Um ensaio de Poly-ICLC no tratamento de gliomas pediátricos recorrentes de baixo grau (Poly-ICLC)

Antecedentes/Lógica A incidência de tumores cerebrais pediátricos primários nos Estados Unidos é de cerca de 1.500 por ano. Os tumores cerebrais são os tumores sólidos mais comuns diagnosticados na infância e, portanto, representam uma mortalidade infantil significativa nos Estados Unidos. Astrocitomas e gliomas de baixo grau são o tipo mais comum de tumor cerebral na infância (36% dos tumores cerebrais infantis). Esses tumores abrangem uma variedade heterogênea de subtipos histológicos, incluindo: variantes fibrilares, protoplasmáticas, gemistocíticas e mistas. Astrocitomas pilocíticos, xantoastrocitomas pleomórficos e astrocitomas subependimários de células gigantes também estão incluídos. Além disso, em crianças pequenas, existem algumas entidades raras únicas que se comportam como tumores de baixo grau, incluindo gangliogliomas desmoplásicos infantis e astrocitomas desmoplásicos. Embora as crianças com astrocitomas de baixo grau muitas vezes sobrevivam muitos anos após o tratamento convencional com cirurgia e, às vezes, radioterapia, algumas crianças não se saem tão bem. Esses tumores constituem um grupo heterogêneo por causa de diferentes localizações dentro do cérebro e comportamento biológico variável de diferentes subtipos. Para aqueles em que a excisão total é possível, como os astrocitomas cerebelares, o prognóstico é excelente, com taxas de sobrevida de mais de 90% em dez anos apenas com a excisão cirúrgica. Em contraste, as taxas de sobrevivência em crianças com tumores cerebrais ou diencefálicos são de 40-70% em cinco anos com irradiação, mas declinam para 11-50% em 10 anos (Mundigers, 1990). Alguns tumores, entretanto, podem ser irressecáveis/parcialmente ressecáveis, e a radiação pode ter efeitos colaterais indesejáveis ​​em crianças pequenas. Embora os déficits intelectuais mais significativos ocorram em crianças menores de 5 anos tratadas com irradiação craniana, os déficits reconhecidos mesmo em adultos jovens garantem a extensão da idade para 10 anos para evitar a radiação. Regimes de quimioterapia são usados ​​para pacientes de alto risco (tumor progressivo, tumor residual) como um meio de evitar ou retardar a radiação em pacientes jovens, mas os efeitos colaterais da quimioterapia são frequentemente relatados.

Novas formas de tratamento eficaz que terão menos efeitos colaterais são muito necessárias em tumores cerebrais infantis, especialmente gliomas de baixo grau. Propomos estudar a eficácia e toxicidade do poli-ICLC, um modificador de resposta biológica em crianças com gliomas de baixo grau.

PROTEÓMICA

O diagnóstico atual e o monitoramento terapêutico de pacientes com tumor cerebral são significativamente prejudicados devido à compreensão limitada da biologia do tumor cerebral e da resposta à terapia. A maioria dos tumores do SNC não pode ser identificada ou acompanhada pela expressão de marcadores séricos ou no LCR. No entanto, se disponíveis, tais marcadores seriam altamente desejáveis ​​e poderiam ser usados ​​para:

• Detectar doença residual mínima
• Prever a resposta a terapias direcionadas específicas
• Prever ou antecipar a progressão do tumor
• Distinguir a recorrência do tumor de alterações pós-cirúrgicas ou alterações pós-radiação em neuroimagem
• Aumentar os sistemas de classificação histopatológica atuais
• Melhorar os esquemas atuais de estratificação de tratamento clínico e patológico
• Avaliar a eficácia e a resposta do tumor a terapias biológicas direcionadas específicas que podem não afetar o tamanho do tumor como um desfecho primário do tumor (por exemplo, inibidores de moléculas pequenas ou estratégias antiangiogênicas). Embora esses marcadores sejam úteis para prever, monitorar e tratar todos os tumores do SNC, seu uso em tumores gliais, incluindo astrocitomas recorrentes de baixo grau, é crítico, uma vez que esses tumores costumam ser biopsiados na apresentação, mas não na recorrência. Freqüentemente, esses tumores não são passíveis de ressecção completa ou biópsia devido à eloqüência do tecido cerebral que eles infiltram (por exemplo, via óptica, tronco cerebral ou gliomas hipotalâmicos) ou dos vasos sanguíneos que eles envolvem.

Material biológico do SNC no LCR. Os tumores gliais tendem a se disseminar localmente ao longo dos tratos da substância branca, em vez de através da semeadura subaracnoide. A disseminação de gliomas de baixo grau ao longo do espaço subaracnóideo foi relatada em crianças com gliomas de baixo grau. Mesmo os tumores focais são frequentemente adjacentes às vias do LCR (por exemplo, fossa intrapeduncular, terceiro e quarto ventrículos), resultando em contato direto entre o tecido tumoral e o líquido cefalorraquidiano. No entanto, o exame da citologia do LCR para esses tumores não é padrão. Dadas as limitações de identificação de células tumorais no LCR, são necessárias metodologias que possam melhorar nossa compreensão dos tumores do SNC de todos os tipos. Isso proporcionaria uma melhoria significativa no conhecimento atualmente disponível sobre a biologia desses tumores e poderia elucidar possíveis caminhos terapêuticos.

