Identifikace nového krevního biomarkeru pro diagnostiku a prognózu liposarkomů (ESPACE)

Sarkomy jsou vzácná onemocnění, tvoří méně než 1 % všech maligních onemocnění u dospělých¹. Jejich výskyt je asi 6 nových případů na 100 000 obyvatel za rok, tj. odhadem 4 000 až 5 000 nových případů ročně ve Francii.

Liposarkom (LPS) je nejběžnějším podtypem sarkomu měkkých tkání, tvoří přibližně 15 % všech sarkomů.

Klasifikace OMS rozlišuje 5 kategorií LPS: myxoidní, pleomorfní, liposarkomy s kulatými buňkami, dediferencované (DD-LPS) a dobře diferencované (WD-LPS). Výzkumný tým se zajímá o poslední dva v této studii.

Diagnóza je podezřelá na zobrazovacích vyšetřeních (MRI pro nádory končetiny a CT pro retroperitoneální LPS), která by měla vést k diskusi na multidisciplinárním nádorovém výboru v expertním centru s cílem ověřit biopsii pro definitivní diagnózu a definovat nejlepší cestu biopsie k vyhnout se riziku šíření. Ve Francii je péče o pacienty se sarkomem organizována kolem sítě 24 center „NETSARC“.

WD-LPS a DD-LPS může být obtížné odlišit od benigních tukových nádorů a nediferencovaných sarkomů. Molekulární analýza založená na detekci amplifikace genu Mdm2 metodou Fluorescence in situ Hybridization (FISH) je v současnosti „zlatým standardem“. Provádí se na biopsii nádoru. Biopsie je radiologická biopsie, jak je doporučeno v pokynech ke snížení rizika šíření onemocnění. Materiál umožňující diagnostiku je tak omezený, což komplikuje realizaci morfologie, imunohistochemie a molekulární biologie na stejném vzorku. Dalším omezením je, že tento nádorový fragment ne vždy odráží intratumorovou heterogenitu.

Léčba je chirurgická s monoblokovou resekcí chirurgem specializovaným na sarkomy. I přes chirurgickou excizi je riziko lokální a vzdálené recidivy přibližně 26 % u dobře diferencovaných liposarkomů⁵ a až 59 % u dediferencovaných retroperitoneálních liposarkomů. Prognostickými faktory pro recidivu jsou kvalita excize, velikost tumoru, grade a retroperitoneální / končetinová lokalizace. Problém týkající se těchto 2 typů liposarkomů není stejný. U WD-LPS je otázkou znát riziko recidivy v případě neplánované resekce R1 (představující přibližně 50 % počátečních operací). Systematická chirurgická revize všech těchto případů je ve skutečnosti nákladná a morbidní, zatímco v 50 % případů nebude při chirurgickém zotavení nalezen žádný nádorový zbytek. U DD-LPS je problém jiný, protože chirurgická revize musí být systematická v případě non-R0 operace, ale je to riziko lokální recidivy i přes adekvátní operaci a metastatické riziko, které musí být zhodnoceno, aby bylo možné navrhnout adjuvantní léčbu (chemoterapie a/nebo radioterapie) pacientům s vysokým rizikem recidivy, takže je nezbytné identifikovat biologický faktor prognózy pro výběr pacientů s vysokým rizikem recidivy.

Lékaři navrhují identifikovat nový krevní test, který by indikoval přítomnost onemocnění. Sloužil by pak k diagnostice, ale i prognóze umožňující zhodnotit reziduální chorobu po operaci excize. Vzhledem ke složitosti sarkomů je identifikace účinného a spolehlivého biomarkeru pro WD-LPS a DD-LPS pomocí neinvazivních metod výzvou, ale lékaři doufají, že jejich projekt poskytne účinnější a pro pacienty šetrnější metodu pro detekci nemoc. Náš projekt se opírá o doplňkové odborné znalosti poskytované klinickými lékaři, výzkumníky a biostatistiky v úzké spolupráci.

Lékaři nedávno charakterizovali novou funkci proteinu Mdm2 nezávislého na p53 v metabolismu serinu, který by mohl hrát zásadní roli ve vývoji LPS. Prostřednictvím pan-genomových přístupů lékaři charakterizovali novou transkripční aktivitu Mdm2 a prokázali jeho roli v metabolismu rakovinných buněk. Tato data naznačují, že přítomnost Mdm2 na chromatinu umožňuje řídit transkripci genů zapojených do metabolismu a transportu určitých aminokyselin, jako je serin.

Endogenní serinová zásoba je udržována rovnováhou mezi auxotrofií a de novo syntézou, které jsou během buněčné transformace silně deregulovány, aby podpořily anabolické potřeby rakovinných buněk. Mdm2 je rekrutován prostřednictvím transkripčních faktorů rodiny ATF na cílových genech zapojených do de novo syntézy a transportu serinu.

Kliničtí lékaři navrhují identifikovat biologický test pro prognózu a diagnózu LPS, který nevyžaduje invazivní biopsii. Pacienti zahrnutí do studie budou pacienti s WD-LPS nebo DD-LPS, s cílem zahrnout 100 pacientů během 2 let.

Na základě nedávných údajů ukazujících, že růst LPS je zprostředkován regulací metabolismu serinu zprostředkovanou Mdm2, kliničtí lékaři navrhují měřit hladiny serinu v krvi jako náhradního markeru pro rozvoj LPS. Pro udržení intracelulární hladiny serinu řídí Mdm2 jak de novo syntézu serinu (metabolická dráha, která využívá glykolytický meziprodukt 3-fosfo-glycerát k vytvoření serinu v buňkách), tak vstup serinu do buňky auxotrofií. Vzhledem k velikosti LPS, která může často dosahovat několika desítek centimetrů, lékaři předpokládali, že LPS může mít za následek významnou poptávku po serinu, který by mohl být produkován mikroprostředím a přenášen do nádoru cirkulujícími zásobami serinu a glycinu (které mohou být mezi -přeměněn buňkami na serin). Profilování aminokyselin v plazmě je velmi klinicky zajímavé, protože je lze snadno měřit kapalinovou chromatografií (HPLC). Lékaři již ověřili metodu HPLC pro měření různých aminokyselin, včetně serinu a glycinu, v séru. Naše předběžná data jsou v souladu s naší hypotézou, protože hladina serinu v séru je vyšší u xenoimplantovaných myší s nádorem pacienta ve srovnání se sérovými hladinami naměřenými u kontrolních myší. Kromě toho lze v reakci na léčbu inhibitorem Mdm2, který vyvolává drastické snížení růstu nádoru, pozorovat pokles cirkulujícího serinu.

Klinici budou používat HPLC spojenou s již vyvinutou hmotnostní spektrometrií k měření aminokyselin z technologie Agilent. Kvantitativní analýza aminokyselin kombinuje rychlost a citlivost se spolehlivostí derivační reakce a analytické techniky. Těchto cílů je dosaženo automatizovanou a online derivatizací pomocí o-ftalaldehydu (OPA) pro primární aminokyseliny a 9-fluorenylmethylchlorformiátu (FMOC) pro sekundární aminokyseliny. Automatizované odvození je pak integrováno do robustní HPLC analýzy. Celý postup je rychlý, přesný, citlivý a reprodukovatelný pomocí Agilent 1190 HPLC.

Hlavním cílem tohoto projektu je identifikovat nový neinvazivní biologický test pro diagnostiku LPS měřením hladin cirkulujícího serinu. Současným zlatým standardem je detekce amplifikace Mdm2 pomocí FISH.