Geneettinen herkkyys pahanlaatuisessa keuhkopussin mesotelioomassa: ituradan vaihtelujen kliininen vaikutus (MAGNETS)

Pahanlaatuinen keuhkopussin mesoteliooma (MPM) on keuhkopussin mesotelin harvinainen ja aggressiivinen kasvatus, joka liittyy pääasiassa asbestialtistukseen, josta puuttuu edelleen tehokkaita hoitoja. Euroopan esiintyvyysasteen ennustetaan olevan huippua noin 2025, johtuen altistumisen ja sairauden alkamisen pitkän viiveestä. Asbesto -teollisuuskäyttö oli huipullaan 1970 -luvulla ja päättyi Italiassa vuonna 1994 (L.D. 257). Pavian maakunnassa Broni -kaupungin sementtilaitoksen kunnostaminen alkoi kuitenkin vuonna 2007: Teoksia ei vielä valmistu, ja väestön altistuminen jatkuu tänään. Asst Pavian maakunnan ja IRCCS Policlinico San Matteo -säätiön verkosto yksilöi yli 80 tapaustapausta viimeisen kahden vuoden aikana. Siksi olemme kiinnittäneet huomiomme harvinaiseen syöpään, jolla on alhainen elinajanodote (12-15 kuukautta diagnoosista). Muut sairaudet, jopa samoilla mesodermissa, kuten munasarjasyöpillä, ovat yleisempiä, hyvin tutkittuja ja niillä on vakiintuneempia hoitomuotoja. Me tunnemme myös tarpeen vastata alueellemme erityisiin hyvinvointiin ja tyydyttämättömiin tarpeisiin. Hengitetyt asbestikuidut kulkevat keuhkopusuun, jossa ne jatkuvat, aiheuttavat ärsytystä, säilyttävät kudosvaurioita ja niitä löytyy post mortem (1).

Asbesti on ei-mutageeninen aine: sen nanosisoidut kuidut ovat suoraan vuorovaikutuksessa tyrosiinikinaasien (TKS) kanssa (esim. EGFR) ja voi indusoida sopimattoman reseptorin dimeroinnin ja aktivaation, ilman somaattisten mutaatioiden aktivointia. TK -reseptorin aktivaatio aloittaa solusignaalit kaskadit ja karsinogeneesin. Asbesti indusoi siten tulehduksellisen immunosuppressiivisen mikroympäristön muodostumisen, joka voi tukea kasvaimen kasvua yksilöillä, joilla on geneettinen taipumus (2). Tämän seurauksena toimivia tuumorikohteita yhdessä heterogeenisen strooman kanssa tukee nykyaikaisten lääkkeiden, sekä TK: n että immuunijärjestelmän tarkistamisen estäjien (TKI, ICIS) epäonnistumista. Tässä monimutkaisessa tilanteessa ituradan muutosten rooli MPM: ssä on edelleen suurelta osin tutkimatta, paitsi BAP1 -geenin muutokset, joiden tiedetään altistuvan taudille (3).

Keskitymme tulehdukselliseen tunkeutumiseen, lääkeaineen vasteeseen, syövän alttiiksi, jotka liittyvät geenien paneeliin määritellä ituradan allekirjoitukset, joilla on mahdolliset prognostiset ja ennustavat vaikutukset. Tämä tutkimus myötävaikuttaa edelleen tutkimatonta ympäristöä ja parantaa mekanistista tietoa MPM -biologiasta ja yksilöiden välisestä alttiudesta asbestille. Lisäksi se voisi olla apua uusien toiminnan tavoitteiden tunnistamisessa ja henkilökohtaisten ja tehokkaampien terapeuttisten strategioiden suunnittelussa.

