al. Diagnostic yield of clinical tumor and germline whole-exome sequencing for children with solid tumors // JAMA Oncol. American Medical Association, 2016. Vol. 2, № 5. P. 616–624.

8. Shevtsov M., Huile G., Multhoff G. Membrane heat shock protein 70: a theranostic target for cancer therapy // Philos. Trans. R. Soc. B Biol. Sci. The Royal Society, 2018. Vol. 373, № 1738.

9. Keedy V .L. et al. American Society of clinical oncology provisional clinical opinion: Epidermal growth factor receptor (EG FR) mutation testing for patients with advanced non-small-cell lung cancer considering first-line EG FR tyrosine kinase inhibitor therapy // J. Clin. Oncol. J Clin Oncol, 2011. Vol. 29, № 15. P. 2121–2127.

10. McLendon R. et al. Comprehensive genomic characterization defines human glioblastoma genes and core pathways // Nature. Nature Publishing Group, 2008. Vol. 455, № 7216. P. 1061–1068.

11. Louis D.N. et al. The 2016 World Health Organization Classification of Tumors of the Central Nervous System: a summary // Acta Neuropathologica. Acta Neuropathol, 2016. Vol. 131, № 6. P. 803–820.

12. Louis D.N. et al. International Society Of Neuropathology – Haarlem consensus guidelines for nervous system tumor classification and grading // Brain pathology (Zurich, Switzerland). Brain Pathol, 2014. Vol. 24, № 5. P. 429–435.

13. Siegel R., Naishadham D., Jemal A. Cancer statistics, 2013 // CA. Cancer J. Clin. CA Cancer J Clin, 2013. Vol. 63, № 1. P. 11–30.

14. Zhang J. et al. Whole-genome sequencing identifies genetic alterations in pediatric low-grade gliomas // Nat. Genet. Nat Genet, 2013. Vol. 45, № 6. P. 602–612.

15. Zaytseva M.A. et al. Molecular genetic features of pediatric gliomas // Pediatr. Hematol. Immunopathol. Fund – Doctors, Innovations, Science for Children, 2019. Vol. 18, № 4. P. 109–117.

16. Venneti S., Huse J. T. The evolving molecular genetics of low-grade glioma // Adv. Anat. Pathol. NIH Public Access, 2015. Vol. 22, № 2. P. 94.

17. DN L. et al. The 2021 WHO Classification of Tumors of the Central Nervous System : a summary // Neuro. Oncol. Neuro Oncol, 2021. Vol. 23, № 8. P. 1231–1251.

18. Nikbakht H. et al. Spatial and temporal homogeneity of driver mutations in diffuse intrinsic pontine glioma // Nat. Commun. Nat Commun, 2016. Vol. 7.

19. Solomon D.A. et al. Diffuse Midline Gliomas with Histone H3K27M Mutation: A Series of 47 Cases Assessing the Spectrum of Morphologic Variation and Associated Genetic Alterations // Brain Pathol. Wiley-Blackwell, 2016. Vol. 26, № 5. P. 569–580.

20. Perry A., Wesseling P. Histologic classification of gliomas // Handbook of Clinical Neurology. Elsevier, 2016. Vol. 134. P. 71–95.

21. Sievert A.J., Fisher M . J. Pediatric low-grade gliomas // Journal of Child Neurology. SAGE PublicationsSage CA: Los Angeles, CA, 2009. Vol. 24, № 11. P. 1397–1408.

22. Collins V .P., Jones D. T.W., Giannini C. Pilocytic astrocytoma: pathology, molecular mechanisms and markers // Acta Neuropathologica. Acta Neuropathol, 2015. Vol. 129, № 6. P. 775–788.

23. Jones D.T.W. et al. MA PK pathway activation in pilocytic astrocytoma // Cellular and Molecular Life Sciences. Cell Mol Life Sci, 2012. Vol. 69, № 11. P. 1799–1811.

24. Northcott P.A., Pfister S. M ., Jones D. T.W. Next-generation (epi) genetic drivers of childhood brain tumours and the outlook for targeted therapies // The Lancet Oncology. Lancet Oncol, 2015. Vol. 16, № 6. P. e293–e302.

25. Banerjee A. et al. A phase i trial of the MEK inhibitor selumetinib (AZD 6244) in pediatric patients with recurrent or refractory lowgrade glioma: A Pediatric Brain Tumor Consortium (PBTC) study // Neuro. Oncol. Neuro Oncol, 2017. Vol. 19, № 8. P. 1135–1144.

26. Becker A.P. et al. KIAA 1549: BRA F Gene Fusion and FGFR 1 Hotspot Mutations Are Prognostic Factors in Pilocytic Astrocytomas // J. Neuropathol. Exp. Neurol. J Neuropathol Exp Neurol, 2015. Vol. 74, № 7. P. 743–754.

27. Dias-Santagata D. et al. Braf V600E mutations are common in pleomorphic xanthoastrocytoma: Diagnostic and therapeutic implications // PLoS One. PLoS One, 2011. Vol. 6, № 3.

