Zkouška Poly-ICLC v léčbě recidivujících dětských gliomů nízkého stupně (Poly-ICLC)

Pozadí/Odůvodnění Incidence primárních dětských mozkových nádorů ve Spojených státech amerických je asi 1500 ročně. Nádory mozku jsou nejběžnějším solidním nádorem diagnostikovaným v dětství, a proto představují významnou dětskou úmrtnost ve Spojených státech. Astrocytomy a gliomy nízkého stupně jsou nejčastějším typem mozkových nádorů dětského věku (36 % dětských mozkových nádorů). Tyto nádory zahrnují heterogenní sortiment histologických podtypů včetně: fibrilárních, protoplazmatických, gemistocytárních a smíšených variant. Zahrnuty jsou také pilocytární astrocytomy, pleomorfní xanthoastrocytomy a subependymální obrovskobuněčné astrocytomy. Kromě toho u malých dětí existují některé unikátní vzácné entity, které se chovají jako nádory nízkého stupně, včetně infantilních desmoplastických gangliogliomů a desmoplastických astrocytomů. I když děti s astrocytomy nízkého stupně často přežívají mnoho let po konvenční léčbě chirurgickým zákrokem a někdy i radioterapií, některé děti na tom nebudou tak dobře. Tyto nádory tvoří heterogenní skupinu kvůli různým lokalizacím v mozku a různému biologickému chování různých podtypů. U těch, kde je možná úplná excize, jako jsou cerebelární astrocytomy, je prognóza vynikající s více než 90% desetiletým přežitím pouze s chirurgickou excizí. Naproti tomu míra přežití u dětí s cerebrálními nebo diencefalickými nádory je 40-70 % po pěti letech s ozářením, ale klesá na 11-50 % po 10 letech (Mundigers, 1990). Některé nádory však mohou být neresekovatelné/částečně resekovatelné a záření může mít nežádoucí vedlejší účinky u malých dětí. Zatímco nejvýraznější intelektuální deficity se vyskytují u malých dětí mladších 5 let léčených lebečním ozářením, deficity zjištěné i u mladých dospělých vyžadují prodloužení věku na 10 let, aby se zabránilo radiaci. Chemoterapeutické režimy se používají u vysoce rizikových pacientů (progresivní nádor, reziduální nádor) jako prostředek k zamezení nebo oddálení ozařování u mladých pacientů, ale často jsou hlášeny vedlejší účinky chemoterapie.

U dětských mozkových nádorů, zejména u gliomů nízkého stupně, jsou velmi potřebné novější formy účinné léčby, které budou mít menší vedlejší účinky. Navrhujeme studovat účinnost a toxicitu poly-ICLC, modifikátoru biologické odpovědi u dětí s gliomy nízkého stupně.

PROTEOMIKA

Současné diagnostické a terapeutické monitorování pacientů s mozkovým nádorem je výrazně ztíženo kvůli omezenému pochopení biologie mozkového nádoru a odpovědi na terapii. Většina nádorů CNS nemůže být identifikována nebo následována expresí sérových nebo CSF ​​markerů. Pokud by však byly k dispozici, byly by takové markery vysoce žádoucí a mohly by být použity k:

• Zjistit minimální reziduální onemocnění
• Předvídat reakci na specifické cílené terapie
• Předvídat nebo předvídat progresi nádoru
• Rozlište recidivu nádoru od pooperačních změn nebo postradiačních změn na neurozobrazování
• Rozšířit současné histopatologické klasifikační systémy
• Zlepšit současná klinická a patologická schémata stratifikace léčby
• Posuďte účinnost a odpověď nádoru na specifické biologické cílené terapie, které nemusí mít vliv na velikost nádoru jako primární cílový parametr nádoru (např. inhibitory s malou molekulou nebo antiangiogenní strategie) I když by takové markery byly užitečné pro prognózu, sledování a léčbu všech nádorů CNS, jeho použití u gliálních nádorů včetně recidivujících astrocytomů nízkého stupně je kritické, protože tyto nádory jsou často biopsií při prezentaci, ale ne při recidivě. Tyto nádory často nejsou vhodné pro kompletní resekci nebo biopsii kvůli výmluvnosti mozkové tkáně, kterou infiltrují (např. optická dráha, mozkový kmen nebo hypotalamické gliomy), nebo krevních cév, které obalují.

Biologický materiál CNS u gliálních tumorů mozkomíšního moku má tendenci se šířit lokálně podél cest bílé hmoty spíše než prostřednictvím subarachnoidálního výsevu. U dětí s low grade gliomy bylo hlášeno šíření gliomů nízkého stupně podél subarachnoidálního prostoru. Dokonce i fokální nádory často sousedí s dráhami CSF (např. intrapedunkulární jamka, třetí a čtvrtá komora), což vede k přímému kontaktu mezi nádorovou tkání a míšní tekutinou. Vyšetření cytologie CSF pro tyto nádory však není standardní. Vzhledem k omezením identifikace nádorových buněk v CSF jsou potřebné metodiky, které by mohly zlepšit naše chápání nádorů CNS všech typů. To by poskytlo významné zlepšení v současnosti dostupných znalostí o biologii těchto nádorů a mohlo by objasnit potenciální terapeutické cesty.

