Amplification des gènes PDGFRA, KIT et KDR dans le glioblastome : hétérogénéité et signification clinique

Neurochirurgie Oncologie Médecine
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Amplification des gènes PDGFRA, KIT et KDR dans le glioblastome : hétérogénéité et signification clinique

Contexte académique

Le glioblastome (GBM) est la tumeur maligne la plus fréquente du système nerveux central, dont l’hétérogénéité pose des défis majeurs pour le traitement. Le GBM présente une diversité cytogénétique et phénotypique non seulement entre différents patients (hétérogénéité), mais aussi au sein d’une même tumeur (homogénéité et intermédiarité). Cette hétérogénéité est un obstacle majeur au développement du traitement des tumeurs solides, rendant le GBM hautement résistant au traitement et invasif. De plus, l’hétérogénéité intra-tumorale se manifeste par la coexistence de plusieurs sous-clones, qui peuvent exister sous forme mélangée ou spatialement séparée. L’hétérogénéité tumorale se manifeste par différents modèles d’expression génétique, moléculaire et morphologique aux niveaux génétique, moléculaire et cellulaire, tous ces facteurs jouant un rôle clé dans la progression tumorale et la résistance au traitement.

Source de la recherche

Cet article a été rédigé par Bianca Soares Carlotto et al., les auteurs provenant respectivement de l’Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre (UFCSPA) et de ses institutions affiliées au Brésil, ainsi que de la Division d’Oncologie Médicale de l’University of Colorado Anschutz Medical Campus aux États-Unis. Cette étude a été publiée dans “Neuromolecular Medicine” en 2023 (volume 25:441-450).

Processus de recherche

Cette étude a principalement examiné l’hétérogénéité et la signification clinique de l’amplification des gènes PDGFRA, KIT et KDR dans le glioblastome. L’étude a utilisé la technique d’hybridation in situ en fluorescence (FISH) pour détecter les modèles d’amplification homogènes ou hétérogènes des gènes PDGFRA, KIT et KDR dans l’amplicon 4q12 dans 22 échantillons de GBM, ainsi que la distribution diffuse ou locale des cellules portant l’amplification.

  1. Sélection et prétraitement des échantillons

Cette étude a sélectionné rétrospectivement 22 cas avec amplicon 4q12 parmi 113 cas précédemment classés comme GBM NOS, et a détecté l’amplification génique par technique FISH. L’amplification génique était considérée comme présente lorsque le rapport du nombre de copies du gène par rapport au contrôle était ≥2, ou lorsque le nombre de copies du gène était ≥15 dans ≥10% des cellules tumorales. Tous les échantillons tumoraux provenaient de coupes de tissus fixés au formol et inclus en paraffine (FFPE) issues de résections chirurgicales.

  1. Hybridation in situ en fluorescence

La détection FISH a été réalisée à l’aide de plusieurs combinaisons de sondes géniques, comprenant des sondes à 4 couleurs (PDGFRA/KIT/KDR/CEP4) et des sondes à 2 couleurs (RB1/LSI 13q34). Les sondes marquées étaient respectivement rouges, cyan, or et vertes. L’ensemble de la zone tumorale a ensuite été scanné avec des objectifs 40× et 100× pour déterminer la distribution uniforme ou locale des modèles d’amplification, et l’agrégation des sondes de liaison génique a été enregistrée sur toutes les lames.

  1. Analyse des données et statistiques

Les variables quantitatives ont été décrites par la moyenne ou la médiane, les variables catégorielles par des fréquences absolues et relatives, en utilisant le test du chi-carré et le test exact de Fisher. La survie a été évaluée par la méthode de Kaplan-Meier et les courbes comparées par le test du log-rank. L’analyse multivariée a été réalisée à l’aide du modèle de risques proportionnels de Cox. Le niveau de signification statistique était de 5% (p < 0,05), et les analyses ont été effectuées avec SPSS 21.0.

