Un essai de Poly-ICLC dans la prise en charge des gliomes pédiatriques récurrents de bas grade (Poly-ICLC)

Contexte/Justification L'incidence des tumeurs cérébrales pédiatriques primaires aux États-Unis est d'environ 1 500 par an. Les tumeurs cérébrales sont les tumeurs solides les plus fréquemment diagnostiquées dans l'enfance et représentent donc une importante mortalité infantile aux États-Unis. Les astrocytomes et les gliomes de bas grade sont le type le plus courant de tumeur cérébrale de l'enfant (36 % des tumeurs cérébrales de l'enfant). Ces tumeurs englobent un assortiment hétérogène de sous-types histologiques comprenant : des variantes fibrillaires, protoplasmiques, gemistocytaires et mixtes. Les astrocytomes pilocytiques, les xanthoastrocytomes pléomorphes et les astrocytomes à cellules géantes sous-épendymaires sont également inclus. De plus, chez les jeunes enfants, certaines entités rares et uniques se comportent comme des tumeurs de bas grade, notamment les gangliogliomes desmoplasiques infantiles et les astrocytomes desmoplasiques. Bien que les enfants atteints d'astrocytomes de bas grade survivent souvent de nombreuses années après un traitement conventionnel par chirurgie et parfois radiothérapie, certains enfants ne s'en tireront pas aussi bien. Ces tumeurs constituent un groupe hétérogène en raison des emplacements différents dans le cerveau et du comportement biologique variable des différents sous-types. Pour ceux où l'excision totale est possible, comme les astrocytomes cérébelleux, le pronostic est excellent avec plus de 90% de taux de survie à dix ans avec l'excision chirurgicale seule. En revanche, les taux de survie chez les enfants atteints de tumeurs cérébrales ou diencéphaliques sont de 40 à 70 % à cinq ans avec irradiation, mais déclinent à 11 à 50 % à 10 ans (Mundigers, 1990). Cependant, certaines tumeurs peuvent être non résécables/partiellement résécables, et la radiothérapie peut avoir des effets secondaires indésirables chez les jeunes enfants. Alors que les déficits intellectuels les plus importants surviennent chez les jeunes enfants de moins de 5 ans traités par irradiation crânienne, les déficits reconnus même chez les jeunes adultes justifient de repousser l'âge à 10 ans pour éviter l'irradiation. Les régimes de chimiothérapie sont utilisés pour les patients à haut risque (tumeur évolutive, tumeur résiduelle) comme moyen d'éviter ou de retarder la radiothérapie chez les jeunes patients, mais les effets secondaires de la chimiothérapie sont fréquemment rapportés.

De nouvelles formes de traitement efficaces qui auront moins d'effets secondaires sont indispensables dans les tumeurs cérébrales de l'enfant, en particulier les gliomes de bas grade. Nous proposons d'étudier l'efficacité et la toxicité du poly-ICLC, un modificateur de la réponse biologique chez les enfants atteints de gliomes de bas grade.

PROTÉOMIQUE

Le suivi diagnostique et thérapeutique actuel des patients atteints de tumeurs cérébrales est considérablement entravé en raison d'une compréhension limitée de la biologie des tumeurs cérébrales et de la réponse au traitement. La majorité des tumeurs du SNC ne peuvent pas être identifiées ou suivies par l'expression de marqueurs sériques ou CSF. Cependant, s'ils sont disponibles, de tels marqueurs seraient hautement souhaitables et pourraient être utilisés pour :