28. Pfister S. et al. BRA F gene duplication constitutes a mechanism of MA PK pathway activation in low-grade astrocytomas // J. Clin. Invest. J Clin Invest, 2008. Vol. 118, № 5. P. 1739–1749.

29. Jones D.T.W. et al. Tandem duplication producing a novel oncogenic BRA F fusion gene defines the majority of pilocytic astrocytomas // Cancer Res. American Association for Cancer Research, 2008. Vol. 68, № 21. P. 8673–8677.

30. Sievert A.J. et al. Duplication of 7q34 in pediatric low-grade astrocytomas detected by high-density single-nucleotide polymorphism-based genotype arrays results in a novel BRAF fusion gene // Brain Pathol. Brain Pathol, 2009. Vol. 19, № 3. P. 449–458.

31. Jacob K. et al. Duplication of 7q34 is specific to juvenile pilocytic astrocytomas and a hallmark of cerebellar and optic pathway tumours // Br. J. Cancer. Br J Cancer, 2009. Vol. 101, № 4. P. 722–733.

32. Q addoumi I. et al. Genetic alterations in uncommon low-grade neuroepithelial tumors: BRAF, FGFR 1, and MYB mutations occur at high frequency and align with morphology // Acta Neuropathol. Acta Neuropathol, 2016. Vol. 131, № 6. P. 833–845.

33. Tatevossian R.G. et al. MA PK pathway activation and the origins of pediatric low-grade astrocytomas // Journal of Cellular Physiology. J Cell Physiol, 2010. Vol. 222, № 3. P. 509–514.

34. Ryall S. et al. Multiplex detection of pediatric low-grade glioma signature fusion transcripts and duplications using the NanoString nCounter system // J. Neuropathol. Exp. Neurol. J Neuropathol Exp Neurol, 2017. Vol. 76, № 7. P. 562–570.

35. Hawkins C. et al. BRA F-KIAA 1549 fusion predicts better clinical outcome in pediatric low-grade astrocytoma // Clin. Cancer Res. Clin Cancer Res, 2011. Vol. 17, № 14. P. 4790–4798.

36. L assaletta A. et al. Therapeutic and prognostic implications of BRAF V600E in pediatric low-grade gliomas // J. Clin. Oncol. J Clin Oncol, 2017. Vol. 35, № 25. P. 2934–2941.

37. Garnett M.J., Marais R. Guilty as charged: B-RAF is a human oncogene // Cancer Cell. Cancer Cell, 2004. Vol. 6, № 4. P. 313–319.

38. Yuan J. et al. The MA PK and AM PK signalings: Interplay and implication in targeted cancer therapy // Journal of Hematology and Oncology. BioMed Central, 2020. Vol. 13, № 1. P. 1–19.

39. Gierke M. et al. Analysis of IDH1-R 132 mutation, BRAF V600 mutation and KIAA 1549–BRA F fusion transcript status in central nervous system tumors supports pediatric tumor classification // J. Cancer Res. Clin. Oncol. J Cancer Res Clin Oncol, 2016. Vol. 142, № 1. P. 89–100.

40. Schindler G. et al. Analysis of BRA F V600E mutation in 1,320 nervous system tumors reveals high mutation frequencies in pleomorphic xanthoastrocytoma, ganglioglioma and extra-cerebellar pilocytic astrocytoma // Acta Neuropathol. Acta Neuropathol, 2011. Vol. 121, № 3. P. 397–405.

41. Schiffman J.D. et al. Oncogenic BRA F mutation with CDKN 2A inactivation is characteristic of a subset of pediatric malignant astrocytomas // Cancer Res. Cancer Res, 2010. Vol. 70, № 2. P. 512–519.

42. Pekmezci M. et al. The genetic landscape of ganglioglioma // Acta Neuropathol. Commun. Acta Neuropathol Commun, 2018. Vol. 6, № 1. P. 47.

43. Dimitriadis E. et al. BRA F alterations in pediatric low grade gliomas and mixed neuronal-glial tumors // J. Neurooncol. Springer, 2013. Vol. 113, № 3. P. 353–358.

44. Dodgshun A.J. et al. Disseminated glioneuronal tumors occurring in childhood: treatment outcomes and BRA F alterations including V600E mutation // J. Neurooncol. Springer, 2016. Vol. 128, № 2. P. 293–302.

45. Chamberlain M. C. Salvage therapy with BRA F inhibitors for recurrent pleomorphic xanthoastrocytoma: A retrospective case series // J. Neurooncol. Springer, 2013. Vol. 114, № 2. P. 237–240.

46. Chatterjee D. et al. Desmoplastic non-infantile astrocytoma/ganglioglioma: rare low-grade tumor with frequent BRA F V600E mutation // Hum. Pathol. Hum Pathol, 2018. Vol. 80. P. 186–191.

47. Khater F. et al. Recurrent somatic BRA F insertion (p.V504_R 506dup): a tumor marker and a potential therapeutic target in pilocytic astrocytoma // Oncogene. Oncogene, 2019. Vol. 38, № 16. P. 2994–3002.

48. Komori T. The 2016 WHO classification of tumours of the central nervous system: The major points of revision // Neurologia Medico-Chirurgica. 2017. Vol. 57, № 7.

