Identifikation af en ny blodbiomarkør til diagnose og prognose af liposarkomer (ESPACE)

Sarkomer er sjældne sygdomme, der tegner sig for mindre end 1 % af alle maligne sygdomme hos voksne¹. Deres forekomst er omkring 6 nye tilfælde pr. 100.000 indbyggere om året, dvs. 4.000 til 5.000 nye tilfælde anslået om året i Frankrig.

Liposarkom (LPS) er den mest almindelige undertype af bløddelssarkom, der tegner sig for cirka 15 % af alle sarkomer.

OMS-klassifikationen skelner mellem 5 kategorier af LPS: myxoid, pleomorphe, rundcellede liposarkomer, dedifferentierede (DD-LPS) og veldifferentierede (WD-LPS). Forskerholdet er interesseret i de sidste to i denne undersøgelse.

Diagnosen er mistænkt på billeddiagnostiske undersøgelser (MRI for lemmertumorer og CT for retro-peritoneal LPS), hvilket skulle føre til en diskussion på et multidisciplinært tumornævn i et ekspertcenter for at validere biopsien for endelig diagnose og definere den bedste biopsivej til undgå risiko for spredning. I Frankrig er håndteringen af ​​patienter med sarkom organiseret omkring netværket af 24 "NETSARC"-centre.

WD-LPS og DD-LPS, kan være svære at skelne fra henholdsvis benigne fedttumorer og udifferentierede sarkomer. Molekylær analyse baseret på påvisning af Mdm2-genamplifikation ved Fluorescence in situ Hybridization (FISH) er i øjeblikket "guldstandarden". Det udføres på en tumorbiopsi. Biopsien er en røntgenbiopsi, da den anbefales i retningslinjerne for at mindske risikoen for sygdomsspredning. Materialet, der muliggør diagnosen, er således begrænset, hvilket komplicerer realiseringen af ​​morfologi, immunhistokemi og molekylærbiologi på den samme prøve. Den anden begrænsning er, at dette tumorfragment ikke altid afspejler intra-tumor heterogenitet.

Behandlingen er kirurgisk med monoblok resektion af en kirurg med speciale i sarkomer. På trods af kirurgisk excision er risikoen for lokalt og fjernt tilbagefald ca. 26 % for veldifferentierede liposarkomer⁵ og op til 59 % for dedifferentierede retroperitoneale liposarkomer. Prognostiske faktorer for recidiv er kvaliteten af ​​excision, tumorstørrelse, grad og retroperitoneal/lem lokalisering. Problematikken omkring disse 2 typer liposarcomer er ikke det samme. I WD-LPS er spørgsmålet at kende risikoen for tilbagefald i tilfælde af uplanlagt R1-resektion (repræsenterer ca. 50 % af de indledende operationer). Faktisk er en systematisk kirurgisk revision af alle disse tilfælde dyr og sygelig, hvorimod der i 50 % af tilfældene ikke vil blive fundet nogen tumorrester på den kirurgiske genopretning. For DD-LPS er problemet anderledes, fordi den kirurgiske revision skal være systematisk i tilfælde af non-R0 operation, men det er risikoen for lokalt tilbagefald på trods af tilstrækkelig operation og den metastatiske risiko, der skal vurderes for at foreslå en adjuverende behandling (kemoterapi og/eller strålebehandling) til patienter med høj risiko for tilbagefald, hvilket også gør det vigtigt at identificere en biologisk prognosefaktor for at udvælge patienter med høj risiko for tilbagefald.

Klinikere foreslår at identificere en ny blodprøve, der ville indikere tilstedeværelsen af ​​sygdommen. Det ville så tjene til diagnosen, men også prognosen, hvilket giver os mulighed for at evaluere den resterende sygdom efter operation af excision. På grund af kompleksiteten af ​​sarkomer er det en udfordring at identificere en effektiv og pålidelig biomarkør for WD-LPS og DD-LPS med ikke-invasive metoder, men klinikere håber, at deres projekt vil give en mere effektiv og patientvenlig metode til påvisning af sygdommen. Vores projekt er afhængig af den komplementære ekspertise leveret af klinikere, forskere og biostatistikere i tæt samarbejde.