Tutkimuksen päätavoitteena on etsiä geenin paneelin ituradan muutoksia. Tutkimus suoritetaan samanaikaisesti verinäytteillä, jotka on saatu asbestille altistetuista henkilöistä ja MPM-potilaista. Tämä lähestymistapa sallii: i) MPM: n alkaluonteisiin (tai jopa suojaan) liittyvien oletettujen ituradan allekirjoitusten havaitsemisen ennuste- ja ennustavilla vaikutuksilla.

Ensisijainen tavoite on ituradan mutaatioiden esiintyvyyden vertailu MPM -potilailla vs. asbesti paljasti terveitä koehenkilöitä.

Toissijainen tavoite on vertailu yleisen eloonjäämisen (OS) vertailu MPM -potilaiden mutaatiotilan mukaan.

Tutkimus rakennetaan kolmeen vaiheeseen. Ensimmäinen askel pitää näytteenotot. Pneumologiayksikössä seuraavat potilaat, joihin MPM, on ehdokas tutkimukseen (30 tapausta/vuosi).

Jokaiselle heistä kerätään 4 ml: n kokoveri verivetolla (käyttämällä EDTA: ta antikoagulanttina). Vertailukelpoinen veren määrä johdetaan jo elinkelpoisesta biopankista MPM -potilailta (50 tapausta) ja asbestia altistuneilta henkilöiltä (30 tapausta), jotka on saatu ICS Maugerissa (50 tapausta). Onkologinen biopankkien palveluyksikkö sijaitsee ICS Maugerin tutkimuslaboratorioissa. Sitä rahoitettiin vuonna 2009 ihmisen biologisen materiaalin keräämisessä, säilyttämisessä, varastoinnissa ja jakelussa tutkimustarkoituksiin. Maugeri-institutionaalisessa onkologisessa biopankissa erityyppisistä syöpästä kärsivistä potilaista on varastoitu tähän mennessä (4% pahanlaatuinen keuhkopussin mesoteliooma) ja joille kliininen historia ja seuranta on dokumentoitu hyvin. Jokaiselle ilmoittautuneelle tapaukselle PI kerää kliiniset ja väestötiedot sen jälkeen, kun se on saatu kirjallisen tietoisen suostumuksen. MPM -potilaita hoidetaan kansainvälisten ohjeiden mukaisesti ja hoidetaan rintakehän kasvainten (GINT) arvioinnin monitieteisen ryhmän perusteella.

Projektin seuraava vaihe kattaa kattavan ja perusteellisen löytöpyrkimyksen, jonka tavoitteena on tunnistaa ituradan vaihtelut, jotka vaikuttavat mikroympäristön tunkeutumisen säätelyyn, lääkkeen vasteeseen ja syövän alttiuteen osallistuviin geenien paneeliin. Seuraavan sukupolven sekvensointimenetelmiä hyödyntävien kasvainten karakterisointi on tällä hetkellä henkilökohtaisen lääketieteen alan eturintamassa. On korostettava, että useimmissa syöpätyypeissä geneettinen omaisuus on määriteltävä maisemana, joka koostuu pienestä määrästä vuoria (geenejä, jotka on muutettu suuressa kasvaimessa) ja paljon suuremmasta määrästä kukkuloita, nimittäin niitä, jotka ovat muuttuneet harvoin. Julkaistut tutkimukset ovat paljastaneet noin 140 geeniä, jotka intrageenisten mutaatioiden muuttamisen yhteydessä voivat edistää tai ajaa kasvaimeneneesiä; Muut mutaatiot ovat matkustajia, eivätkä anna valinnaista kasvua. Toisaalta useiden geenien tiedetään altistuvan syöpään, kun ne peritään mutanttimuodossa sukusoluilla, eivätkä ne ole somaattisesti mutatoituneita syöpään huomattavasti. Nämä geenit eivät anna merkittävää selektiivistä kasvuetua, kun ne muuttuvat, mutta voivat edistää tuumorigeneesiä epäsuorilla tavoilla. MPM: n geneettistä karakterisointia ei ole vielä täysin selkeytetty merkittävästi potilaiden välisen vaihtelun ja tuskin ilmoitettujen somaattisten poikkeavuuksien vuoksi. Suurin osa MPM: n geneettisistä muutoksista on kasvainsuppressorigeenien tai talonmiesgeenien toiminnan menetys. Koska onkogeenisen riippuvuuden kontekstia ei ole, aktivoitujen muuntimien (mTOR -estäjät, FAK -estäjät) farmaseuttinen kohdistaminen voi olla avain MPM -hoidon parantamiseksi. Siksi nykyinen projekti pyrki tutkimaan syvästi MPM: n ituradan vaihtelua ja paljastettua väestöä MPM -edistämiseen liittyvien isäntätekijöiden määrittämiseksi. Patogeeniset ituradan muunnelmat MPM: ssä ovat usein mukana DNA -vaurioiden korjaamisessa ja kromatiinin uudelleenmuodostusreiteissä, ja yleisimmin tunnistetut ituradan mutaatiot ovat BAP1: ssä, joka koodaa kasvainsuppressorigeeniä. Sen proteiini on ydin deubivitinoiva entsyymi, jolla on tärkeä rooli kromatiinimodulaatiossa, transkriptionaalisessa säätelyssä, solujen lisääntymisessä, DNA: n korjaamisessa, solukuolemassa ja glukidisessa aineenvaihdunnassa.

