Co-deleția 1p/19q în gliom: ESMO Biomarker Factsheet

Definiția co-deleției 1p/19q

Deleția completă atât a brațului scurt al cromozomului 1 (1p), cât și a brațului lung al cromozomului 19 (19q) (co-deleția 1p/19q) este semnătura genetică moleculară a oligodendroglioamelor, un subtip de tumori cerebrale primare care reprezintă aproximativ zece până la cincisprezece procente din toate gliomurile difuze la adulți 1,2. Pierderea unui cromozom hibrid are ca rezultat pierderea de heterozigozitate (LOH) 1p și 19q 3. Această alterare moleculară este rezultatul unei translocații dezechilibrate de braț întreg între cromozomii 1 și 19 3 cu pierderea derivatului t(1p;19q), care apare devreme în patogeneza oligodendroglioamelor. Descrisă inițial în 1994 4, efectul biologic al co-deleției 1p/19q rămâne neclar. Co-deleția 1p/19q este un biomarker valoros de diagnostic, prognostic și predictiv pentru managementul tumorilor oligodendrogliale.

Co-deleția 1p/19q ca biomarker de diagnostic în gliom

Co-deleția 1p/19q este un biomarker patognomonic care definește o entitate distinctă de gliom 5 și este caracteristică oligodendroglioamelor 6,7. Practic, toate oligodendroglioamele cu co-deleție 1p/19q prezintă mutații în isocitrat dehidrogenază 1 (IDH1) la nivelul argininei 132 (R132) sau al reziduului analog argininei 172 din IDH2 (R172) 7,8. Alte modificări moleculare comune care se întâlnesc împreună cu co-deleția 1p/19q includ mutații în promotorul genei transcriptazei inverse a telomerazei (TERT), mutații în omologul lui Drosophila capicua (CIC) și în proteina de legare a elementului din amonte îndepărtat (FUBP1) 9, precum și metilarea promotorului genei metil-guanin-metil transferazei (MGMT) 8,7. Cu foarte puține excepții, co-deleția 1p/19q se exclude reciproc cu mutația TP53 și ATRX, care caracterizează ambele tumorile gliale de linie astrocitară.

Prin urmare, evaluarea co-deleției 1p/19q, împreună cu statutul de mutație IDH și alți markeri moleculari (de ex. ATRX și statusul TP53), poate ajuta la distingerea oligodendroglioamelor care sunt mutante IDH și co-deletate 1p/19q, de tumorile de linie astrocitară care nu sunt co-deletate 1p/19q 6,5.

Dintr-o perspectivă clinică, oligodendroglioamele co-deletate 1p/19q sunt predominant tumori ale vârstei adulte, cu o incidență maximă între a patra și a șasea decadă a vieții. Ele tind să se prezinte cu convulsii și, de obicei, implică lobul frontal, unele tumori conținând calcificări care sunt detectabile la imagistica cerebrală.

Co-deleția 1p/19q ca biomarker prognostic în gliom

Prezența co-deleției 1p/19q este un biomarker prognostic independent puternic asociat cu o supraviețuire îmbunătățită atât în tumorile difuze de grad scăzut, cât și în cele anaplastice 3,7,10,11,12.

Printre toate gliomurile difuze, pacienții cu co-deleție 1p/19q au cel mai favorabil prognostic 13,7,14. Într-o amplă analiză retrospectivă multiomică și clinică realizată de The Cancer Genome Atlas Research Network (TCGA), pacienții cu gliom de gradele II/III cu mutație IDH și 1p/19q-co-deleție au avut o supraviețuire generală mediană de 8,0 ani, comparativ cu 6,0 ani.3 ani la pacienții cu o mutație IDH și fără 1p/19q-co-deleție și 1,7 ani la pacienții cu IDH de tip sălbatic 7.

