Ætiologien og udviklingen af ​​hjernetumorer

Mål med undersøgelsen:

1. At indsamle tilstrækkeligt materiale til hjernekræftvæv til morfologiske, protein-, RNA- og DNA-analyser med høj gennemstrømning.
2. At kombinere vævsrelaterede resultater af disse analyser med kliniske data for at undersøge potentialet af de nye biomarkører til at vurdere diagnose, prognose og arvelighed af hjernetumorer.

Materialer og metoder

Paraffin-indlejret tumormateriale

Paraffinblokke af mere end 4.000 hjernetumorer er blevet indsamlet i Laboratoriet for Patologi på Tampere Universitetshospital (patologisk afdeling i Fimlab Laboratory). De er primært blevet brugt til klinisk diagnosticering, men når patientens eller myndighedens samtykke er opnået, kan overskuddet af materialet bruges til forskningsformål. En neuropatolog har markeret den mest repræsentative region af hver tumor i et vævsglas. Ved hjælp af disse markeringer biopsieres tumorvævsregioner derefter i vævsmikroarrayblokken (Micro-Array Technology, Beecher Instruments, Inc.). Op til 1.000 histologiske prøver kan opsamles i én vævsmikroarrayblok, som kan skæres i 200 vævssnit. Disse sektioner kan bruges i forskellige slags analyser (immunohistokemi, fluorescens og chromogen in situ hybridisering og andre histologiske status). Blandt fordelene ved metoden er dens høje kapacitet, potentiale for automatisering, begrænset skade på den oprindelige vævsblok og optimerede omstændigheder for molekylærbiologiske analyser. Vi producerede den første finske TMA-blok i 1999. Indtil nu er op til 3000 forskellige hjernetumorer blevet udtaget til vores TMA:er, hvoraf 2000 gliomer og meningeomer er brugt til denne undersøgelse. Det følgende giver eksempler på projekter, hvor metoden anvendes. Lignende strategier er brugt i denne undersøgelse:

1. Vi har undersøgt forholdet mellem kulsyreanhydraser og hjernetumorer. Carbonanhydrase IX (CA IX) er et hypoxi-induceret enzym, der er forbundet med tumorgenese. CA IX immunopositivitet blev fundet i 80 % af 362 astrocytiske gliomer indsamlet i vævsmikroarrayblokke. Ifølge multifaktoriel overlevelsesanalyse var CA IX-intensitet en signifikant og uafhængig prognostisk faktor. CA IX er en mulig kandidat til målrettet terapi.

2. Ved at bruge cDNA-microarray-metoden er det muligt at analysere ekspressionen af ​​flere cancergener i én hybridisering. cDNA-CGH mikroarray-metoden gør samtidig brug af cDNA-microarray-metoden og komparativ genomisk hybridisering. Denne metode giver os mulighed for at studere forholdet mellem genkopiantal og ekspressionen af ​​det særlige amplificerede gen og også at definere, ved høj opløsning, generne i cellelinjer, der er amplificeret og overudtrykt. Analysen giver et mere fokuseret billede af sammenhængen mellem ændringer i genkopiantal og deres ekspression i forskellige slags tumorer. Med disse metoder har vi fundet flere nye cancergenkandidater, der kan være involveret i patogenesen af ​​neuroblastomer. For at sikre disse geners rolle har vi bygget neuroblastomvævsmikroarrayblokke og udført FISH- og IHC-analyser ved hjælp af disse TMA'er. Det lykkedes os at karakterisere en amplifikationsregion, som forekom i næsten halvdelen af ​​tumorprøverne fra neuroblastompatienter, og som var signifikant forbundet med patientoverlevelse.

   Frisk væv og frosne væv mikroarrays

   Vores team på Institut for Patologi har taget skridt til at forberede sig på molekylærbiologiske og genetiske undersøgelser, der kræver friske vævsarkiver. Til dette formål har vi systematisk indsamlet og registreret hjernetumorvæv til moderne metoder til kræftdiagnostik og -forskning. Behandling, opbevaring og arkivering af hjernetumorvæv fra de neurokirurgiske operationsstuer kl

