Vybrané biomarkery primárnych nádorov centrálneho nervového systému: krátky prehľad

Souhrn

Klasifikácia, grading a liečba primárnych nádorov centrálneho nervového systému je v súčasnosti založená predovšetkým na morfológii. Poznatky z oblasti molekulovej biológie pomáhajú v širokom spektre nádorov CNS objasniť patogenézu, upresňujú prognózu a detekujú potencionálne ciele pre cielenú terapiu. V krátkom prehľade prinášame pohľad na vybrané diagnostické, prognostické a prediktívne biomarkery primárnych nádorov CNS, s dôrazom na aplikáciu v bežnej praxi.

Kľúčové slová:
nádory mozgu – biomarkery – genetika – imunohistochémia

Diagnostika nádorov CNS je postavená predovšetkým na histomorfológii. Vo všeobecnosti platí, že nádory konkrétneho histologického typu a stupňa malignity sa liečia v zásade identicky. Morfologicky identické nádory však často reagujú na liečbu úplne odlišne. Čoraz častejšie sa v tejto často až frustrujúco beznádejnej oblasti onkológie do popredia dostávajú poznatky z oblasti molekulovej genetiky. Tie v niektorých prípadoch znamenajú prvé pokusy o individualizovanú terapiu. Niektoré z týchto biomarkerov (detekované geneticky alebo na úrovni proteínu imunohistochemicky) sú už súčasťou bežnej praxe. Iné sú zasa prísľubom do blízkej budúcnosti. V krátkom prehľade prinášame náš pohľad na najvýznamnejšie už používané, ako aj niektoré nové diagnostické, prognostické a prediktívne biomarkery primárnych nádorov CNS.

METYLÁCIA PROMÓTERA MGMT AKO PREDIKTÍVNY A PROGNOSTICKÝ MARKER GLIOBLASTÓMU

Gén MGMT je lokalizovaný na chromozóme 10q26. Kóduje O⁶-metylguanín-DNA metyltransferázu, proteín ktorý zabezpečuje opravy DNA poškodenej alkyláciou guanínových zvyškov na pozícii O⁶. Takáto alkylácia spôsobuje nesprávne párovanie a zlomy v DNA, čo vedie k ireverzibilnému poškodeniu bunky a apoptóze. Alkylácia DNA je jedným z hlavných mechanizmov účinku alkylačných chemoterapeutík (napr. karmustín, temozolomid) používaných v liečbe glioblastómu (GBM). Vysoká hladina MGMT v nádorových bunkách efektívne eliminuje alkyláciu DNA spôsobenú chemoterapiou a zapríčiňuje tak rezistenciu na liečbu. Predpokladá sa, že metylácia promótera génu MGMT (a tým jeho inaktivácia) znižuje expresiu MGMT a tým aj reparačné schopnosti nádorovej bunky. Bolo dokázané, že pacienti s GBM, ktorí boli liečení kombinovanou rádioterapiou a alkylačnou chemoterapiou a mali metylovaný promóter MGMT, mali signifikantne lepšie prežívanie ako pacienti s nemetylovaným promóterom (1,2). Signifikantný rozdiel v prežívaní však bol zistený aj medzi skupinami pacientov s metylovaným a nemetylovaným promóterom, ktorí nedostali chemoterapiu a boli liečení iba rádioterapiou (2). Je teda otázne, či metylácia promótera MGMT je skutočne prediktívnym markerom pre alkylačnú chemoterapiu, alebo iba charakterizuje skupinu GBM s inherentne lepšou prognózou (napríklad pre možné širšie epigenetické zmeny spôsobené metyláciou DNA, asociáciu s inými prognosticky pozitívnymi genetickými zmenami alebo klinickými charakteristikami). Metylácia promótera MGMT bola napríklad identifikovaná až u 74 % (28 z 36) dlho prežívajúcich pacientov s GBM (> 3 roky). Títo pacienti však boli v lepšom výkonnostnom stave a signifikantne mladší (priemerne 51 rokov) ako ,,bežní” pacienti s GBM (> 60 rokov), čo sú dva klinicky najvýznamnejšie prognostické parametre GBM (3).