1p/19q co-deleție ca biomarker predictiv în gliom

1p/19q-co-deleție are valoare predictivă pentru răspunsul la chimioterapie în oligodendrogliomii anaplazice. Urmărirea prelungită a două mari studii randomizate controlate care au comparat chimioterapia cu procarbazină/lomustină/vincristină (PCV) în combinație cu radioterapia cu radioterapia singură a demonstrat un avantaj de supraviețuire a chimioterapiei de primă linie în oligodendrogliomii cu deleție 1p/19q-co 15,16. Analiza pe termen lung a studiului EORTC 26951, care a randomizat 368 de pacienți la radioterapie sau radioterapie urmată de PCV, a demonstrat că supraviețuirea generală mediană a pacienților cu tumori cu 1p/19q-co-deleted a fost de 9,3 ani în cazul celor tratați doar cu radioterapie, dar nu a fost încă atinsă la cei care au primit radioterapie plus PCV 15. Într-o analiză similară a studiului RTOG 9402, în cadrul căruia 289 de pacienți au primit radioterapie sau PCV urmată de radioterapie, supraviețuirea generală mediană s-a dublat de la 7,3 la 14,7 ani la pacienții cu tumori 1p/19q-co-deletate care au primit PCV și radioterapie 16.

În mod similar, pacienții cu oligodendrogliom de gradul II cu „risc ridicat” (adică pacienții cu vârsta mai mică de 40 de ani care au suferit o rezecție subtotală sau o biopsie sau pacienții cu vârsta de 40 de ani sau mai mult) care au primit radioterapie plus PCV au avut o supraviețuire generală mai lungă în comparație cu pacienții tratați doar cu radioterapie în cadrul studiului randomizat de fază III RTOG 9802 17.

Testarea co-deleției 1p/19q în gliom

În conformitate cu clasificarea Organizației Mondiale a Sănătății (OMS) din 2016 a tumorilor sistemului nervos central, diagnosticul definitiv de oligodendrogliom de gradul II și gradul III (anaplazic) necesită demonstrarea atât a unei mutații în familia genei IDH, cât și a co-deleției 1p/19q 6. Există mai multe metode diferite care au fost utilizate pentru a identifica pacienții ale căror tumori prezintă 1p/19q-co-deleție și încă nu există un consens clar cu privire la modul în care ar trebui abordată testarea.

Hibridizarea fluorescentă in situ (FISH) este o metodă fiabilă, eficientă din punct de vedere al costurilor, care este capabilă să detecteze anomalia în cantități minime de celule tumorale pe secțiuni de țesut fixate în formol și incluse în parafină (FFPE). Sondele ADN dublu marcate cu fluorescență sunt utilizate pentru a detecta loci 1p și 19q în nucleii interfazici ai celulelor individuale de gliom din secțiuni de țesut FFPE transcrise pe lame necolorate. Modificările semnalelor sondei 1p și 19q în comparație cu controalele sunt utilizate pentru a determina prezența co-deleției 1p/19q. Starea cromozomului 1 și a cromozomului 19 este evaluată, pe lamele separate, prin analizarea distribuției sondelor de test și de control în 50-100 de nuclei interfazici care nu se suprapun 18. Rezultatele FISH pot fi exprimate ca procent de celule tumorale cu un semnal de deleție sau ca raport dintre sondele de test și cele de control pentru fiecare cromozom 18. Se folosesc cut-off-uri prestabilite pentru a determina dacă este prezentă sau nu o deleție cromozomială, iar dacă atât 1p cât și 19q sunt deletate, se raportează co-deleția 1p/19q.

Există variabilitate între sondele FISH 1p și 19q disponibile în prezent și loci cromozomiali pe care îi vizează. Unele laboratoare utilizează sonde FISH disponibile în comerț, în timp ce alte centre își fabrică propriile sonde interne 18. În plus, există o variație în definițiile și cut-off-urile utilizate pentru a determina deleția cromozomială 18. Rezultatele la limită care se află aproape de un cut-off predefinit pentru deleția cromozomială pot necesita o nouă testare sau o clarificare cu o tehnică suplimentară. Având în vedere semnificația clinică a statutului 1p/19q-co-deleție, este important ca protocoalele FISH să fie standardizate pentru a asigura o evaluare reproductibilă în cadrul laboratoarelor și între acestea. Comitetul de cercetare al Confederației Europene a Societăților de Neuropatologie (Euro-CNS) a publicat recomandări practice pentru a ajuta la analiza bazată pe FISH a statutului 1p/19q 19.

