Identyfikacja nowego biomarkera krwi do diagnostyki i prognozowania tłuszczakomięsaków (ESPACE)

Mięsaki to rzadkie choroby, stanowiące mniej niż 1% wszystkich chorób nowotworowych u dorosłych¹. Częstość ich występowania wynosi około 6 nowych przypadków na 100 000 mieszkańców rocznie, czyli szacuje się, że we Francji od 4 000 do 5 000 nowych przypadków rocznie.

Liposarcoma (LPS) jest najczęstszym podtypem mięsaka tkanek miękkich, stanowiącym około 15% wszystkich mięsaków.

Klasyfikacja OMS wyróżnia 5 kategorii LPS: śluzowaty, pleomorficzny, tłuszczakomięsak okrągłokomórkowy, odróżnicowany (DD-LPS) i dobrze zróżnicowany (WD-LPS). Zespół badawczy jest zainteresowany dwoma ostatnimi w tym badaniu.

Rozpoznanie podejrzewa się na podstawie badań obrazowych (MRI w przypadku guzów kończyn i TK w przypadku LPS zaotrzewnowego), które powinny prowadzić do dyskusji na forum multidyscyplinarnej rady ds. uniknąć ryzyka rozprzestrzeniania się. We Francji opieka nad pacjentami z mięsakiem zorganizowana jest wokół sieci 24 ośrodków „NETSARC”.

WD-LPS i DD-LPS mogą być trudne do odróżnienia odpowiednio od łagodnych guzów tłuszczowych i niezróżnicowanych mięsaków. Analiza molekularna, oparta na wykrywaniu amplifikacji genu Mdm2 metodą fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ (FISH) jest obecnie „złotym standardem”. Wykonuje się go na podstawie biopsji guza. Biopsja jest biopsją radiologiczną, ponieważ jest zalecana w wytycznych w celu zmniejszenia ryzyka rozprzestrzeniania się choroby. Materiał umożliwiający diagnozę jest zatem ograniczony, co komplikuje realizację morfologii, immunohistochemii i biologii molekularnej na tej samej próbce. Innym ograniczeniem jest to, że ten fragment guza nie zawsze odzwierciedla heterogeniczność wewnątrz guza.

Leczenie jest chirurgiczne z resekcją monoblokową przez chirurga specjalizującego się w mięsakach. Pomimo chirurgicznego wycięcia, ryzyko wznowy miejscowej i odległej wynosi około 26% dla dobrze zróżnicowanych tłuszczakomięsaków⁵ i do 59% dla odróżnicowanych tłuszczakomięsaków przestrzeni zaotrzewnowej. Czynnikami prognostycznymi nawrotu są jakość wycięcia, wielkość guza, stopień złośliwości oraz lokalizacja zaotrzewnowa/kończynowa. Problematyka dotycząca tych 2 typów tłuszczakomięsaków nie jest taka sama. W WD-LPS chodzi o poznanie ryzyka nawrotu w przypadku nieplanowanej resekcji R1 (stanowiącej około 50% początkowych operacji). Rzeczywiście, systematyczna rewizja chirurgiczna wszystkich tych przypadków jest kosztowna i chorobliwa, podczas gdy w 50% przypadków nie można znaleźć pozostałości guza po wyzdrowieniu chirurgicznym. W przypadku DD-LPS problem jest inny, ponieważ rewizja chirurgiczna musi być systematyczna w przypadku operacji innych niż R0, ale to ryzyko wznowy miejscowej pomimo odpowiedniej operacji i ryzyko przerzutów należy ocenić, aby zaproponować leczenie uzupełniające (chemioterapii i/lub radioterapii) pacjentom o wysokim ryzyku nawrotu, co również sprawia, że ​​niezbędne jest zidentyfikowanie biologicznego czynnika rokowania w celu wybrania pacjentów o wysokim ryzyku nawrotu.

Klinicyści proponują zidentyfikowanie nowego badania krwi, które wskazywałoby na obecność choroby. Posłużyłoby wówczas do diagnozy, ale także do rokowania, pozwalającego na ocenę choroby resztkowej po operacji wycięcia. Ze względu na złożoność mięsaków, identyfikacja skutecznego i wiarygodnego biomarkera dla WD-LPS i DD-LPS metodami nieinwazyjnymi jest wyzwaniem, ale klinicyści mają nadzieję, że ich projekt zapewni bardziej wydajną i przyjazną pacjentowi metodę wykrywania choroba. Nasz projekt opiera się na uzupełniającej się wiedzy specjalistycznej zapewnianej przez klinicystów, badaczy i biostatystyków w ścisłej współpracy.