Aj keď sa zdá, že stav promótora MGMT je jedným z najvýznamnejších prognostických a pravdepodobne aj prediktívnych faktorov, jeho praktické využitie v manažmente konkrétneho pacienta s GBM je v súčasnosti limitované z viacerých príčin. Predovšetkým, neexistuje lepšia alternatíva ako je ,,zlatý štandard” resekcia + rádioterapia + temozolomid (4) a benefit tejto terapie možno pozorovať aj u malého percenta pacientov bez metylácie promótera MGMT. Výsledok vyšetrenia teda v súčasnosti výraznejšie neovplyvní rozhodovanie onkológa o iniciálnej liečbe GBM. Ďalším dôvodom je technická náročnosť (použiteľné sú viaceré techniky molekulovej genetiky, imunohistochémia je nevhodná), vysoká cena, nízka reprodukovateľnosť a chýbanie štandardov vyšetrovania a hodnotenia výsledkov. Testovanie MGMT sa však stalo nevyhnutným štandardom pri skúšaní nových liekov v klinických štúdiách (napr. CENTRIC) (5). Po odhalení ďalších mechanizmov citlivosti a rezistencie v GBM a nových možnostiach liečby (napr. cielená liečba) sa testovanie MGMT v budúcnosti pravdepodobne stane súčasťou rutínnej diagnostiky a klasifikácie GBM.

MUTÁCIA IZOCITRÁT DEHYDROGENÁZY 1 V GLIÓMOCH – PROGNOSTICKÝ A DIAGNOSTICKÝ MARKER

V roku 2008 Parsons a spol. sekvenovali 20661 proteín kódujúcich génov v 22 GBM a ako prví zachytili mutáciu izocitrát dehydrogenázy 1 (IDH1). Išlo prevažne o mladších pacientov so sekundárnym GBM (vznikajúci z gliómu nižšieho stupňa malignity). Pacienti s mutáciou IDH1 vykazovali významne dlhšie prežívanie ako pacienti bez mutácie (6). Následne sa ukázalo, že IDH1 mutácia je častá v gliómoch II. a III. stupňa malignity (astrocytóm, oligoastrocytóm a oligodendroglióm), pravdepodobne vzniká v skorom štádiu tumorigenézy a je silným priaznivým prognostickým markerom v gliómoch vysokého stupňa malignity (7).

IDH gény kódujú tri IDH izoenzýmy (IDH1, IDH2 a IDH3). Výrazne najčastejšia je mutácia IDH1 (iba 4 % mutácií postihujú IDH2 a mutácie IDH3 neboli zachytené). Normálnou funkciou IDH je katalýza oxidatívnej dekarboxylácie izocitrátu na alfa-ketoglutarát, čo vedie k redukcii NADP⁺ na NADPH. Mutovaná forma IDH vykazuje pokles normálnej katalytickej aktivity, zároveň ale získava schopnosť konverzie alfaketoglutarátu na 2-hydroxyglutarát (8). Mutácia IDH1 teda indukuje stratu a zároveň aj nadobudnutie funkcie, čo je paradoxné z hľadiska otázky, či je IDH1 onkogén alebo tumor supresor. Presný mechanizmus, ktorým vedie mutácia IDH1 ku vzniku gliómov, nebol zatiaľ objasnený. Fakt, že IDH mutácie boli identifikované v astrocytómoch aj v oligodendrogliómoch, poukazuje na ich možnú spoločnú prekurzorovú bunku.

Ako už bolo spomenuté, mutácia IDH1 je silným prognostickým faktorom v high grade gliómoch. Pacienti s anaplastickým astrocytómom (grade III) s nemutovaným IDH1 majú horšiu prognózu ako pacienti s IDH1 mutovaným glioblastómom (grade IV). IDH1 status je teda v high grade gliómoch silnejším prognostickým faktorom ako štandardné histologické kritériá (9). Pravdepodobne bude tiež priaznivým prognostickým faktorom aj v gliómoch II. stupňa malignity, i keď v tejto oblasti sú údaje zatiaľ kontroverzné (10).