Proteomika, relativně nová oblast výzkumu, kde se analyzuje celkový proteinový komplement tkáňového kompartmentu, byla úspěšně použita k identifikaci nových biomarkerů v pevných nádorech (Zheng, 2003); (Khwaja, 2007). Protože proteiny jsou efektory všech buněčných funkcí, jejich měření by mělo představovat nejpřímější prostředek buněčné charakterizace, a tedy biologie nádoru. Protože buňky a jejich prostředí existují v integrovaném stavu, bylo možné zkoumat proteiny extracelulárních kompartmentů za účelem posouzení přítomnosti a dopadu nádorových buněk. To bylo provedeno primárně za použití séra nebo plazmy k vytvoření metody screeningu na přítomnost nádorů nízkého stadia. Analogickým extracelulárním kompartmentem pro použití u mozkových nádorů by byl cerebrospinální mok (CSF). Cirkuluje v CNS a vyměňuje proteiny s extracelulární tekutinou mozku a míchy.

CSF se neustále vytváří a reabsorbuje, což poskytuje proteom v ustáleném stavu v reálném čase. Na rozdíl od séra, které obsahuje vysoce komplexní proteinovou směs od velmi nízkého množství proteinů v rozmezí 10-30 pg/ml až po velmi hojné proteiny v rozmezí 35-55 mg/ml, CSF obsahuje méně komplexní proteinovou směs (Omenn, 2005 ).

Proto je pravděpodobnější, že CSF obsahuje vyšší relativní koncentrace nádorově specifických proteinů (vyšší poměr signálu k šumu) než sérum. Dohromady to činí CSF atraktivní alternativou k séru pro detekci biomarkerů souvisejících s mozkovým nádorem. Na rozdíl od leukémie a mnoha solidních nádorů mimo CNS, kde se snadno provádějí sériové biopsie, nejsou nádory CNS snadno dostupné jinde než v době počáteční nebo opakované resekce nebo biopsie. Zatímco studie na těchto vzorcích poskytují důležitá zjištění týkající se biologie nádoru, sériové analýzy během léčby nejsou rozumné. Naproti tomu u většiny pediatrických pacientů lze vzorky CSF pacientů s nádorem snadněji odebírat. S rozvojem proteomické technologie je možné zkoumat signály související s nádorem v době diagnózy prostřednictvím léčby a poté v remisi a/nebo v době recidivy nebo progrese.

Zatímco CSF ​​pro nasazování nádorů je snadno dostupný a běžně se získává pro cytologii, systematické hodnocení proteinů v těchto vzorcích by mohlo mít značný vědecký význam. Kromě identifikace potenciálních původců onemocnění nebo odpovědi na terapii lze také hodnotit stav glykosylace a fosforylace mnoha proteinů. Studie v nádorové tkáni ukazují, že takové informace odhalují aktivitu různých enzymů, které korelují s léčebnou odpovědí (Mellinghoff, 2005); (Helgi, 2005) nebo progrese leptomeningeálních metastáz (Brandsma, 2006).

Proteomika Proteomika CSF byla aplikována na mnoho neurologických poruch včetně Alzheimerovy choroby, amyotrofické laterální sklerózy, roztroušené sklerózy, akutního poranění mozku a Creutzfeldt-Jakobovy choroby (Rohlff, 2001).

Zprávy o jeho použití v neuroonkologii jsou omezené, ale demonstrují potenciál této technologie účinně identifikovat nádorové biomarkery. Jedna studie použila dvourozměrnou elektroforézu na polyakrylamidovém (2-D) gelu k měření relativních množství dvou předem vybraných markerů, N-Myc a l-CaD, v mozkomíšním moku pacientů s mozkovým nádorem (Zheng, 2003). Jiný použil ELISA CSF k identifikaci osteopontinu jako prediktivního AT/RT a koreloval s odpovědí na terapii (Kao, 2005). Proteomika CSF využívající 2-D gelovou elektroforézu v kombinaci s hmotnostní spektroskopií a štěpitelným izotopem Coded Affinity Tag (cICAT) byla použita k vyhodnocení 60 vzorků tekutiny CSF a nádorových cyst odebraných od dospělých s nádory mozku a neneoplastických kontrol. Tyto techniky byly použity k nalezení panelu proteinů odlišně exprimovaných v gliomech nižšího a vyššího stupně. Nálezy byly potvrzeny pomocí analýzy Western Blot sondování pro osm vybraných proteinů na základě implikované role v gliomagenezi a dostupnosti protilátek. Tato zpráva, která byla přijata k publikaci čekající na revize, identifikovala 21 potenciálních biomarkerů CSF pro astrocytom.

Jak bylo uvedeno výše, existují důkazy, že gliomy se šíří subarachnoidálním prostorem. V současné době existuje několik konsorcií, která aktivně studují expresi proteinů v míšním moku dětí s maligními gliovými a embryonálními nádory (Pediatric Brain Tumor Consortium, Pediatric Oncology Experimental Therapeutics Consortium). Proteiny zkoumané v těchto protokolech zahrnují ty, které se podílejí na angiogenezi a neovaskularitě (EGF, VEGF a bFGF), ty, které se podílejí na růstu a migraci nádoru (sekretovaný protein s kyselými a cystein bohatými doménami (SPARC), atraktin). Neexistuje žádné konsorcium, které by aktivně odebíralo vzorky míšního moku u dětí s nádory nižšího stupně. Sekundárním cílem této studie je vyšetřit tyto proteiny v mozkomíšním moku dětí s low grade gliomy, které mají progresi nádoru. Srovnání exprese proteinu CSF u nádorů vysokého a nízkého stupně pravděpodobně pomůže identifikovat biologické markery specifické pro progresi nádoru nebo pro patologii nádoru.