신경아교종에서 IDH1 이질성의 방사성학 기반 시각화 및 정량적 검증

배경

WHO 2016은 분자마커를 신경교종의 병리진단에 공식적으로 도입함으로써 신경교종의 분자진단 시대를 여는 계기가 되었습니다. 이 중 IDH1(isocitrate dehydrogenase 1) 돌연변이는 신경교종 발생의 '중추'로 여겨지며 환자의 치료 계획과 예후에 영향을 미친다. 그러나 이 분자 바이오마커의 임상적 사용은 IDH1 돌연변이에 대한 정량적 연구가 부족하기 때문에 여전히 논란의 여지가 있습니다. 신경교종의 공간적 이질성은 기존 연구에서 입증되었습니다. 즉, 동일한 신경교종의 다른 부분에 있는 종양 조직은 다른 유전적 하위 유형에 속합니다. 이것은 IDH1-돌연변이 종양이 모든 종양 세포에서 돌연변이의 존재를 나타내지 않는다는 것을 의미하며, 따라서 임상적 유전 진단의 문제를 더욱 악화시킵니다.

목적

종양 내 유전자 변이를 정량화하기 위해 인공지능과 임상 빅데이터를 접목한 방사성 모델을 활용하고 조직 천자를 통해 정확성을 검증할 계획이다. 이러한 방식으로 우리는 높은 장비 및 기술 요구 사항, 높은 비용 및 오랜 시간과 같은 다중 사이트 샘플링 및 2세대 시퀀싱의 문제를 극복할 수 있으므로 신경아교종 내에서 유전적 이질성의 시각화 및 정량화를 이론적으로 실현할 수 있습니다.

프로세스

참가자는 수술 전에 정보에 입각한 동의서를 읽고 실험 그룹에 참여할지 여부를 자발적으로 결정합니다.

1. 유전적 이질성의 시각화 모델링

   수술 전에 참가자는 먼저 일상적인 이미징과 결과 이미지를 사용하여 방사성 모델을 구축합니다. 이 모델은 신경아교종에서 IDH1 돌연변이를 비침습적으로 예측합니다.

2. 일반적인 사이트 펑크

   등록된 참가자를 마취 및 개두술한 후, 임상의는 모델 출력을 기반으로 구멍을 뚫을 전형적인 종양 부위를 선택했습니다.

3. 조직병리학적 진단

   동일한 천자 부위의 검체를 두 부분으로 나누고 첫 번째 부분은 파라핀 포매를 위해 일상적으로 포르말린으로 고정하고 마지막으로 H&E 염색 절편을 사용합니다. 병리학자는 먼저 H&E 섹션을 읽고 병리학적 형태 및 특성, 특히 종양 세포 함량 및 분포를 설명하는 조직학적 진단을 내립니다.

4. IDH1 단일 뉴클레오티드 시퀀싱

   샘플의 다른 부분은 액체 질소 보존에 사용됩니다. Qiagen DNA/RNA 추출 키트는 액체 질소로 보존된 종양 조직에서 DNA를 추출하는 데 사용되며, 이 조직은 정제되어 IDH1 중합효소 연쇄 반응(PCR)을 거칩니다. PCR 산물을 정제하여 시퀀싱한 후 ABI 7200 시퀀서에서 시퀀싱 산물을 검출하여 IDH1의 돌연변이 여부를 판단한다.

5. 2-Hydroxyglutarate (2-HG) 발현 수준의 질량 분석

   신경아교종 샘플에서 2-HG의 존재 및 발현을 질량 분석법으로 검출하고 분석합니다.

6. 방사성 기반 IDH1 돌연변이 예측 모델의 검증. 2-HG 검출 결과를 모델 결과와 수치적으로 비교하였다.

이것은 단일 센터 검증 연구입니다. 일상적인 신경아교종 수술과 비교하여, 이 연구는 방사선학 모델의 예측 정확도를 검증하기 위해 수술 중 종양-전형적인 좌천자를 추가하고 해당 MRI 이미지, 종양 조직학 진단, 분자 병리학 진단을 수집합니다. 방사성 모델은 수술 전 임상 데이터를 기반으로 구축되었으며 종양 유전자의 정량 분석 ​​및 시각화를 위한 비침습적이고 신속한 도구입니다.