Až na malé výnimky, ako je napr. myeloidná leukémia (11), sa IDH mutácie vyskytujú iba v grade II a III astrocytómoch, oligoastrocytómoch a oligodendrogliómoch a v sekundárnych glioblastómoch. Nevyskytujú sa v iných mozgových tumoroch, ktoré difúzne astrocytómy a oligodendrogliómy môžu napodobovať (napr. pilocytický astrocytóm, pleomorfný xantoastrocytóm, subependymálny obrovskobunkový astrocytóm, ependymóm, neurocytóm, dysembryoplastický neuroepitelový tumor, atď.) ani v nenádorových ochoreniach (reaktívna glióza, postradiačné zmeny, vírusové infekcie, infarkt, demyelinizácie) (12). To robí IDH1 aj vhodným diagnostickým markerom. K dispozícii je komerčná monoklonová protilátka voči mutantnej forme IDH1 s vynikajúcou koreláciou medzi imunohistochémiou a genetickým vyšetrením stavu IDH1 génu (13). Imunohistochemické znázornenie mutovaného IDH1 proteínu má navyše oproti genetike výhodu priamej vizualizácie nádorových gliových buniek, a to i v teréne prevažujúcej nenádorovej glie (obr. 1). To môže byť mimoriadne diagnosticky cenné v limitovaných stereotaktických biopsiách zachytávajúcich často iba infiltrujúci okraj gliómu, v ktorom môže byť denzita nádorových buniek nízka. Samozrejme, diagnózu nie je možné stanoviť len na základe pozitivity IDH1, a nález je potrebné hodnotiť v adekvátnom klinicko-patologickom kontexte. Navyše, dostupná protilátka detekuje iba najčastejšiu mutáciu IDH1 (R132H), ktorá sa vyskytuje v približne 93 %, pričom nedetekuje minoritne zastúpené mutácie IDH1 ani vzácne sa vyskytujúce mutácie IDH2 (14).

Stanovenie statusu IDH1sa v súčasnosti stáva zlatým štandardom diagnostiky gliómov a vedú sa diskusie o jeho začlenení do budúcej WHO klasifikácie mozgových nádorov. Algoritmus na pracovisku dizajnérov protilátky IDH1 (R132H) pozostáva z iniciálnej imunohistochémie a pri negativite pokračujú sekvenáciou DNA (14).

ALTERÁCIE CESTY MAPK/ERK A PI3K/AKT V LOW GRADE GLIÓMOCH

Mutácia BRAF (kináza cesty MAPK/ERK) sa na rozdiel od iných nádorov (napr. papilárny karcinóm štítnej žľazy, melanóm, kolorektálny karcinóm) v primárnych nádoroch CNS vyskytuje pomerne vzácne. Dostupnosť inhibítorov tejto cesty, ktoré by sa onedlho mohli v širšej miere dostať do klinickej praxe, však podnecuje záujem o detekciu mutovanej formy BRAF aj v primárnych nádoroch mozgu. Schindlerová a spol. (15) v analýze stavu génu BRAF v 1320 primárnych nádoroch mozgu, adenohypofýzy, meningov a periférnych nervov zistili, že až 65 % pleomorfných xantoastrocytómov (PXA, grade II) a 65 % PXA s anapláziou (a-PXA) malo mutovaný BRAF. Mutované PXA boli signifikantne asociované s detským vekom. V skupine a-PXA boli dokonca mutované všetky detské (10/10) a 38 % adultných tumorov. Druhou najpočetnejšou skupinou nádorov s BRAF mutáciou (18 %, v niektorých prácach až 50 %) je ganglioglióm (GG). To nie je až také prekvapujúce, pretože na morfologickej ako aj genetickej úrovni (častá delécia CDKN2A v PXA aj GG) sa tieto lézie často prekrývajú (15). Častá mutácia BRAF v týchto nádoroch môže byť cenným diagnostickým markerom. Detekcia mutácie v pleomorfnom glióme (najmä s neobvykle priaznivým klinickým priebehom) by mala upriamiť pozornosť na možnosť diagnózy PXA/a-PXA alebo GG. Treťou významnou BRAF mutovanou skupinou (9 %) sú pilocytické astrocytómy (PA). Dôležité je zistenie, že mutované PA sa signifikantne častejšie vyskytujú v extracerebelárnej, chirurgicky často nedostupnej lokalizácii (diencephalon), kde by možnosť cielenej liečby predstavovala lákavú alternatívu (15). Podobne ako v prípade protilátky proti mutovanej IDH1, sa nedávno tým istým autorom podarilo vyklonovať protilátku (zatiaľ komerčne nedostupnú) proti mutovanému BRAF V600E (97 % mutácií BRAF je V600E). Protilátka pri porovnaní s genetickou analýzou mala 100% senzitivitu a špecificitu (16).

