Visualização baseada em radiômica e validação quantitativa da heterogeneidade de IDH1 em gliomas

FUNDO

A OMS em 2016 introduziu oficialmente os marcadores moleculares no diagnóstico patológico de gliomas, marcando um passo na era do diagnóstico molecular de gliomas. Entre eles, a mutação da isocitrato desidrogenase 1 (IDH1) é considerada a 'espinha dorsal' no desenvolvimento de gliomas e afeta o plano de tratamento e o prognóstico dos pacientes. No entanto, o uso clínico desse biomarcador molecular ainda é controverso, o que está enraizado na falta de estudos quantitativos sobre as mutações do IDH1. A heterogeneidade espacial dos gliomas foi demonstrada em estudos existentes, ou seja, tecidos tumorais em diferentes partes do mesmo glioma pertencem a diferentes subtipos genéticos. Isso implica que os tumores mutantes de IDH1 não indicam a presença de mutações em todas as células tumorais, exacerbando ainda mais os problemas no diagnóstico genético clínico.

OBJETIVO

Para quantificar mutações genéticas em tumores, planejamos usar modelo radiômico com inteligência artificial e big data clínico e verificar sua precisão por punção de tecido. Desta forma, podemos superar os desafios da amostragem multisítio e sequenciamento de segunda geração, como alta exigência de equipamentos e tecnologia, alto custo e longo tempo, e assim realizar teoricamente a visualização e quantificação da heterogeneidade genética dentro dos gliomas.

PROCESSO

Os participantes lerão um termo de consentimento informado antes da cirurgia e decidirão voluntariamente se querem ou não se juntar ao grupo experimental.

1. Modelagem de visualização de heterogeneidade genética

   Antes da cirurgia, os participantes primeiro Imagens de rotina e as imagens resultantes serão usadas para construir um modelo radiômico. O modelo preverá de forma não invasiva mutações IDH1 em gliomas.

2. Punção local típica

   Depois que os participantes inscritos foram anestesiados e craniotomizados, os médicos selecionaram os locais típicos do tumor para punção com base nos resultados do modelo.

3. Diagnóstico histopatológico

   O espécime do mesmo local de punção é dividido em duas partes, sendo a primeira parte rotineiramente fixada em formalina para inclusão em parafina e, finalmente, seções coradas com H&E. O patologista primeiro lê as seções de H&E e faz um diagnóstico histológico, descrevendo a morfologia e as características patológicas, especialmente o conteúdo e a distribuição das células tumorais.

4. Sequenciamento de nucleotídeo único IDH1

   Outra parte da amostra é usada para preservação de nitrogênio líquido. O Qiagen DNA/RNA Extraction Kit é usado para extrair DNA do tecido tumoral preservado em nitrogênio líquido, que é purificado e submetido à reação em cadeia da polimerase IDH1 (PCR). O produto de PCR é purificado e submetido a sequenciamento, e o produto de sequenciamento é detectado em um sequenciador ABI 7200 para determinar se IDH1 está mutado ou não.

5. Análise de espectrometria de massa dos níveis de expressão de 2-hidroxiglutarato (2-HG)

   A presença e expressão de 2-HG em amostras de glioma são detectadas e analisadas por espectrometria de massa.

6. Validação do modelo de previsão de mutação IDH1 baseado em radiômica. Os resultados da detecção de 2-HG foram comparados numericamente com os resultados do modelo.

Este é um estudo de validação de centro único. Comparado com o procedimento cirúrgico de glioma de rotina, este estudo adiciona punção intraoperatória típica de tumor para validar a precisão preditiva do modelo radiômico e coleta imagens de ressonância magnética correspondentes, diagnóstico de histologia tumoral, diagnóstico de patologia molecular. O modelo radiômico é construído com base em dados clínicos pré-operatórios e é uma ferramenta não invasiva e rápida para análise quantitativa e visualização de genes tumorais.