• Détecter une maladie résiduelle minimale
• Prédire la réponse à des thérapies ciblées spécifiques
• Prédire ou anticiper la progression tumorale
• Distinguer la récidive tumorale des changements post-chirurgicaux ou des changements post-radiation sur la neuro-imagerie
• Augmenter les systèmes de classification histopathologique actuels
• Améliorer les schémas actuels de stratification des traitements cliniques et pathologiques
• Évaluer l'efficacité et la réponse tumorale à des thérapies biologiques ciblées spécifiques qui peuvent ne pas avoir d'impact sur la taille de la tumeur en tant que critère d'évaluation primaire de la tumeur (par exemple, les inhibiteurs à petites molécules ou les stratégies anti-angiogéniques). Bien que de tels marqueurs soient utiles pour pronostiquer, surveiller et traiter toutes les tumeurs du SNC, son utilisation dans les tumeurs gliales, y compris les astrocytomes récurrents de bas grade, est essentielle car ces tumeurs sont souvent biopsiées lors de la présentation, mais pas lors de la récidive. Souvent, ces tumeurs ne se prêtent pas à une résection complète ou à une biopsie en raison de l'éloquence du tissu cérébral qu'elles infiltrent (par exemple, voie optique, tronc cérébral ou gliomes hypothalamiques), ou des vaisseaux sanguins qu'elles enveloppent.

Matériel biologique du SNC dans le LCR Les tumeurs gliales ont tendance à se disséminer localement le long des voies de la substance blanche plutôt que par ensemencement sous-arachnoïdien. La dissémination de gliomes de bas grade le long de l'espace sous-arachnoïdien a été rapportée chez des enfants atteints de gliomes de bas grade. Même les tumeurs focales sont fréquemment adjacentes aux voies du LCR (par exemple, fosse intrapédonculaire, troisième et quatrième ventricules) entraînant un contact direct entre le tissu tumoral et le liquide céphalo-rachidien. Pourtant, l'examen de la cytologie du LCR pour ces tumeurs n'est pas standard. Compte tenu des limites de l'identification des cellules tumorales dans le LCR, des méthodologies susceptibles d'améliorer notre compréhension des tumeurs du SNC de tous types sont nécessaires. Cela apporterait une amélioration significative des connaissances actuellement disponibles sur la biologie de ces tumeurs, et pourrait élucider des pistes thérapeutiques potentielles.

La protéomique, un domaine de recherche relativement nouveau dans lequel le complément protéique total d'un compartiment tissulaire est analysé, a été utilisée avec succès pour identifier de nouveaux biomarqueurs dans les tumeurs solides (Zheng, 2003); (Khwaja, 2007). Parce que les protéines sont des effecteurs de toutes les fonctions cellulaires, leur mesure devrait représenter le moyen le plus direct de caractérisation cellulaire et donc de biologie tumorale. Parce que les cellules et leur environnement existent dans un état intégré, il a été possible d'interroger les protéines des compartiments extra-cellulaires pour évaluer la présence et l'impact des cellules tumorales. Cela a été fait principalement en utilisant du sérum ou du plasma pour établir une méthode de dépistage de la présence de tumeurs de stade bas. Un compartiment extracellulaire analogue à utiliser dans les tumeurs cérébrales serait le liquide céphalo-rachidien (CSF). Il circule dans tout le SNC et échange des protéines avec le fluide extracellulaire du cerveau et de la moelle épinière.

Le LCR est continuellement créé et réabsorbé, fournissant un protéome à l'état d'équilibre en temps réel. Contrairement au sérum, qui contient un mélange de protéines très complexe allant de protéines en très faible abondance dans la plage de 10 à 30 pg/mL à des protéines très abondantes dans la plage de 35 à 55 mg/mL, le LCR contient un mélange de protéines moins complexe (Omenn, 2005 ).

Par conséquent, le LCR est plus susceptible de contenir des concentrations relatives plus élevées de protéines spécifiques à la tumeur (rapport signal sur bruit plus élevé) que le sérum. Pris ensemble, cela fait du CSF une alternative intéressante au sérum pour la détection des biomarqueurs liés aux tumeurs cérébrales. Contrairement à la leucémie et à de nombreuses tumeurs solides en dehors du SNC, où des biopsies en série sont facilement réalisées, les tumeurs du SNC ne sont pas facilement accessibles autrement qu'au moment de la résection ou de la biopsie initiale ou répétée. Alors que les études sur ces échantillons fournissent des résultats importants concernant la biologie de la tumeur, des analyses en série pendant le traitement ne sont pas raisonnables. En revanche, le LCR des patients atteints de tumeur peut être plus facilement échantillonné chez la plupart des patients pédiatriques. Avec le développement de la technologie protéomique, l'investigation des signaux liés à la tumeur au moment du diagnostic par le biais du traitement, puis en rémission et/ou au moment de la récidive ou de la progression est possible.