Kaikkien asiaankuuluvien tietojen tunnistamiseksi suoritetun systemaattisen kirjallisuuskatsauksen perusteella 30 geenin joukko, joka liittyy mikroympäristön tunkeutumismodulaatioon (esim. RBL1), lääkevaste (esim. XRCC1) ja syövän alttius (esim. Brac1-2) on määritelty. Tämä vaihe kattaa ensimmäisen vaiheen, joka keskittyy syvään mutaatioseulontaan, jonka tarkoituksena on analysoida räätälöityjä geenien paneelia, joka osallistuu mikroympäristöön immuunijärjestelmän immuunijärjestelmän perifeerisen veren mononukleaariseen soluun (PBMC) johdettuun DNA: han. Seuraavan sukupolven sekvensointi (NGS) -lähestymistapaa sovelletaan Illumina-ASEQ 100 -sekvensointijärjestelmällä. Jokaisesta tässä tutkimuksessa ilmoittautuneesta koehenkilöstä kokonais -DNA uutetaan automatisoidulla puhdistusjärjestelmällä, sitten 20 ng syöttö -DNA: ta käytetään kirjaston rakentamiseen ja seuraavan sukupolven sekvensointiin kaikkien syöpään liittyvän geenin koodaavien eksonien kanssa. Tunnistetut variantit toimitetaan bioinformatiikan analyysiin Polyfen-2: n, SIFT- ja yhtyevarianttivaikutusten ennustajan (VEP) avulla, jotta voidaan arvioida vastaavan aminohapposubstituution mahdolliset vaikutukset koodatun proteiinin rakenteeseen ja toimintaan. Lisäksi kliinisesti merkittäviä variantteja merkitään käyttämällä Clinvar-NCBI-, GNOMAD- ja kosmisia tietokantoja. Viimeaikaiset kliiniset tutkimukset ovat liittyneet korkeaan tuumorin mutaatiotaakkaan (TMB) parantuneiden potilaiden vasteprosenttien ja eloonjäämishyötyjen kanssa immuunijärjestelmän estäjistä; Siksi TMB on nousemassa näiden immunoterapia -aineiden vasteen biomarkkeriksi. Lisäksi on osoitettu, että ituradan variantit voivat vaikuttaa kasvainten molekyylifenotyyppeihin ja siten ennustaa tarkistuspisteen estäjien tehokkuuden. Näistä näkökohdista tuijottaen tässä tutkimuksessa analysoimme myös ituradan kasvaimen mutaatiotaakkaa (GTMB) arvioimalla ei -synonyymien mutaatioiden kokonaismäärää kussakin valitussa geenissä.