Genetische gevoeligheid bij kwaadaardig pleurale mesothelioom: klinische implicatie van kiemlijnvariaties (MAGNETS)

Maligne pleuraal mesothelioom (MPM) is een zeldzaam en agressief neoplasma van het pleurale mesothelium, voornamelijk geassocieerd met blootstelling aan asbest, die nog steeds geen effectieve therapieën missen. De incidentiepercentages in Europa zullen naar verwachting rond 2025 pieken, vanwege de lange latentie tussen blootstelling en het begin van de ziekte. Asbest industrieel gebruik was op zijn hoogtepunt in de jaren 1970 en stopte in 1994 in Italië (L.D. 257). In de provincie Pavia begon echter de terugwinning van de cementfabriek in de stad Broni in 2007: de werken zijn nog niet voltooid en de blootstelling van de bevolking gaat vandaag door. Het netwerk van de provincie Asst Pavia en IRCCS Policlinico San Matteo Foundation identificeerde de afgelopen 2 jaar meer dan 80 incidentcases. Daarom hebben we onze aandacht gevestigd op een zeldzame kanker, met een lage levensverwachting (12-15 maanden na de diagnose). Andere ziekten, zelfs met dezelfde embryologische oorsprong van mesoderm, zoals eierstokkanker, komen vaker voor, goed bestudeerd en hebben meer gevestigde therapieën. We voelen ook de behoefte om te reageren op de specifieke welzijn en onvervulde behoeften van ons territorium. Geïnhaleerde asbestvezels migreren naar de pleura, waar ze aanhouden, irritatie veroorzaken, weefselschade bestendigen en na de mortem kunnen worden gevonden (1).

Asbest is een niet-mutagenen middel: de nanosise vezels interageren direct met tyrosinekinasen (TK's) (b.v. EGFR) en kan ongepaste receptordimerisatie en activering induceren, in afwezigheid van activerende somatische mutaties. TK -receptoractivering initieert celsignaleringscascades en carcinogenese. Asbest induceert dus het genereren van een inflammatoire immunosuppressieve micro -omgeving die tumorgroei kan ondersteunen bij personen met genetische aanleg (2). Bijgevolg ondersteunen het gebrek aan bruikbare tumor-doelen samen met het heterogene stroma het falen van moderne geneesmiddelen, zowel TK als immuun-checkpoint-remmers (TKI's, ICIS). In deze complexe context blijft de rol van kiemlijnveranderingen in MPM grotendeels onontgonnen, behalve voor veranderingen in het BAP1 -gen waarvan bekend is dat ze vatbaar zijn voor de ziekte (3).

We zullen ons concentreren op een panel van genen die betrokken zijn bij inflammatoire infiltratie, geneesmiddelrespons, aanleg van kanker om kiemlijnhandtekeningen te definiëren met potentiële prognostische en voorspellende implicaties. Deze studie zal bijdragen aan het ontcijferen van een nog onontgonnen milieu en de mechanistische kennis over MPM -biologie en interindividuele gevoeligheid voor asbest verbeteren. Bovendien kan het helpen bij het identificeren van nieuwe bruikbare doelen en bij het ontwerpen van gepersonaliseerde en efficiëntere therapeutische strategieën.

Het belangrijkste doel van de studie is om te zoeken naar kiemlijnveranderingen van een panel van genen die betrokken zijn bij micro -omgeving infiltratiemodulatie, geneesmiddelrespons en aanleg van kanker. De studie zal parallel worden uitgevoerd op bloedmonsters verkregen van aan asbest blootgestelde personen en bij MPM-patiënten. Deze benadering zal mogelijk maken: i) Detectie van vermeende kiemlijnhandtekeningen geassocieerd met aanleg (of zelfs bescherming) van MPM met prognostische en voorspellende implicaties.

Primair doel zal de vergelijking zijn van de prevalentie van kiemlijnmutaties bij MPM -patiënten versus asbest blootgestelde gezonde proefpersonen.

Secundair doel zal de vergelijking zijn van de totale overleving (OS) volgens de mutatiestatus bij MPM -patiënten.

De studie zal in drie fasen worden gestructureerd. De eerste stap zal de monsterverzameling beschouwen. Patiënten die getroffen zijn door MPM, gevolgd in de pneumologie -eenheid, zijn kandidaat voor de studie (30 gevallen/jaar).

Voor elk van hen wordt een volbloed van 4 ml verzameld door bloedafname (met behulp van EDTA als anticoagulans). Vergelijkbare hoeveelheid bloed zal worden afgeleid van de biobank die al levensvatbaar is bij ICS maugeri verkregen van MPM -patiënten (50 gevallen) en blootgestelde asbest onderwerpen (30 gevallen). De Oncological Biobanks Service Unit bevindt zich in Research Laboratories van ICS Maugeri. Het werd gefinancierd in 2009 gericht op de verzameling, behoud, opslag en verdeling van menselijk biologisch materiaal voor onderzoeksdoeleinden. In de institutionele oncologische biobank van Maugeri zijn biologische monsters van patiënten met verschillende soorten kanker tot op heden opgeslagen (4% kwaadaardig pleurale mesothelioom) en waarvoor klinische geschiedenis en follow-up goed zijn gedocumenteerd. Voor elk ingeschreven geval zullen klinische en demografische gegevens door de PI worden verzameld nadat ze een schriftelijke geïnformeerde toestemming hebben verkregen. MPM -patiënten zullen worden behandeld volgens internationale richtlijnen en worden beheerd op basis van de interdisciplinaire groep voor evaluatie van thoracale neoplasmata (GINT).