Omnoho častejšie ako mutácia BRAF sa v PA vyskytuje translokácia BRAF génu, ktorá rovnako spôsobuje permanentnú aktiváciu MAPK/ERK cesty. Najčastejšie (70 %) ide o tandemovú duplikáciu na lókuse 7q34 vedúcej k fúzii génov KIAA1549 a BRAF. Spoľahlivá detekcia tejto tandemovej duplikácie je možná aj pomocou, pre patológov najprijateľnejšou, fluorescenčnou in situ hybridizáciou (FISH), na ktorú je už dostupný aj komerčný kit (17,18). V literatúre postupne pribúdajú popisy alternatívnych translokácií aktivujúcich túto cestu (napr. fúzia RAF1-SRGAP3 alebo BRAF-FAM131B) (19,20). Možno skonštatovať, že prakticky všetky PA, majú aktivovanú cestu MAPK/ERK: okrem alterácií BRAF sú takmer vždy detekované iné abnormalityv ceste a mutácia NF1 v PA asociovaných s neurofibromatózou tiež spôsobuje aktiváciu MAPK/ERK cesty. Z praktického hľadiska sú tieto poznatky významné najmä z pohľadu možnosti využitia cielenej liečby ako aj v bežnej diagnostike pri odlišovaní PA a difúzneho astrocytómu, a to najmä v kombinácii s analýzou IDH1/2 (21).

V klinicky agresívnych rekurentných PA a najmä histologicky anaplastických PA (definované ako hypercelulárne, cytologicky atypické, mitoticky aktívne PA s nekrózami alebo bez nekróz) sú v porovnaní s klinicky typickými PA signifikantne častejčie prítomné alterácie v ceste PI3K/AKT. V týchto nádoroch sa pomerne často vyskytuje delécia a zníženie expresie tumor supresora PTEN a imunohistochemicky je detekovateľná zvýšená expresia fosforylovanej formy AKT (pAKT). Dôležitým zistením je, že táto overexpresia je prítomná aj v prekurzorových tumoroch predchádzajúcich recidíve alebo zmene na histologicky anaplastický PA (22). Limitáciou tejto štúdie sú pomerne nízke počty vyšetrených prípadov. Detekcia aktivácie cesty PI3K/AKT (napr. aj imunohistochemickým dôkazom pAKT) by však v budúcnosti mohla slúžiť na odhalenie potenciálne agresívnych PA s možnosťou využitia cielenej liečby. Tu je však potrebné upozorniť, že imunohistochemická detekcia fosforylovaných proteínov je technicky náročnejšia a vyžaduje optimálnu fixáciu a spracovanie materiálu.

PNET-LIKE DIFERENCIÁCIA V GLIOBLASTÓME

Glioblastóm a CNS PNET (supratentoriálny PNET) sú na základe epidemiológie, morfológie, biologického správania sa a rozdielov v genetike považované za samostatné jednotky, s výrazne odlišným manažmentom. Sporadicky sú však publikované prípady malígnych nádorov, ktoré majú prekrývajúce sa morfologické a/alebo imunohistochemické charakteristiky. Tieto nádory sú diagnosticky náročné a sú často klasifikované ako nezvyčajné varianty GBM, CNS PNET s výraznou gliálnou diferenciáciou alebo ako malígne glioneuronálne nádory (23). Klinicko-patologické a genetické charakteristiky týchto nádorov, najmä výrazne častejšie metastázovanie cestou likvoru a benefit liečby určenej pre CNS PNET (zatiaľ iba v malom počte publikovaných prípadov) však nasvedčujú tomu, že by sa mohlo jednať o špecifickú kategóriu nádorov CNS (zatiaľ bez WHO klasifikácie), po ktorej sa v rutínnych biopsiách oplatí pátrať (24). Gliálna zložka v týchto nádoroch najčastejšie pripomína GBM alebo gliosarkóm, vzácne anaplastický oligodendroglióm. PNET-like zložka je prítomná ako ohraničené hypercelulárne noduly pripomínajúce CNS PNET alebo meduloblastóm (vrátane dezmoplastického / nodulárneho alebo anaplastického variantu) (obr. 2). Výraznou pomôckou v diagnostike je imunohistochémia a genetické (FISH) vyšetrenie. Expresia neuronálnych markerov (synaptofyzín, neurofilament protein, Neu-N) je limitovaná na PNET-like fókusy. Relatívne častá amplifikácia MYC génu (väčšinou MYCN, menej často MYC), ktorá je dosť typická pre primitívne neuronálne nádory je taktiež lokalizovaná prevažne v tejto zložke. Naproti tomu, zmeny asociované s gliómami (delécia 10q, delécia PTEN, amplifikácia EGFR, difúzna imunohistochemická pozitivita p53) sú lokalizované v oboch zložkách, čo svedčí najskôr pre sekundárny vznik PNET-like zložky dediferenciáciou v high grade glióme (24).