Alors que le LCR pour l'ensemencement des tumeurs est facilement disponible et obtenu de manière routinière pour la cytologie, l'évaluation systématique des protéines dans ces échantillons pourrait être d'une importance scientifique considérable. En plus d'identifier les responsables potentiels de la maladie ou de la réponse au traitement, l'état de glycosylation et de phosphorylation de nombreuses protéines peut également être évalué. Des études sur les tissus tumoraux montrent que de telles informations révèlent l'activité de différentes enzymes qui sont en corrélation avec la réponse au traitement (Mellinghoff, 2005) ; (Helgi, 2005) ou la progression des métastases leptoméningées (Brandsma, 2006).

Protéomique La protéomique du LCR a été appliquée à de nombreux troubles neurologiques, notamment la maladie d'Alzheimer, la sclérose latérale amyotrophique, la sclérose en plaques, les lésions cérébrales aiguës et la maladie de Creutzfeldt-Jakob (Rohlff, 2001).

Les rapports sur son utilisation en neuro-oncologie sont limités, mais démontrent le potentiel de cette technologie pour identifier efficacement les biomarqueurs tumoraux. Une étude a utilisé une électrophorèse bidimensionnelle sur gel de polyacrylamide (2-D) pour mesurer les quantités relatives de deux marqueurs présélectionnés, N-Myc et l-CaD, dans le LCR de patients atteints de tumeur cérébrale (Zheng, 2003). Un autre a utilisé l'ELISA du LCR pour identifier l'ostéopontine comme prédicteur de l'AT/RT et corrélé à la réponse au traitement (Kao, 2005). La protéomique du LCR utilisant l'électrophorèse sur gel 2D en combinaison avec la spectroscopie de masse et l'étiquette d'affinité codée par isotope clivable (cICAT) a été utilisée pour évaluer 60 échantillons de LCR et de liquide de kyste tumoral prélevés sur des adultes atteints de tumeurs cérébrales et des témoins non néoplasiques. Ces techniques ont été utilisées pour trouver un panel de protéines exprimées de manière différentielle dans les gliomes de grade inférieur par rapport aux gliomes de grade supérieur. Les résultats ont été confirmés à l'aide d'une analyse Western Blot sondant huit protéines sélectionnées en fonction du rôle implicite dans la gliomagenèse et de la disponibilité des anticorps. Ce rapport, qui a été accepté pour publication en attendant les révisions, a identifié 21 biomarqueurs potentiels du LCR pour l'astrocytome.

Comme mentionné ci-dessus, il existe des preuves que les gliomes se disséminent à travers l'espace sous-arachnoïdien. Actuellement, plusieurs consortiums étudient activement l'expression des protéines dans le liquide céphalo-rachidien d'enfants atteints de tumeurs gliales et embryonnaires malignes (Pediatric Brain Tumor Consortium, Pediatric Oncology Experimental Therapeutics Consortium). Les protéines interrogées dans ces protocoles incluent celles impliquées dans l'angiogenèse et la néovascularisation (EGF, VEGF et bFGF), celles impliquées dans la croissance et la migration tumorales (Secreted protein with acidic and cysteine ​​rich domains (SPARC), attractin). Il n'y a pas de consortium collectant activement des échantillons de liquide céphalo-rachidien chez les enfants atteints de tumeurs de bas grade. Un objectif secondaire de cette étude est d'examiner ces protéines dans le LCR d'enfants atteints de gliomes de bas grade qui présentent une progression tumorale. La comparaison de l'expression des protéines du LCR dans les tumeurs de haut grade et de bas grade est susceptible d'aider à identifier des marqueurs biologiques spécifiques de la progression tumorale ou de la pathologie tumorale.