A proteômica, uma área relativamente nova de pesquisa em que o complemento proteico total de um compartimento tecidual é analisado, tem sido usada com sucesso para identificar novos biomarcadores em tumores sólidos (Zheng, 2003); (Khwaja, 2007). Como as proteínas são efetoras de todas as funções celulares, sua medição deve representar o meio mais direto de caracterização celular e, portanto, da biologia do tumor. Como as células e seu ambiente existem em um estado integrado, foi possível interrogar as proteínas dos compartimentos extracelulares para avaliar a presença e o impacto das células tumorais. Isso foi feito principalmente usando soro ou plasma para estabelecer um método de triagem para a presença de tumores de baixo estágio. Um compartimento extracelular análogo para uso em tumores cerebrais seria o líquido cefalorraquidiano (CSF). Ele circula por todo o SNC e troca proteínas com o fluido extracelular do cérebro e da medula espinhal.

O LCR é continuamente criado e reabsorvido, proporcionando um proteoma de estado estacionário em tempo real. Ao contrário do soro, que contém uma mistura de proteínas altamente complexa variando de proteínas de abundância muito baixa na faixa de 10-30 pg/mL a proteínas muito abundantes na faixa de 35-55 mg/mL, o LCR contém uma mistura de proteínas menos complexa (Omenn, 2005 ).

Portanto, é mais provável que o LCR contenha concentrações relativas mais altas de proteínas específicas do tumor (maior relação sinal-ruído) do que o soro. Juntos, isso torna o LCR uma alternativa atraente ao soro para a detecção de biomarcadores relacionados a tumores cerebrais. Ao contrário da leucemia e muitos tumores sólidos fora do SNC, onde as biópsias em série são prontamente realizadas, os tumores do SNC não são facilmente acessíveis, exceto no momento da ressecção ou biópsia inicial ou repetida. Embora os estudos dessas amostras forneçam descobertas importantes sobre a biologia do tumor, análises seriadas durante o tratamento não são razoáveis. Em contraste, o LCR de pacientes com tumor pode ser mais prontamente amostrado na maioria dos pacientes pediátricos. Com o desenvolvimento da tecnologia proteômica, é possível a investigação de sinais relacionados ao tumor no momento do diagnóstico através do tratamento e, em seguida, na remissão e/ou no momento da recorrência ou progressão.

Embora o LCR para a semeadura de tumores esteja prontamente disponível e seja obtido rotineiramente para citologia, a avaliação sistemática das proteínas nessas amostras pode ser de considerável importância científica. Além de identificar potenciais criadores de doença ou resposta à terapia, o status de glicosilação e fosforilação de muitas proteínas também pode ser avaliado. Estudos em tecido tumoral mostram que tais informações revelam a atividade de diferentes enzimas que se correlacionam com a resposta ao tratamento (Mellinghoff, 2005); (Helgi, 2005) ou progressão de metástases leptomeníngeas (Brandsma, 2006).

Proteômica A proteômica do LCR foi aplicada a muitos distúrbios neurológicos, incluindo doença de Alzheimer, esclerose lateral amiotrófica, esclerose múltipla, lesão cerebral aguda e doença de Creutzfeldt-Jakob (Rohlff, 2001).

Relatos de seu uso em neuro-oncologia são limitados, mas demonstram o potencial dessa tecnologia para identificar efetivamente biomarcadores tumorais. Um estudo usou eletroforese em gel bidimensional de poliacrilamida (2-D) para medir as quantidades relativas de dois marcadores pré-selecionados, N-Myc e l-CaD, no LCR de pacientes com tumor cerebral (Zheng, 2003). Outro utilizou ELISA de CSF para identificar a Osteopontina como preditiva de AT/RT e correlacionada com a resposta à terapia (Kao, 2005). A proteômica do LCR usando eletroforese em gel 2-D em combinação com espectroscopia de massa e etiqueta de afinidade codificada por isótopos cliváveis ​​(cICAT) foi usada para avaliar 60 amostras de LCR e fluido de cisto tumoral retirados de adultos com tumores cerebrais e controles não neoplásicos. Essas técnicas foram usadas para encontrar um painel de proteínas expressas diferencialmente em gliomas de baixo e alto grau. Os achados foram confirmados usando análise de Western Blot para oito proteínas selecionadas com base no papel implícito na gliomagênese e disponibilidade de anticorpos. Este relatório, que foi aceito para publicação com revisões pendentes, identificou 21 potenciais biomarcadores de LCR para astrocitoma.

Como mencionado acima, há evidências de que os gliomas se disseminam pelo espaço subaracnóideo. Atualmente, existem vários consórcios que estudam ativamente a expressão de proteínas no fluido espinhal de crianças com tumores gliais e embrionários malignos (Pediatric Brain Tumor Consortium, Pediatric Oncology Experimental Therapeutics Consortium). As proteínas interrogadas nestes protocolos incluem aquelas envolvidas com angiogênese e neovascularização (EGF, VEGF e bFGF), aquelas envolvidas no crescimento e migração tumoral (Proteína secretada com domínios ácidos e ricos em cisteína (SPARC), atratina). Não há nenhum consórcio coletando ativamente amostra de líquido cefalorraquidiano em crianças com tumores de baixo grau. Um objetivo secundário deste estudo é examinar essas proteínas no LCR de crianças com gliomas de baixo grau que apresentam progressão tumoral. A comparação da expressão da proteína CSF em tumores de alto e baixo grau provavelmente ajudará a identificar marcadores biológicos específicos para a progressão do tumor ou para a patologia do tumor.