Klinikere har for nylig karakteriseret en ny funktion af det p53-uafhængige Mdm2-protein i serinmetabolisme, som kunne spille en fundamental rolle i udviklingen af ​​LPS. Gennem pan-genom tilgange har klinikere karakteriseret en ny transkriptionel aktivitet af Mdm2 og demonstreret dens rolle i metabolismen af ​​cancerceller. Disse data indikerer, at tilstedeværelsen af ​​Mdm2 ved kromatin gør det muligt at kontrollere transkriptionen af ​​gener involveret i metabolismen og transporten af ​​visse aminosyrer såsom serin.

Den endogene serin-pool opretholdes af en balance mellem auxotrofi og de novo-syntese, som er stærkt dereguleret under celletransformation for at understøtte kræftcellernes anabolske behov. Mdm2 rekrutteres via transkriptionsfaktorer fra ATF-familien på målgener involveret i de novo-syntese og serintransport.

Klinikere foreslår at identificere en biologisk test til prognose og diagnose af LPS, som ikke kræver invasiv biopsi. Patienter inkluderet i undersøgelsen vil være patienter med WD-LPS eller DD-LPS, med det mål at inkludere 100 patienter over 2 år.

Baseret på nyere data, der viser, at LPS-vækst medieres af Mdm2-medieret regulering af serinmetabolisme, foreslår klinikere at måle serinblodniveauer som en surrogatmarkør for LPS-udvikling. For at opretholde det intracellulære niveau af serin kontrollerer Mdm2 både de novo serinsyntese (en metabolisk vej, der bruger det glykolytiske mellemprodukt 3-phospho-glycerat til at generere serin i celler) og indgangen af ​​serin i cellen ved hjælp af auxotrofi. I betragtning af størrelsen af ​​LPS, som ofte kan nå op på flere ti centimeter, antog klinikere, at LPS kan resultere i en betydelig efterspørgsel efter serin, der kunne produceres af mikromiljøet og overføres til tumoren af ​​cirkulerende pools af serin og glycin (som kan -konverteret til serin af celler). Profileringen af ​​plasmaaminosyrer er af stor klinisk interesse, da de er lette at måle ved væskekromatografi (HPLC). Klinikere har allerede valideret en HPLC-metode til at måle forskellige aminosyrer, herunder serin og glycin, i serumet. Vores foreløbige data er i overensstemmelse med vores hypotese, da serumserinniveauet er højere i de xenotransplanterede mus med patienttumor sammenlignet med serumniveauer målt i kontrolmusene. Som reaktion på behandling med en Mdm2-hæmmer, som inducerer en drastisk reduktion i tumorvækst, kan der desuden observeres et fald i cirkulerende serin.

Klinikere vil bruge en HPLC koblet med massespektrometri, der allerede er udviklet til at måle aminosyrer fra Agilent-teknologi. Den kvantitative analyse af aminosyrer kombinerer hastighed og følsomhed med pålideligheden af ​​afledningsreaktionen og den analytiske teknik. Disse mål opnås ved automatiseret og online derivatisering ved hjælp af o-phthalaldehyd (OPA) til primære aminosyrer og 9-fluorenylmethylchlorformiat (FMOC) til sekundære aminosyrer. Automatiseret udledning integreres derefter i robust HPLC-analyse. Den komplette procedure er hurtig, nøjagtig, følsom og reproducerbar ved hjælp af Agilent 1190 HPLC.

Hovedformålet med dette projekt er at identificere en ny ikke-invasiv biologisk test til diagnosticering af LPS ved at måle cirkulerende serinniveauer. Den nuværende guldstandard er detektion af Mdm2-amplifikation af FISH.