De volgende stap van het project omvat een uitgebreide en diepgaande ontdekkingsinspanning gericht op het identificeren van kiemlijnvariaties die een panel van genen beïnvloeden die betrokken zijn bij micro-omgevingsinfiltraatregulatie, respons van geneesmiddelen en gevoeligheid voor kanker. Karakterisering van tumoren met behulp van de volgende generatie sequencing-methoden staat momenteel voorop in het gebied van gepersonaliseerde geneeskunde. Het moet worden onderstreept dat in de meeste soorten kankers het genetische actief moet worden gedefinieerd als een landschap dat bestaat uit een klein aantal bergen (genen die zijn veranderd in een hoog percentage tumoren) en een veel groter aantal heuvels, namelijk die genen die niet vaak zijn veranderd. Gepubliceerde studies hebben ongeveer 140 genen aangetoond die, wanneer ze worden veranderd door intragene mutaties, tumorigenese kunnen bevorderen of stimuleren; Andere mutaties zijn passagiers en geven geen electieve groeimiddelen. Aan de andere kant is bekend dat verschillende genen vatbaar zijn voor kanker wanneer ze worden geërfd in mutante vorm in de kiemlijn en worden ze niet in aanzienlijke mate somatisch gemuteerd bij kanker. Deze genen geven geen significant selectief groeimetaal bij wijzigingen, maar kunnen tumorigenese op indirecte manieren bevorderen. De genetische karakterisering van MPM is tot nu toe niet volledig verduidelijkt vanwege de significante inter-patiënt variabiliteit en tot de nauwelijks gerapporteerde somatische afwijkingen. De meeste genetische veranderingen in MPM zijn het verlies van functie van tumorsuppressoren of verzorgingsgenen. Bij afwezigheid van een context van oncogene verslaving, zou farmaceutische targeting van geactiveerde transducers (mTOR -remmers, FAK -remmers) een sleutel kunnen hebben om de MPM -therapie te verbeteren. Het huidige project was dus gericht op het diepgaand onderzoek van de kiemlijnvariatie in MPM en blootgestelde populatie om gastheerfactoren te bepalen die betrokken zijn bij MPM -promotie. Pathogene kiemlijnvarianten in MPM zijn vaak betrokken bij herstel van DNA -schade en chromatine -remodellerende routes, en de meest geïdentificeerde kiemlijnmutaties zijn in BAP1 die codeert voor een tumorsuppressorgegen. Het eiwit is een nucleair deubiquitinerend enzym dat een belangrijke rol speelt bij chromatinemodulatie, transcriptionele regulatie, celproliferatie, DNA -herstel, celdood en glucidisch metabolisme.

Gebaseerd op systematisch literatuuronderzoek uitgevoerd om alle relevante gegevens te identificeren, een set van 30 genen die betrokken zijn bij micro -omgevingsinfiltratiemodulatie (b.v. RBL1), Drug Response (bijv. XRCC1) en aanleg voor kanker (bijv. BRAC1-2) is gedefinieerd. Deze fase zal een eerste stap omvatten die gericht is op diepe mutatie-screening gericht op het analyseren van een aangepast panel van genen die betrokken zijn bij micro-omgeving immuun-inflammatoire op perifeer bloed mononucleaire cel (PBMC) -uitgave-DNA. Een benadering van de volgende generatie sequencing (NGS) wordt toegepast door Illumina-Iseq 100 sequencing-systeem. Uit elk onderwerp dat in dit onderzoek is ingeschreven, zal het totale DNA worden geëxtraheerd door geautomatiseerd zuiveringssysteem, dan zal 20 ng input -DNA worden gebruikt voor bibliotheekconstructie en de volgende generatie sequencing van alle coderende exons van kankergerelateerd gen. De geïdentificeerde varianten zullen worden onderworpen aan bioinformatica-analyse door polyfen-2, SIFT en ensembl variant-effect voorspellende (VEP), om de mogelijke impact van de overeenkomstige aminozuursubstitutie op de structuur en functie van het gecodeerde eiwit te beoordelen. Bovendien zullen klinisch significante varianten worden geannoteerd met behulp van Clinvar-NCBI-, Gnomad- en Cosmic-databases. Recente klinische studies hebben een hoge tumormutatielast (TMB) geassocieerd met verbeterde responspercentages van de patiënt en overleving van immuuncontrolepuntremmers; Vandaar dat TMB opduikt als een biomarker van respons voor deze immunotherapie -middelen. Bovendien is aangetoond dat kiemlijnvarianten de moleculaire fenotypes van tumoren kunnen beïnvloeden en dus de werkzaamheid van de controlepoint -remmers kunnen voorspellen. Starend van deze overwegingen zullen we in deze studie ook de kiemlijntumormutationele last (GTMB) analyseren door het totale aantal niet -synonieme mutaties in elk geselecteerd gen te beoordelen.