OLIGODENDROGLIÓMY A ALELICKÁ STRATA 1p/19q

Zvýšený záujem o genetiku oligodendrogliómov (ODG) bol zaznamenaný, keď sa ukázalo, že tumory s alelickou stratou na krátkom ramienku 1. chromozómu a dlhom ramienku 19. chromozómu (1p/19q LOH) vykazujú senzitivitu na chemo- a rádioterapiu (25). 1p/19q LOH je prediktívny aj prognostický marker, ktorý silno koreluje s klasickou ODG histomorfológiou (26). Nie všetky ODG s klasickou histomorfológiou však vykazujú túto genetickú zmenu. Klasická morfológia je pravdepodobne nezávislým prognostickým znakom. ODG potom môžeme rozdeliť do štyroch odlišných prognostických skupín: ODG s klasickou morfológiou a 1p/19q LOH, ODG s klasickou morfológiou bez 1p/19q LOH, ODG s neklasickou morfológiou s 1p/19q LOH a ODG s neklasickou morfológiou bez 1p/19q LOH. Posledná skupina má najhoršiu prognózu (27). Zaujímavé je, že pediatrické ODG majú zriedkavo 1p/19q LOH a tie, ktoré túto prestavbu majú, nevykazujú lepšiu prognózu (28).

Vzhľadom na to, že 1p/19q LOH je pomerne špecifická prestavba pre ODG, je možné použiť ju ako diagnostický marker a doplnok k histologickej diagnóze. Nedostatočná reproducibilita histologických diagnostických kritérií pre odlíšenie oligodendrogliových, oligoastrocytových a astrocytových tumorov viedla k snahe využiť viac reprodukovateľné a objektívnejšie genetické znaky. Takto by sa morfologicky nejasné difúzne gliómy mohli klasifikovať skôr podľa statusu 1p/19q a nie na základe subjektívneho štýlu, či diagnostických preferencií patológa. Tento prístup by mohol viesť k eliminácii nereprodukovateľnej diagnostickej kategórie oligoastrocytómu.

Dôležitou diferenciálnou diagnózou ODG je malobunkový variant anaplastického astrocytómu a glioblastómu. Malobunkový glioblastóm nemá 1p/19q LOH, ale takmer vždy vykazuje stratu 10q a amplifikáciu EGFR (29). Odlíšenie ODG od dysembryoplastického neuroepitelového tumoru (DNET) je tiež dôležité (podstatne lepšia prognóza DNET, ktorý je kurabilný resekciou, ODG je vo väčšine prípadov nakoniec fatálny a manažment sa zásadne líši). DNET môže mať časti histologicky neodlíšiteľné od ODG, čo môže byť problematické v limitovanej biopsii, DNET však nikdy nevykazuje 1p/19q LOH (30). 1p/19q LOH môže byť tiež pomôckou na odlíšenie od svetlobunkového ependymómu a centrálneho / extraventrikulového neurocytómu. Vzhľadom na (podľa niektorých údajov) častú expresiu neuronálnych markerov v ODG, pokladáme existenciu 1p/19q LOH pozitívneho neurocytómu prinajmenšom za spornú (31). Možno sa však jedná o histogeneticky príbuzné tumory, ktoré vytvárajú biologické kontinuum.

Nie je úplne jasné, či 1p/19q LOH predstavuje diagnostický znak pre ODG, alebo skôr ide o marker terapeutickej senzitivity širšej skupiny nádorov. Status 1p a 19q chromozómov je možné vyšetrovať rozličnými metodikami, pre rutínnu prax je v súčasnosti preferovaná FISH (obr. 3). I keď ešte neboli zodpovedané všetky otázky spojené s genetikou ODG, vyšetrenie statusu 1p/19q je v súčasnosti rutínnou súčasťou diagnózy gliómov ktoré sa viac alebo menej podobajú na ODG.

