Identifiering av en ny blodbiomarkör för diagnos och prognos av liposarkom (ESPACE)

Sarkom är sällsynta sjukdomar och står för mindre än 1 % av alla maligna sjukdomar hos vuxna¹. Deras förekomst är cirka 6 nya fall per 100 000 invånare per år, dvs 4 000 till 5 000 nya fall uppskattas per år i Frankrike.

Liposarkom (LPS) är den vanligaste subtypen av mjukdelssarkom och står för cirka 15 % av alla sarkom.

OMS-klassificeringen särskiljer 5 kategorier av LPS: myxoid, pleomorphe, rundcelliga liposarkom, dedifferentierade (DD-LPS) och väldifferentierade (WD-LPS). Forskargruppen är intresserad av de två sista i denna studie.

Diagnosen misstänks vid bildundersökningarna (MRT för extremitetstumörer och CT för retroperitoneal LPS) vilket bör leda till en diskussion på en multidisciplinär tumörnämnd i ett expertcentrum för att validera biopsi för definitiv diagnos och definiera den bästa biopsivägen till undvika risken för spridning. I Frankrike är hanteringen av patienter med sarkom organiserad kring nätverket av 24 "NETSARC"-center.

WD-LPS och DD-LPS, kan vara svåra att skilja från benigna fetttumörer respektive odifferentierade sarkom. Molekylär analys, baserad på detektion av Mdm2-genamplifiering genom Fluorescence in situ Hybridization (FISH) är för närvarande "guldstandarden". Det utförs på en tumörbiopsi. Biopsien är en röntgenbiopsi eftersom den rekommenderas i riktlinjerna för att minska risken för sjukdomsspridning. Materialet som tillåter diagnosen är således begränsat, vilket komplicerar realiseringen av morfologi, immunhistokemi och molekylärbiologi på samma prov. Den andra begränsningen är att detta tumörfragment inte alltid återspeglar intratumörheterogenitet.

Behandlingen är kirurgisk med monoblockresektion av en kirurg specialiserad på sarkom. Trots kirurgisk excision är risken för lokalt och avlägsna återfall cirka 26 % för väldifferentierade liposarkom⁵ och upp till 59 % för dedifferentierade retroperitoneala liposarkom. Prognostiska faktorer för recidiv är kvaliteten på excision, tumörstorlek, grad och retroperitoneal/lem lokalisering. Problemet med dessa två typer av liposarkom är inte detsamma. I WD-LPS är frågan att känna till risken för återfall vid oplanerad R1-resektion (motsvarande cirka 50 % av initiala operationer). En systematisk kirurgisk revision av alla dessa fall är faktiskt dyr och sjuklig, medan i 50 % av fallen ingen tumörrester kommer att hittas vid det kirurgiska tillfrisknandet. För DD-LPS är problemet annorlunda eftersom den kirurgiska revisionen måste vara systematisk vid icke-R0-operation, men det är risken för lokalt återfall trots adekvat operation och den metastaserande risken som måste utvärderas för att kunna föreslå en adjuvant behandling (kemoterapi och/eller strålbehandling) till patienter med hög risk för återfall, vilket också gör det viktigt att identifiera en biologisk prognosfaktor för att välja patienter med hög risk för återfall.

Kliniker föreslår att man ska identifiera ett nytt blodprov som skulle indikera förekomsten av sjukdomen. Det skulle då tjäna för diagnosen men också prognosen, vilket gör det möjligt för oss att utvärdera den kvarvarande sjukdomen efter operation av excision. På grund av komplexiteten hos sarkom är det en utmaning att identifiera en effektiv och pålitlig biomarkör för WD-LPS och DD-LPS med icke-invasiva metoder, men kliniker hoppas att deras projekt kommer att ge en mer effektiv och patientvänlig metod för upptäckt av sjukdomen. Vårt projekt bygger på den kompletterande expertis som tillhandahålls av kliniker, forskare och biostatistiker i nära samarbete.

Kliniker har nyligen karakteriserat en ny funktion av det p53-oberoende Mdm2-proteinet i serinmetabolism, vilket kan spela en grundläggande roll i utvecklingen av LPS. Genom pan-genommetoder har läkare karakteriserat en ny transkriptionsaktivitet av Mdm2 och visat dess roll i metabolismen av cancerceller. Dessa data indikerar att närvaron av Mdm2 vid kromatin gör det möjligt att kontrollera transkriptionen av gener involverade i metabolismen och transporten av vissa aminosyror såsom serin.

Den endogena serinpoolen upprätthålls av en balans mellan auxotrofi och de novo-syntes, som är kraftigt avreglerade under celltransformation för att stödja cancercellers anabola behov. Mdm2 rekryteras via transkriptionsfaktorer från ATF-familjen på målgener involverade i de novo-syntes och serintransport.

Kliniker föreslår att identifiera ett biologiskt test för prognos och diagnos av LPS som inte kräver invasiv biopsi. Patienter som ingår i studien kommer att vara patienter med WD-LPS eller DD-LPS, med målet att inkludera 100 patienter över 2 år.

Baserat på nyare data som visar att LPS-tillväxt medieras av Mdm2-medierad reglering av serinmetabolism, föreslår läkare att mäta serinblodnivåer som en surrogatmarkör för LPS-utveckling. För att upprätthålla den intracellulära nivån av serin kontrollerar Mdm2 både de novo serinsyntes (en metabolisk väg som använder den glykolytiska intermediären 3-fosfo-glycerat för att generera serin i celler) och serinets inträde i cellen genom auxotrofi. Med tanke på storleken på LPS, som ofta kan nå flera tiotals centimeter, antog läkare att LPS kan resultera i en betydande efterfrågan på serin som kan produceras av mikromiljön och överföras till tumören genom cirkulerande pooler av serin och glycin (vilket kan vara mellan -omvandlas till serin av celler). Profileringen av plasmaaminosyror är av stort kliniskt intresse eftersom de är lätta att mäta med vätskekromatografi (HPLC). Kliniker har redan validerat en HPLC-metod för att mäta olika aminosyror, inklusive serin och glycin, i serumet. Våra preliminära data är i linje med vår hypotes eftersom serumserinnivån är högre i de xenotransplanterade möss med patienttumör jämfört med serumnivåer uppmätta i kontrollmössen. Dessutom, som svar på behandling med en Mdm2-hämmare, som inducerar en drastisk minskning av tumörtillväxt, kan en minskning av cirkulerande serin observeras.

Kliniker kommer att använda en HPLC kopplad med masspektrometri som redan utvecklats för att mäta aminosyror från Agilent-teknologin. Den kvantitativa analysen av aminosyror kombinerar hastighet och känslighet med tillförlitligheten hos härledningsreaktionen och den analytiska tekniken. Dessa mål uppnås genom automatiserad och online-derivatisering med o-ftalaldehyd (OPA) för primära aminosyror och 9-fluorenylmetylklorformiat (FMOC) för sekundära aminosyror. Automatiserad härledning integreras sedan i robust HPLC-analys. Hela proceduren är snabb, exakt, känslig och reproducerbar med Agilent 1190 HPLC.

Huvudsyftet med detta projekt är att identifiera ett nytt icke-invasivt biologiskt test för diagnos av LPS genom att mäta cirkulerande serinnivåer. Den nuvarande guldstandarden är detektion av Mdm2-förstärkning av FISH.