Генетическая восприимчивость при злокачественной плевральной мезотелиоме: клиническое значение вариаций зародышевой линии (MAGNETS)

Злокачественная плевральная мезотелиома (МПМ) является редким и агрессивным новообразованием плеврального мезотелия, в основном связанного с воздействием асбеста, все еще не имея эффективной терапии. По прогнозам, показатели заболеваемости в Европе достигнут пика около 2025 года из -за длительной латентности между воздействием и началом заболевания. Промышленное использование асбеста было на своем пике в 1970 -х годах и прекратилось в Италии в 1994 году (L.D. 257). Тем не менее, в провинции Павия переработка цементного завода в Брони -городе началась в 2007 году: работы еще не завершены, а воздействие населения продолжается сегодня. Сеть Asst Pavia Province и IRCCS Policlinico Foundation San Matteo выявила более 80 случаев инцидентов за последние 2 года. Поэтому мы обратили наше внимание к редкому раку с низкой продолжительностью жизни (12-15 месяцев от диагноза). Другие заболевания, даже с тем же эмбриологическим происхождением от мезодермы, таких как рак яичников, более распространены, хорошо изучены и имеют более устоявшуюся терапию. Мы также чувствуем необходимость реагировать на конкретное благосостояние и неудовлетворенные потребности нашей территории. Вдыхаемые асбестовые волокна мигрируют в плеру, где они сохраняются, вызывают раздражение, увековечивают повреждение ткани и могут быть обнаружены посмертным (1).

Асбест является не-мутагенным агентом: его наноразмерные волокна непосредственно взаимодействуют с тирозинкиназами (TKS) (например, EGFR) и может вызвать неуместную димеризацию и активацию рецепторов при отсутствии активации соматических мутаций. Активация рецептора TK инициирует сигнальные каскады клеток и канцерогенез. Таким образом, асбест индуцирует генерацию воспалительного иммуносупрессивного микроокружения, которая может способствовать росту опухоли у людей с генетической предрасположенностью (2). Следовательно, отсутствие действенных опухолевых мишеней вместе с гетерогенной стромой подтверждает неспособность современных лекарств, как TK, так и ингибиторов иммунной проверки (TKI, ICIS). В этом сложном контексте роль изменений зародышевой линии в MPM остается в значительной степени неисследованной, за исключением изменений в гене BAP1, которые, как известно, предрасполагают к заболеванию (3).

Мы сосредоточимся на группе генов, участвующих в воспалительной инфильтрации, реакции на лекарства, раковой предрасположенности к определению сигнатур зародышевой линии с потенциальными прогностическими и прогнозными последствиями. Это исследование будет способствовать расшифровке все еще неисследованной среды и улучшить механистические знания по биологии MPM и межиндивидуальной восприимчивости к асбесту. Более того, это может помочь в выявлении новых действенных целей и в разработке персонализированных и более эффективных терапевтических стратегий.

Основной целью исследования является поиск изменений зародышевой линии панели генов, участвующих в модуляции инфильтрации микроокружения, лекарственной реакции и предрасположенности к раку. Исследование будет проводиться параллельно на образцах крови, полученных от субъектов, подвергшихся воздействию асбеста, и пациентов с MPM. Этот подход позволит: i) обнаружение предполагаемых сигнатур зародышевой линии, связанных с предрасположенностью (или даже защитой (или даже защитой) с прогнозированием и прогнозирующими последствиями.

Первичной целью будет сравнение распространенности мутаций зародышевой линии у пациентов с МПМ с асбестом, подвергнутым здоровым субъектам.

Вторичной целью будет сравнение общей выживаемости (ОС) в соответствии с мутационным статусом у пациентов с МПМ.

Исследование будет структурировано на трех этапах. Первый шаг будет рассмотреть выборку образцов. Пациенты, пострадавшие от MPM, следовать в отделении пневмологии, будут кандидатами на исследование (30 случаев/год).

Для каждого из них цельная кровь 4 мл будет собираться с помощью крови (используя ЭДТА в качестве антикоагулянта). Сопоставимое количество крови будет получено из биобанка, уже жизнеспособного при ICS Maugeri, полученных от пациентов с MPM (50 случаев) и подвергнутых асбесту (30 случаев). Онкологическое обслуживание биобанков находится в исследовательских лабораториях ICS Maugeri. Он был профинансирован в 2009 году, направленном на сбор, сохранение, хранение и распределение биологического материала человека для исследовательских целей. В институциональном онкологическом биобанке Маугери биологические образцы от пациентов, страдающих от разных типов рака, были сохранены на сегодняшний день (4% злокачественная мезотелиома плеврала), и для которых история и последующее наблюдение хорошо документированы. Для каждого зарегистрированного случая клинические и демографические данные будут собираться PI после получения письменного информированного согласия. Пациенты с МПМ будут лечиться в соответствии с международными руководящими принципами и управляются на основе междисциплинарной группы для оценки грудных новообразований (GINT).