INI1 V DIAGNOSTIKE ATYPICKÉHO TERATOIDNÉHO / RABDOIDNÉHO TUMORU (AT/RT)

AT/RT je agresívny embryonálny tumor so zlou prognózou, ktorý je asociovaný so stratou funkcie INI1 génu a chýbaním expresie INI1 proteínu (32). INI1 (Integráza Interaktor 1) označovaný aj ako hSNF5, SMARCB1 alebo BAF47, je tumor supresorový gén lokalizovaný na chromozóme 22q11.2. Patrí do skupiny chromatín remodelujúceho komplexu a jeho proteínový produkt je exprimovaný v jadrách nenádorových buniek a vo väčšine ostatných malignít. Charakteristickým histologickým nálezom v AT/RT sú rabdoidné bunky s excentrickým jadrom a globulárnou inklúziou. Môže obsahovať mezenchýmové či epitelové elementy (preto názov teratoidný). Veľmi často sú tiež prítomné nediferencované malé modré bunky, pripomínajúce iné CNS PNET-y. Tieto nediferencované bunky môžu prevládať a rabdoidné bunky nemusia byť vôbec zachytené. To komplikuje diagnostiku AT/RT a tento tumor bol v minulosti poddiagnostikovaný. Odlíšenie od iných typov PNETov je ale dôležité, pretože AT/RT vyžaduje inú liečbu. Aj keď existujú iné INI1 deficientné tumory (epiteloidný sarkóm, renálny medulárny karcinóm, epiteloidný MPNST, myoepitelový karcinóm) (33), v mozgu je strata expresie INI1 relatívne špecifická pre AT/RT. Aj keď diagnóza na základe negativity expresie sa môže zdať problematickou, neistotu znižuje paušálna prítomnosť vnútornej pozitívnej kontroly, ktorou sú cievy a lymfocyty (obr. 4). Zaujímavý je vzťah AT/RT a karcinómu plexus choroideus, kde bola v niektorých prípadoch tiež pozorovaná strata expresie INI1 (34). Klinicko-patologické aspekty AT/RT a karcinómov plexu sa však natoľko prekrývajú, že mnohí autori považujú INI1 negatívne karcinómy plexus choroideus za zle diagnostikované AR/RT. Expresia proteínu Kir7.1 (považovaná doposiaľ za vysoko senzitívnu a špecifickú pre tumory plexu), bola pozorovaná aj v niektorých inak typických AT/RT (35) a straty na chromozóme 22q (nesie aj INI1 gén) boli zachytené vo väčšine karcinómov a takmer polovici papilómov plexus choroideus (36). Preto je možné, že AT/RT a karcinómy plexus chorodeus (alebo aspoň ich časť), sú histogeneticky príbuzné tumory.

Zriedkavo sa môže vyskytnúť zárodočná mutácia INI1 génu, ktorá je podkladom syndrómu predispozície pre rabdoidné tumory s tvorbou viacpočetných mozgových, obličkových aj extrarenálnych rabdoidných tumorov (32).

V praxi by sa každý embryonálny tumor u detí (a pravdepodobne aj dospelých) mal testovať na stav INI1 génu (imunohistochémia má senzitivitu prakticky 100 %, genetickým vyšetrením sa mutácia/strata dokáže iba v približne 75–80 %). Tumory so stratou expresie INI1 by sa následne mali liečiť ako AT/RT, a to aj v prípade, že histologicky žiadne rabdoidné črty nevykazujú. Výnimkou sú snáď dezmoplastické/nodulárne meduloblastómy a meduloblastómy s extenzívnou nodularitou, kde INI1 nemá zmysel paušálne vyšetrovať, keďže strata INI1 v týchto tumoroch nebola nikdy pozorovaná. Pozor si treba ale dať v limitovaných biopsiách, pretože niektoré AT/RT môžu fokálne dezmoplastický/nodulárny meduloblastóm napodobovať.