FISH nu este în măsură să facă diferența între delețiile întregului braț cromozomial cu puncte de ruptură centromerice caracteristice oligodendroglioamelor cu deleție 1p/19q co-deletată, de delețiile focale mai mici. Această distincție este importantă având în vedere asocierea co-deleției brațului întreg 1p/19q cu o mai bună supraviețuire și răspuns la chimioterapie în subtipul de tumori oligodendrogliale. Hibridizarea genomică comparativă în matrice (aCGH) și matricea de polimorfism de nucleotide unice (SNP) sunt capabile să identifice pierderea întregului braț 1p sau 19q cu o mai mare fiabilitate și pot fi utilizate cu precădere în locul FISH atunci când este posibil. Cu toate acestea, în comparație cu FISH, aceste tehnici tind să fie mai laborioase și necesită o proporție mai mare de celule neoplazice 18.

aCGH este o tehnică de detectare a variațiilor numărului de copii genomice la nivel de înaltă rezoluție. ADN-ul – extras dintr-o probă de test și o probă de control – este marcat cu ajutorul unor coloranți fluorescenți diferiți, amestecat și hibridizat cu câteva mii de sonde. Sistemele de imagistică digitală sunt utilizate pentru a cuantifica intensitățile de fluorescență ale probelor de ADN marcate care s-au hibridizat cu fiecare sondă. Raportul de fluorescență al semnalelor de hibridizare a testului și a controlului este determinat în diferite poziții de-a lungul genomului, oferind informații despre numărul relativ de copii al secvențelor din genomul testat în comparație cu un genom normal. Această metodă permite detectarea simultană a aneuploidiei cromozomiale, a delețiilor, a duplicațiilor și/sau a amplificărilor din orice locus trasat pe o matrice.

În cele din urmă, analiza microsateliților bazată pe reacția în lanț a polimerazei – care permite detectarea LOH la loci selectați, și metodele bazate pe secvențierea de generație următoare – NGS – pot fi, de asemenea, utilizate pentru a evalua statutul 1p/19q.

Selecția pacienților

Legitimările europene recomandă ca 1p/19q-co-deleția să fie evaluată pentru a susține un diagnostic de oligodendrogliom și pentru a prezice chimiosensibilitatea și prognosticul acestor pacienți 5,20. Pe baza rezultatelor studiilor EORTC 26951 și RTOG 9402, pacienții cu tumori oligodendrogliale anaplastice oligodendrogliale anaplastice cu deleție 1p/19q nu ar trebui tratați doar cu radioterapie, ci ar trebui să primească chimioterapie cu alchilare precoce împreună cu radioterapie 20. O abordare similară ar trebui avută în vedere la un subgrup de pacienți cu oligodendrogliom de gradul II.

Când trebuie inițiat un tratament medical, magnitudinea beneficiului tratamentului prin radioterapie combinată cu PCV este substanțială, dar efectele toxice sunt mai mari la pacienții care primesc această combinație. Sunt în curs de desfășurare studii clinice pentru a evalua valoarea chimioterapiei inițiale singure sau a radioterapiei combinate plus temozolomidă în comparație cu radioterapia standard plus PCV.