Следующий этап проекта охватывает всеобъемлющие и углубленные усилия по открытию, направленные на выявление вариаций зародышевой линии, затрагивающих группу генов, участвующих в регуляции инфильтрата микроокружения, реакции на лекарства и восприимчивости к раку. Характеристика опухолей, использующих методы секвенирования следующего поколения, в настоящее время находится на переднем крае области персонализированной медицины. Следует подчеркнуть, что в большинстве типов рака генетический актив следует определять как ландшафт, состоящий из небольшого числа гор (гены, измененные в высоком проценте опухолей) и гораздо большего числа холмов, а именно эти гены изменялись редко. Опубликованные исследования показали около 140 генов, которые при изменении внутриагенных мутаций могут способствовать или стимулировать онкогенез; Другими мутациями являются пассажиры и не дают преимущества в плане на выборный рост. С другой стороны, известно, что несколько генов предрасполагают к раку, когда наследуются в мутантной форме в зародышевой линии, и в значительной степени не соматически мутированы при раке. Эти гены не дают значительного преимущества селективного роста при изменении, но могут способствовать онкогенезу косвенными способами. Генетическая характеристика MPM не была полностью прояснена до сих пор из-за значительной меж пациента-изменчивости и едва сообщаемых соматических аберраций. Большинство генетических изменений в MPM являются потеря функции генов супрессора опухоли или генов смотрителя. При отсутствии контекста онкогенной зависимости фармацевтическое нацеливание активированных преобразователей (ингибиторов mTOR, ингибиторов FAK) может иметь ключ для улучшения терапии MPM. Таким образом, нынешний проект, нацеленный на глубокое исследование изменений за зародышевой линии в MPM и обнаруженной популяции для определения факторов хозяина, участвующих в продвижении MPM. Патогенные варианты зародышевой линии в MPM часто участвуют в восстановлении повреждения ДНК и путях ремоделирования хроматина, и наиболее часто идентифицированные мутации зародышевой линии находятся в BAP1, что кодирует для гена супрессора опухоли. Его белок представляет собой ядерный деубиквитинирующий фермент, который играет важную роль в модуляции хроматина, регуляции транскрипции, пролиферации клеток, репарации ДНК, гибели клеток и метаболизме глюцида.

Основываясь на систематическом обзоре литературы, выполненном для выявления всех соответствующих данных, набор из 30 генов, участвующих в модуляции инфильтрации микроокружения (например, RBL1), Ответ на наркотики (например, XRCC1) и предрасположенность к раку (например, Brac1-2) был определен. Эта фаза будет охватывать первый шаг, ориентированный на глубокий мутационный скрининг, направленный на анализ пользовательской панели генов, участвующих в иммуновоспалительной среде для микроокружения на ДНК, полученной из периферической крови мононуклеарной клетки (PBMC). Подход секвенирования следующего поколения (NGS) будет применен в системе секвенирования Illumina-ISEQ 100. Из каждого субъекта, зарегистрированного в этом исследовании, общая ДНК будет извлечена с помощью автоматизированной системы очистки, а затем для построения библиотеки будет использоваться 20 нг входной ДНК и секвенирования всех кодирующих экзонов из гена, связанного с раком. Идентифицированные варианты будут представлены в анализ биоинформатики с помощью Polyphen-2, предиктора эффекта SIFT и Ensembl (VEP), чтобы оценить возможное влияние соответствующего аминокислотного замещения на структуру и функцию кодируемого белка. Кроме того, клинически значимые варианты будут аннотированы с использованием Clinvar-NCBI, GNOMAD и Cosmic Basbases. Недавние клинические исследования связаны с высокой мутационной нагрузкой опухоли (TMB) с улучшенными показателями ответа пациента и выживаемостью от ингибиторов иммунной контрольной точки; Следовательно, TMB становится биомаркером ответа для этих иммунотерапевтических агентов. Более того, было показано, что варианты зародышевой линии могут влиять на молекулярные фенотипы опухолей и, таким образом, прогнозировать эффективность ингибиторов контрольной точки. Глядя от этих соображений, в этом исследовании мы также проанализируем мутационную бремя опухоли зародышевой линии (GTMB), оценив общее количество несинонимичных мутаций в каждом выбранном гене.