MORFOLOGICKO–GENETICKÁ KLASIFIKÁCIA MEDULOBLASTÓMU

Liečba meduloblastómu (MB) sa v súčasnosti riadi predovšetkým klinickými charakteristikami pacienta (vek, prítomnosť metastáz pri prezentácii, resekabilita tumoru). Meduloblastóm (MB) je však heterogénna skupina nádorov s prognosticky významnými morfologickými variantami. Dezmoplastický/nodulárny MB (dnMB) a MB s extenzívnou nodularitou (MBen) majú vynikajúcu prognózu, klasický MB (cMB) stredne dobrú a veľkobunkový (lcMB) a anaplastický (aMB) zlú prognózu (37). Významným doplnkom ku klinicko-patologickým parametrom s výslednou lepšou stratifikáciou pacientov by mohli byť molekulárne markery. Kombinovaná klasifikácia by mala identifikovať pacientov s dobrou prognózou, u ktorých by bolo možné použiť menej agresívnu terapiu s menším výskytom vedľajších účinkov (najmä kognitívny deficit po rádioterapii) a na druhej strane by mala identifikovať pacientov u ktorých je súčasná liečba aj napriek svojej agresivite len málo účinná a mali by byť skôr liečení niektorou novou formou liečby. Aj keď v literatúre existuje veľké množstvo potencionálnych markerov, len veľmi málo z nich bolo (retrospektívne) overených na reprezentatívnych súboroch pacientov.

Výskyt MB v rámci Gorlinovho syndrómu (mutácia génu PTCH1) a Turcotovho syndrómu typu 2 (mutácia génu APC) upozornili na abnormality v ceste Sonic hedgehog (Shh) a ceste Wingless (Wnt). Okrem mutácií PTCH1 a APC boli v MB zatiaľ dokázané aj mutácie Shh, proteínu Smoothened a SUFU (v ceste Shh) a mutácie CTNNB1 a AXIN1/2 (v ceste Wnt). Tretia (heterogénna) skupina MB nemá up-reguláciu týchto signálnych ciest (non Shh/Wnt) a je charakterizovaná skôr chromozomálnymi abnormalitami – predovšetkým aberáciami chromozómu 17 a amplifikáciami MYC alebo MYCN (37–39).

Wnt podskupina MB (15 %) má takmer vždy klasickú morfológiu, iba vzácne lcMB/aMB a nikdy nemá dnMB morfológiu. Má výbornú prognózu a títo low risk pacienti (pri chýbaní ďalších rizikových faktorov – lc/aMB morfológia, metastáza, amplifikácia MYC – viď nižšie) by mohli byť liečení menej intenzívne. Detekcia tejto skupiny je jednoduchá, keďže cesta Wnt vedie k imunohistochemicky detekovateľnej nukleárnej akumulácii ß-catenínu. S Wnt MB a dobrou prognózou je asociovaná aj monozómia chromozómu 6 (37–39).

Do Shh podskupiny MB (25–30 %) patria prakticky všetky dnMB a MBen, ktoré majú výbornú prognózu. Približne 50 % však tvoria cMB a lcMB/aMB (37). Detetekcia aktivácie cesty Shh môže byť pre týchto pacientov kritická, keďže v súčasnosti sa už skúšajú inhibítory Shh (40). Detekcia Shh MB je tiež spoľahlivo možná pomocou imunohistochémie (cytoplazmatická expresia GAB1) (39).

Spomedzi chromozomálnych aberácií je vo väčšine štúdií uznávaným nezávislým high-risk markerom amplifikácia MYC (prevažuje MYC nad MYCN, sú vzájomne exkluzívne), ktorá je navyše často asociovaná s metastatickým ochorením a lcMB/aMB morfológiou. Amplifikácia MYC sa vyskytuje ako tzv. double minutes alebo homogenously staining region a je detekovateľná komerčne dostupnými FISH kitmi. V skupine non Shh/Wnt MB, ktoré sú MYC aplifikované sa morfologicky väčšinou jedná o cMB, v skupine Shh MB sú to dnMB aj lcMB/aMB (37–39). Prognostický význam ostatných aberácií (napr. aberácie chromozómov 17, 6, 10, 1) nie je zatiaľ celkom jednoznačný. Údaje v literatúre sú často úplne protichodné (37–39,41,42). V analýze siedmich publikovaných štúdií s dostatočnými údajmi o chromozomálnych abnormalitách sa ako jediný signifikantný faktor korelujúci so zlou prognózou ukázala izolovaná strata 17p. Izolovaný zisk 17q mal naopak tendenciu k asociácii s dobrou prognózou (42). Možná morfologicko-genetická klasifikácia MB a potencionálna stratifikácia pre nové klinické štúdie je zhrnutá v Tabuľke 1.

