Identifikasjon av en ny blodbiomarkør for diagnose og prognose av liposarkomer (ESPACE)

Sarkomer er sjeldne sykdommer, og utgjør mindre enn 1 % av alle ondartede sykdommer hos voksne¹. Forekomsten deres er omtrent 6 nye tilfeller per 100 000 innbyggere per år, dvs. 4000 til 5000 nye tilfeller estimert per år i Frankrike.

Liposarkom (LPS) er den vanligste subtypen av bløtvevssarkom, og utgjør omtrent 15 % av alle sarkomer.

OMS-klassifiseringen skiller 5 kategorier av LPS: myxoid, pleomorphe, rundcellede liposarkomer, dedifferensierte (DD-LPS) og godt differensierte (WD-LPS). Forskerteamet er interessert i de to siste i denne studien.

Diagnosen mistenkes på bildediagnostiske undersøkelser (MR for lemtumorer og CT for retroperitoneal LPS) som bør føre til en diskusjon ved et multidisiplinært tumorstyre i et ekspertsenter for å validere biopsien for definitiv diagnose og definere den beste biopsiveien til unngå fare for spredning. I Frankrike er behandlingen av pasienter med sarkom organisert rundt nettverket av 24 "NETSARC"-sentre.

WD-LPS og DD-LPS, kan være vanskelig å skille fra henholdsvis benigne fettsvulster og udifferensierte sarkomer. Molekylær analyse, basert på påvisning av Mdm2-genamplifikasjon ved Fluorescence in situ Hybridization (FISH) er for tiden "gullstandarden". Det utføres på en tumorbiopsi. Biopsien er en røntgenbiopsi som anbefales i retningslinjene for å redusere risikoen for sykdomsspredning. Materialet som tillater diagnosen er derfor begrenset, noe som kompliserer realiseringen av morfologi, immunhistokjemi og molekylærbiologi på samme prøve. Den andre begrensningen er at dette tumorfragmentet ikke alltid gjenspeiler intra-tumor heterogenitet.

Behandlingen er kirurgisk med monoblokkreseksjon av en kirurg spesialisert på sarkomer. Til tross for kirurgisk eksisjon er risikoen for lokalt og fjernt residiv omtrent 26 % for godt differensierte liposarkomer⁵ og opptil 59 % for dedifferensierte retroperitoneale liposarkomer. Prognostiske faktorer for residiv er kvaliteten på eksisjon, tumorstørrelse, grad og retroperitoneal/lem lokalisering. Problemet med disse 2 typene liposarkomer er ikke det samme. I WD-LPS er spørsmålet å kjenne til risikoen for residiv ved ikke-planlagt R1-reseksjon (representerer ca. 50 % av innledende operasjoner). Faktisk er en systematisk kirurgisk revisjon av alle disse tilfellene dyrt og sykelig, mens det i 50 % av tilfellene ikke vil bli funnet noen tumorrester på den kirurgiske gjenopprettingen. For DD-LPS er problemet annerledes fordi den kirurgiske revisjonen må være systematisk ved ikke-R0 kirurgi, men det er risikoen for lokalt residiv til tross for adekvat kirurgi og metastaseringsrisikoen som må vurderes for å foreslå en adjuvant behandling (kjemoterapi og/eller strålebehandling) til pasienter med høy risiko for tilbakefall, noe som også gjør det viktig å identifisere en biologisk prognosefaktor for å velge pasienter med høy risiko for tilbakefall.

Klinikere foreslår å identifisere en ny blodprøve som vil indikere tilstedeværelsen av sykdommen. Det vil da tjene til diagnosen, men også prognosen, slik at vi kan evaluere den gjenværende sykdommen etter operasjon av eksisjon. På grunn av kompleksiteten til sarkomer er det en utfordring å identifisere en effektiv og pålitelig biomarkør for WD-LPS og DD-LPS med ikke-invasive metoder, men klinikere håper at deres prosjekt vil gi en mer effektiv og pasientvennlig metode for påvisning av sykdommen. Prosjektet vårt er avhengig av den komplementære ekspertisen som tilbys av klinikere, forskere og biostatistikere i nært samarbeid.