Referințe cheie

1. Ostrom QT, Bauchet L, Davis FG, et al. The epidemiology of glioma in adults: a „state of the science” review. Neuro Oncol 2014; 16(7):896-913.
2. Ibdaih A, Marie Y, Pierron G, et al. Two types of chromosome 1p losses with opposite significance in gliomas. Ann Neurol 2005; 58(3):483-7.
3. Jenkins R, Blair H, Ballman K, et al. Un t(1;19)(q10;p10) mediază delețiile combinate ale lui 1p și 19q și prezice un prognostic mai bun al pacienților cu oligodendrogliom. Cancer Res 2006; 66: 9852-61.
4. Reifenberger J, Reifenberger G, Liu L, et al. Analiza genetică moleculară a tumorilor oligodendrogliale arată deleții alelice preferențiale pe 19q și 1p. Am J Pathol 1994; 145:1175-90.
5. Stupp R, Brada M, van den Bent M, et al. High-grade glioma: Ghidul de practică clinică ESMO pentru diagnostic, tratament și urmărire. Ann Oncol 2014;25 (Suppl 3): iii93-101.
6. Louis D, Perry A, Reifenberger G. et al. The 2016 World Health Organization Classification of Tumors of the Central Nervous System: a summary. Acta Neuropathologica 2016; 131: 803-20.
7. Cancer Genome Atlas Research Network, Brat D, Verhaak R, et al. Comprehensive, integrative genomic analysis of diffuse lower-grade gliomas. N Engl J Med 2015; 372: 2481-98.
8. Sanson M, Marie Y, Paris S, et al. Isocitrate dehydrogenase 1 codon 132 mutation isocitrate dehydrogenase 1 codon 132 is an important prognostic biomarker in gliomas. J Clin Oncol 2009; 27: 4150-54.
9. Bettegowda C, Agrawal N, Jiao Y, et al. Mutațiile în CIC și FUBP1 contribuie la oligodendrogliomul uman. Science 2011; 333(6048): 1453-5.
10. Zhao J, Ma W, Zhao H. Loss of heterozygosity 1p/19q and survival in glioma: a meta-analysis. Neuro-Oncology 2014; 16: 103-112.
11. van den Bent M, Carpentier A, Brandes A, et al. Adjuvantul procarbazină, lomustină și vincristină îmbunătățește supraviețuirea fără progresie, dar nu și supraviețuirea generală în oligodendroglioamele anaplastice și oligoastrocitele anaplastice nou diagnosticate: un studiu randomizat de fază III al Organizației Europene pentru Cercetare și Tratament al Cancerului. J Clin Oncol 2006; 24: 2715-22
12. Cairncross G, Berkey B, Shaw E, et al. Phase III trial of chemotherapy plus radiotherapy compared with radiotherapy alone for pure and mixed anaplastic oligodendroglioma: Intergroup Radiation Therapy Oncology Group Trial 9402. J Clin Oncol 2006; 24: 2707-14.
13. Wiestler B, Capper D, Sill M, et al. Integrated DNA methylation and copy-number profiling identify three clinically and biologically relevant groups of anaplastic glioma. Acta Neuropathologica 2014; 128:561-71.
14. Ceccarelli M, Barthel FP, Malta TM, et al. Molecular Profiling Reveals Biologically Discrete Subsets and Pathways of Progression in Diffuse Glioma. Cell 2016; 164(3): 550-63.
15. van den Bent M, Brandes A, Taphoorn M, et al. Chimioterapia adjuvantă cu procarbazină, lomustină și vincristină în oligodendrogliomul anaplazic nou diagnosticat: urmărirea pe termen lung a studiului 26951 al grupului EORTC de tumori cerebrale. J Clin Oncol 2013; 31:344-50.
16. Cairncross G, Wang M, Shaw E, et al. Phase III trial of chemoradiotherapy for anaplastic oligodendroglioma: long-term results of RTOG 9402. J Clin Oncol 2013; 31: 337-43.
17. Buckner JC, Shaw EG, Pugh SL, et al. Radiation plus Procarbazine, CCNU, and Vincristine in Low-Grade Glioma. N Engl J Med 2016; 374: 1344-1355.
18. Woehrer A, Sander P, Baberler C, et al. FISH-based detection of 1p 19q codeletion in oligodendroglial tumors: procedures and protocols for neuropathological practice – a publication under the auspices of the Research Committee of the European Confederation of Neuropathological Societies (Euro-CNS). Clinical Neuropathology 2011; 30: 47-55.
19. Pinkham M, Telford N, Whitfield G, et al. FISHing Tips: What Every Clinician Should Know About 1p19q Analysis in Gliomas Using Fluorescence in situ Hybridisation: What Every Clinician Should Know About 1p19q Analysis in Gliomas Using Fluorescence in situ Hybridisation. Clinical Oncology 2015; 27: 445-53.
20. Weller M, van den Bent M, Hopkins K, et al. EANO guideline for the diagnosis and treatment of anaplastic gliomas and glioblastoma. Lancet Oncol 2014; 15: 395-403.

.