   Tampere Universitetshospital udføres centralt på patologisk afdeling for frosset vævslaboratorium. Dette arbejde har været i gang siden 1992, og nu er mere end 1.000 friske tumorprøver blevet indsamlet. Prøvematerialet bruges til nøjagtig tumordiagnose i fasen af ​​primær diagnose (f.eks. genetisk 1p19q LOH-analyse af oligodendrogliomer). Vores nye frosne vævsapplikation tjener flere nye molekylærpatologiske metoder. Vi har udviklet en helt ny metode baseret på snap frozen teknikken og produceret dusinvis af prøver fra forskellige hjernelokaliseringer (frozen brain array). Det følgende giver et eksempel på et projekt, hvor metoden med frosset væv blev brugt. Lignende principper skal anvendes i denne undersøgelse:

3. Vi har udviklet en ny metode, som letter differentialdiagnosticering af hjernetumorer under operation. Ved hjælp af Ultrarapid Ki-67-farvningsmetoden kan proliferationsmarkøren Ki-67 analyseres intraoperativt med snap frozen-teknikken og lysmikroskopi inden for 10 - 15 minutter. Vi var i stand til at fastslå anvendeligheden af ​​metoden ved hjælp af frosne vævssnit af gliomer, der tidligere var blevet indsamlet i vores vævsbank. På basis af deres proliferationsindekser kunne gliomerne opdeles i forskellige malignitetsgrader og prognosegrupper. Denne meget specifikke diagnostiske metode kan f.eks. anvendes i situationer, hvor terapeutiske lægemidler placeres i et intrakranielt operationsfelt.

   Ekstraheret RNA og DNA

   Vores laboratorium er veludstyret og forberedt til RNA- og DNA-undersøgelser. Efter ekstraktion arkiveres RNA og DNA og opbevares ved -700 C til senere brug. Eksempel på projekter, der bruger denne metode:

4. Koblingsanalyse er et effektivt værktøj til at lokalisere gener, der disponerer for familiære sygdomme, forudsat at der er et tilstrækkeligt antal familier med den pågældende sygdom. Til koblingsanalyse undersøges de polymorfe regioner af genomet ved hjælp af markører for kromosomale områder, der er blevet videregivet fra familiens grundlæggere til alle medlemmer med gliomer i familien. Vi har indsamlet blod- og DNA-prøver fra meget sjældne gliomfamilier (med i alt 183 medlemmer) med henblik på koblingsanalyse. På basis af genom-dækkende koblingsanalyse fandt vi et nyt kromosom-locus, der var signifikant forbundet med det familiære gliom. Dyb sekventering af prøverne fra familiære gliompatienter er det følgende trin i vores undersøgelse.

Dataindsamling

Vores neuro-onkologiske materiale på Tampere Universitetshospital Pathologisk Afdeling omfatter 5.000 vævsprøver (4.000 paraffin og 1.000 frosne vævsprøver). Dette er et for stort datasæt til at kunne administreres af individuelle forskere i deres egne databaser. Vores mål er derfor at udvikle et nyt integreret forskningsdatasystem til effektiv håndtering af det vævsmateriale, der er blevet indsamlet gennem de sidste 30 år, herunder et detaljeret register over alle prøverne. Registret vil også omfatte digitalt fotomateriale fra TMA og andre histologiske objektglas samt virtuelle mikroskopiske objektglas. De relevante kliniske data fra patienterne (f.eks. mindst tre års opfølgning af gliom- og meningeompatienter opereret i 1983 - 2009) kombineres med vævsdata med tilladelse fra de finske myndigheder og Tampere Universitetshospital.

Projektet overholder Helsinki-erklæringen, gældende finsk lovgivning og principperne for databeskyttelse, som er fastlagt af Tampere Universitetshospital. Denne undersøgelse er retrospektiv og rent observationel. Tildelingen af ​​den medicinske intervention er ikke efter undersøgerens skøn. Indsamlingen af ​​prøver til forskningsformål krævede hver enkelt patients informerede samtykke i det familiære gliomstudie. Arkivering af diagnostisk materiale i en vævsbank medfører ingen etiske problemer. Kun overskydende materiale fra diagnostiske prøver bruges til forskningsformål, enten med patientens informerede samtykke eller med tilladelse fra de relevante finske myndigheder (den nationale myndighed for lægelige anliggender i Finland). Den etiske komité på Tampere Universitetshospital har givet tilladelse til vores projekt (R07042). Den familiære gliomundersøgelse udføres under en særskilt tilladelse (Social- og Sundhedsministeriet, Dagbogsnummer 127/08/95). Der er også opnået forskningstilladelser på grundlag af den finske vævslov (Valvira: Dagbogsnummer 7796/05.01.00.06/2011).