Klinicyści niedawno scharakteryzowali nową funkcję niezależnego od p53 białka Mdm2 w metabolizmie seryny, która może odgrywać fundamentalną rolę w rozwoju LPS. Dzięki podejściu pangenomowemu klinicyści scharakteryzowali nową aktywność transkrypcyjną Mdm2 i wykazali jej rolę w metabolizmie komórek nowotworowych. Dane te wskazują, że obecność Mdm2 na chromatynie umożliwia kontrolę transkrypcji genów zaangażowanych w metabolizm i transport niektórych aminokwasów, takich jak seryna.

Pula endogennej seryny jest utrzymywana dzięki równowadze między auksotrofią i syntezą de novo, które ulegają silnej deregulacji podczas transformacji komórek w celu wspierania anabolicznych potrzeb komórek nowotworowych. Mdm2 jest rekrutowany przez czynniki transkrypcyjne z rodziny ATF na docelowych genach zaangażowanych w syntezę de novo i transport seryny.

Klinicyści proponują zidentyfikowanie testu biologicznego do prognozowania i diagnozowania LPS, który nie wymaga inwazyjnej biopsji. Pacjenci włączeni do badania będą pacjentami z WD-LPS lub DD-LPS, a celem jest włączenie 100 pacjentów w ciągu 2 lat.

W oparciu o ostatnie dane pokazujące, że we wzroście LPS pośredniczy regulacja metabolizmu seryny, w której pośredniczy Mdm2, klinicyści proponują pomiar poziomu seryny we krwi jako zastępczego markera rozwoju LPS. Aby utrzymać wewnątrzkomórkowy poziom seryny, Mdm2 kontroluje zarówno syntezę seryny de novo (szlak metaboliczny, który wykorzystuje pośredni glikolityczny 3-fosfoglicerynian do wytwarzania seryny w komórkach), jak i wejście seryny do komórki przez auksotrofię. Biorąc pod uwagę rozmiar LPS, który często może sięgać kilkudziesięciu centymetrów, klinicyści postawili hipotezę, że LPS może powodować znaczne zapotrzebowanie na serynę, która może być wytwarzana w mikrośrodowisku i przekazywana do guza przez krążące pule seryny i glicyny (która może być między -przekształcany w serynę przez komórki). Profilowanie aminokwasów w osoczu ma duże znaczenie kliniczne, ponieważ można je łatwo zmierzyć za pomocą chromatografii cieczowej (HPLC). Klinicyści zwalidowali już metodę HPLC do pomiaru różnych aminokwasów, w tym seryny i glicyny, w surowicy. Nasze wstępne dane są zgodne z naszą hipotezą, ponieważ poziom seryny w surowicy jest wyższy u myszy z ksenoprzeszczepem z guzem pacjenta w porównaniu z poziomami w surowicy mierzonymi u myszy kontrolnych. Ponadto w odpowiedzi na leczenie inhibitorem Mdm2, który indukuje drastyczne ograniczenie wzrostu guza, można zaobserwować spadek krążącej seryny.

Klinicyści będą korzystać z HPLC połączonej ze spektrometrią mas, opracowaną już do pomiaru aminokwasów w technologii Agilent. Ilościowa analiza aminokwasów łączy w sobie szybkość i czułość z niezawodnością reakcji wyprowadzenia i techniką analityczną. Cele te osiąga się poprzez zautomatyzowaną i online derywatyzację przy użyciu o-ftalaldehydu (OPA) dla pierwszorzędowych aminokwasów i chloromrówczanu 9-fluorenylometylu (FMOC) dla drugorzędowych aminokwasów. Zautomatyzowane wyprowadzanie jest następnie integrowane z solidną analizą HPLC. Cała procedura jest szybka, dokładna, czuła i powtarzalna przy użyciu Agilent 1190 HPLC.

Głównym celem tego projektu jest zidentyfikowanie nowego nieinwazyjnego testu biologicznego do diagnozy LPS poprzez pomiar poziomu seryny w krwioobiegu. Obecnym złotym standardem jest wykrywanie amplifikacji Mdm2 metodą FISH.