49. Deng M.Y. et al. Molecularly defined diffuse leptomeningeal glioneuronal tumor (DLGNT) comprises two subgroups with distinct clinical and genetic features // Acta Neuropathol. Acta Neuropathol, 2018. Vol. 136, № 2. P. 239–253.

50. Johnson A. et al. Comprehensive Genomic Profiling of 282 Pediatric Low- and High-Grade Gliomas Reveals Genomic Drivers, Tumor Mutational Burden, and Hypermutation Signatures // Oncologist. Oncologist, 2017. Vol. 22, № 12. P. 1478–1490.

51. Jain P. et al. CRA F gene fusions in pediatric low-grade gliomas define a distinct drug response based on dimerization profiles // Oncogene. Oncogene, 2017. Vol. 36, № 45. P. 6348–6358.

52. Pattabiraman D.R., Gonda T. J. R ole and potential for therapeutic targeting of MYB in leukemia // Leukemia. Leukemia, 2013. Vol. 27, № 2. P. 269–277.

53. Liu Y. et al. Integrated regulatory models for inference of subtypespecific susceptibilities in glioblastoma // Mol. Syst. Biol. John Wiley & Sons, Ltd, 2020. Vol. 16, № 9. P. e9506.

54. Tatevossian R.G. et al. MY B upregulation and genetic aberrations in a subset of pediatric low-grade gliomas // Acta Neuropathol. Acta Neuropathol, 2010. Vol. 120, № 6. P. 731–743.

55. Bandopadhayay P. et al. MY B-QKI rearrangements in angiocentric glioma drive tumorigenicity through a tripartite mechanism // Nat. Genet. Nat Genet, 2016. Vol. 48, № 3. P. 273–282.

56. Chiang J. et al. A single-center study of the clinicopathologic correlates of gliomas with a MYB or MYBL1 alteration // Acta Neuropathologica. Acta Neuropathol, 2019. Vol. 138, № 6. P. 1091–1092.

57. Hauschild A. et al. Dabrafenib in BRAF-mutated metastatic melanoma: A multicentre, open-label, phase 3 randomised controlled trial // Lancet. Lancet, 2012. Vol. 380, № 9839. P. 358–365.

58. Aguilera D. et al. Successful Retreatment of a Child with a Refractory Brainstem Ganglioglioma with Vemurafenib // Pediatr. Blood Cancer. Pediatr Blood Cancer, 2016. Vol. 63, № 3. P. 541–543.

59. Kieran M.W. et al. CNS tumours The first study of dabrafenib in pediatric patients with BRAF V600–mutant relapsed or refractory low-grade gliomas // Ann. Oncol. Elsevier, 2016. Vol. 27. P. vi557.

60. Sievert A.J. et al. Paradoxical activation and RA F inhibitor resistance of BRA F protein kinase fusions characterizing pediatric astrocytomas // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A . Proc Natl Acad Sci U S A, 2013. Vol. 110, № 15. P. 5957–5962.

61. Karajannis M.A. et al. Phase II study of sorafenib in children with recurrent or progressive low-grade astrocytomas // Neuro. Oncol. Neuro Oncol, 2014. Vol. 16, № 10. P. 1408–1416.

62. Tutuka C.S.A. et al. PLX8394, a new generation BRA F inhibitor, selectively inhibits BRA F in colonic adenocarcinoma cells and prevents paradoxical MAPK pathway activation // Molecular Cancer. Mol Cancer, 2017. Vol. 16, № 1.

63. Fangusaro J. et al. Selumetinib in paediatric patients with BRA Faberrant or neurofibromatosis type 1-associated recurrent, refractory, or progressive low-grade glioma: a multicentre, phase 2 trial // Lancet Oncol. Lancet Oncol, 2019. Vol. 20, № 7. P. 1011–1022.

64. Kondyli M. et al. Trametinib for progressive pediatric low-grade gliomas // J. Neurooncol. Springer, 2018. Vol. 140, № 2. P. 435–444.

65. Ryall S., Tabori U., Hawkins C. Pediatric low-grade glioma in the era of molecular diagnostics // Acta Neuropathologica Communications. BioMed Central, 2020. Vol. 8, № 1. P. 1–22.


Рецензия

Для цитирования:


Назаралиева Э.Т., Герасимов А.П., Забродская Ю.М., Иванова Н.Е., Шевцов М.А., Хачатрян В.А. Некоторые генетические маркеры низкозлокачественных глиом головного мозга у детей и их потенциальное значение в разработке терапии. Российский нейрохирургический журнал имени профессора А. Л. Поленова. 2021;13(4):103-110.

For citation:


Nazaralieva E.T., Gerasimov A.P., Zabrodskaya Yu.M., Ivanova N.E., Shevtsov M.A., Khachatryan W.A. Some genetic markers of low malignant brain gliomas in children and their potential significance in the therapy development. Russian Neurosurgical Journal named after Professor A. L. Polenov. 2021;13(4):103-110. (In Russ.)

Просмотров: 57


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2071-2693 (Print)