Všetky vyššie uvedené fakty platia pre detských pacientov. Zastúpenie a význam genetických aberácií v MB u dospelých sú odlišné. Napríklad, amplifikácie MYC sú pomerne vzácne a WNT aktivované MB majú signifikantne hošiu prognózu ako u detí. Klasifikácia a stratifikácia MB dospelých pacientov (aj vzhľadom na ich relatívnu vzácnosť) preto predstavuje ešte väčšiu výzvu (43,44).

BIOMARKERY NÁDOROV CNS – PERSPEKTÍVY

Pokroky v metodikách molekulovej genetiky a proteonomiky priniesli možnosť vyšetrovať v nádorovom tkanive naraz stovky až tisíce génov a proteínov. To umožňuje bioštatistikom identifikáciu molekulových tried (molekulová taxonómia) alebo predpovedať správanie nádoru a odpoveď na určitý typ liečby. Najznámejšie sú príklady z oblasti karcinómu mliečnej žľazy (klasifikácia na luminálny, bazálny, HER2+ a ďalšie typy a OncoTypeDX, MammaPrint a iné multigénne prediktory). Aj keď praktický význam týchto techník je stále prinajmenšom sporný (prebieha overovanie v prvých randomizovaných štúdiách), predstavujú nádej do budúcnosti (45). Tieto postupy možno aplikovať prakticky na všetky malignity a úspešne boli vyskúšané už aj na najčastejšom nádore CNS dospelého veku – glioblastóme. Analýzou štyroch rôznych súborov dát z microarray PCR vyšetrení GBM bol vytvorený multigénny (9 génov) prediktor odpovede na štandardnú liečbu, ktorý nezávisle od veku, výkonnostného stavu alebo stavu promótera MGMT identifikoval pacientov u ktorých je nízka pravdepodobnosť úspešnosti klasickej liečby a sú kandidátmi na experimentálnu alternatívnu liečbu (46). Tento multigénny prediktor bol navyše asociovaný s expresiou markerov tzv. gliómových kmeňových buniek (CD133, nestin), ktoré predstavujú ďalšiu sľubnú oblasť výskumu malígnych gliómov. Gliómové kmeňové bunky sú pravdepodobne nositeľmi chemo- a rádiorezistencie, spôsobujú rekurenciu a progresiu gliómov a mohli by predstavovať potenciálny terapeutický cieľ (47).

Všeobecným problémom cielenej liečby gliómov (monoklonové protilátky, inhibítory kináz) je, že napriek teoretickým predpokladom nebola (väčšinou v malých štúdiách) dokázaná ich väčšia účinnosť (viac v prehľade – (48)). Príčinou sú zatiaľ málo známe mechanizmy primárnej a/alebo sekundárnej rezistencie a nekompletné informácie o signálnych cestách v nádorových bunkách. Poučná môže byť lekcia od kolorektálneho karcinómu. Pacienti s metastatickým kolorektálnym karcinómom liečení chemoterapiou a dvojnásobnou cielenou liečbou bevacizumab (anti VEGF) + cetuximab (anti EGFR) paradoxne prežívali signifikantne kratšie (a s nižšou kvalitou života) ako pacienti liečení bez pridania cetuximabu – dvojitá blokáda teda nemusí znamenť vžy lepší účinok (49). Primárnym cieľom molekulových vyšetrovacích metód by teda okrem prognosticky významnej klasifikácie (napr. detekcia rozdielnych aberácií v primárnych a sekundárnych glioblastómoch) mala byť najmä identifikácia potencionálnych terapeutických cieľov, vrátane známych mechanizmov rezistencie. Dizajn klinických štúdií by sa mal v budúcnosti vždy opierať o molekulovú klasifikáciu. S použitím čoraz dostupnejších vysokokapacitných metód molekulovej genetiky nie sú tieto ciele nereálne.

Adresa pro korespondenci:

MUDr. Marián Švajdler ml.

Oddelenie patológie UNLP Košice

Pracovisko Trieda SNP 1, 041 66 Košice

tel.: +421 556402914

fax: +421 556402945

e-mail: svajdler@yahoo.com