Résultats de la recherche

  1. Description de l’échantillon

Parmi les 22 patients, 59,1% étaient des femmes, l’âge au diagnostic variait de 23 à 71 ans, avec une moyenne de 53,9 ans. Les dysfonctionnements focaux et l’augmentation de la pression intracrânienne étaient les symptômes initiaux les plus courants. La durée d’hospitalisation variait de 9 à 167 jours, avec une médiane de 18,5 jours, et la survie globale médiane était de 7,2 mois.

  1. Analyse de l’amplification génique

Tous les 22 cas de GBM ont montré une amplification de haut niveau pour au moins un des gènes. 16 cas (72,7%) présentaient une distribution uniforme de l’amplification génique, tandis que 6 cas (27,3%) montraient une amplification spécifique locale. 10 cas présentaient une co-amplification homogène des trois gènes PDGFRA, KIT et KDR, 5 cas montraient une co-amplification de deux gènes PDGFRA et KDR, et 1 cas ne montrait qu’une amplification du gène PDGFRA seul.

Parmi ces 6 cas présentant des modèles d’amplification hétérogènes, 3 cas montraient une coexistence de co-amplification homogène des trois gènes PDGFRA, KIT et KDR et de co-amplification de deux gènes (PDGFRA et KDR), 1 cas montrait une coexistence de co-amplification des trois gènes PDGFRA, KIT et KDR et d’amplification du gène PDGFRA seul, 1 cas montrait une coexistence de co-amplification des trois gènes PDGFRA, KIT et KDR et d’amplification du gène KIT seul. Dans l’ensemble, 16 cas ont montré une co-amplification des trois gènes (72,8%), 5 cas ont montré une co-amplification de deux gènes (22,7%), et 1 cas n’a montré qu’une amplification d’un seul gène (4,6%).

  1. Association avec la survie

Après ajustement des facteurs de confusion, l’amplification homogène des trois gènes (PDGFRA, KIT et KDR), l’âge ≥60 ans et la résection tumorale complète étaient significativement associés à une survie plus faible. Les patients présentant cette amplification homogène des trois gènes avaient un risque de décès 10,5 fois supérieur à celui des patients présentant d’autres modèles d’amplification. De plus, les patients de 60 ans et plus avaient un risque de décès 13,9 fois supérieur à celui des patients de moins de 60 ans, et les patients ayant subi une résection complète avaient un risque de décès 9,3 fois supérieur à celui des patients ayant subi une résection partielle.

Revue et conclusion

Cette étude révèle une série de modèles d’amplification complexes impliquant l’amplicon 4q12 des gènes RTK dans le GBM adulte, démontrant un nouveau niveau d’hétérogénéité tumorale au niveau moléculaire. La technique d’hybridation in situ en fluorescence a efficacement résolu l’hétérogénéité génétique dans ces échantillons pathologiques et a indiqué que la co-amplification homogène des trois gènes PDGFRA, KIT et KDR était significativement associée à un pronostic plus défavorable. En même temps, l’augmentation de la proportion de patients âgés dans ce sous-groupe spécifique de GBM soutient davantage les données de survie associées. Sur la base de cette étude, des stratégies de traitement plus diversifiées et précises devraient être envisagées pour faire face à la complexe hétérogénéité du GBM.

Conclusion

Cette étude, à travers une évaluation complète des modèles d’amplification des gènes PDGFRA, KIT et KDR dans des échantillons de GBM du sud du Brésil, révèle la haute hétérogénéité de l’amplicon 4q12 et confirme l’efficacité de la technique FISH pour identifier et interpréter en détail l’hétérogénéité dans les échantillons pathologiques. Bien que l’analyse soit limitée à une seule résection chirurgicale, les niveaux élevés d’amplification découverts suggèrent une possible coexistence stable entre ces sous-clones. Pour améliorer l’efficacité du traitement chez les patients atteints de GBM, ce type d’hétérogénéité moléculaire doit être systématiquement intégré dans la conception des plans de traitement.