Klinikere har nylig karakterisert en ny funksjon av det p53-uavhengige Mdm2-proteinet i serinmetabolisme, som kan spille en grunnleggende rolle i utviklingen av LPS. Gjennom pan-genom-tilnærminger har klinikere karakterisert en ny transkripsjonsaktivitet av Mdm2 og demonstrert dens rolle i metabolismen av kreftceller. Disse dataene indikerer at tilstedeværelsen av Mdm2 ved kromatin gjør det mulig å kontrollere transkripsjonen av gener involvert i metabolismen og transporten av visse aminosyrer som serin.

Den endogene serinpoolen opprettholdes av en balanse mellom auxotrofi og de novo-syntese, som er sterkt deregulert under celletransformasjon for å støtte de anabole behovene til kreftceller. Mdm2 rekrutteres via transkripsjonsfaktorer fra ATF-familien på målgener involvert i de novo-syntese og serintransport.

Klinikere foreslår å identifisere en biologisk test for prognose og diagnose av LPS som ikke krever invasiv biopsi. Pasienter som inngår i studien vil være pasienter med WD-LPS eller DD-LPS, med mål om å inkludere 100 pasienter over 2 år.

Basert på nyere data som viser at LPS-vekst medieres av Mdm2-mediert regulering av serinmetabolisme, foreslår klinikere å måle serinblodnivåer som en surrogatmarkør for LPS-utvikling. For å opprettholde det intracellulære nivået av serin, kontrollerer Mdm2 både de novo serinsyntese (en metabolsk vei som bruker det glykolytiske mellomproduktet 3-fosfo-glyserat for å generere serin i celler) og innføringen av serin i cellen ved hjelp av auxotrofi. Gitt størrelsen på LPS, som ofte kan nå flere titalls centimeter, antok klinikere at LPS kan føre til en betydelig etterspørsel etter serin som kan produseres av mikromiljøet og overføres til svulsten ved sirkulerende bassenger av serin og glycin (som kan være mellom -konvertert til serin av celler). Profileringen av plasmaaminosyrer er av stor klinisk interesse siden de er enkle å måle ved væskekromatografi (HPLC). Klinikere har allerede validert en HPLC-metode for å måle forskjellige aminosyrer, inkludert serin og glycin, i serumet. Våre foreløpige data er i tråd med vår hypotese siden serumserinnivået er høyere i de xenotransplanterte musene med pasientsvulst sammenlignet med serumnivåene målt i kontrollmusene. I tillegg, som respons på behandling med en Mdm2-hemmer, som induserer en drastisk reduksjon i tumorvekst, kan en reduksjon i sirkulerende serin observeres.

Klinikere vil bruke en HPLC kombinert med massespektrometri som allerede er utviklet for å måle aminosyrer fra Agilent-teknologi. Den kvantitative analysen av aminosyrer kombinerer hastighet og følsomhet med påliteligheten til avledningsreaksjonen og den analytiske teknikken. Disse målene oppnås ved automatisert og online derivatisering ved bruk av o-ftalaldehyd (OPA) for primære aminosyrer og 9-fluorenylmetylklorformiat (FMOC) for sekundære aminosyrer. Automatisert utledning integreres deretter i robust HPLC-analyse. Den komplette prosedyren er rask, nøyaktig, følsom og reproduserbar ved bruk av Agilent 1190 HPLC.

Hovedmålet med dette prosjektet er å identifisere en ny ikke-invasiv biologisk test for diagnostisering av LPS ved å måle sirkulerende serinnivåer. Den nåværende gullstandarden er deteksjonen av Mdm2-forsterkning av FISH.