膠芽腫におけるPDGFRA、KIT、KDR遺伝子増幅：異質性と臨床的意義

2024-08-07 Wed
神経膠芽腫におけるPDGFRA、KITおよびKDR遺伝子増幅：不均一性とその臨床的意義学術的背景神経膠芽腫（Glioblastoma、GBM）は中枢神経系で最も一般的な悪性腫瘍であり、その不均一性が治療上の大きな課題となっています。GBMは患者間（異質性）だけでなく、同一腫瘍内でも細胞遺伝学的および表現型の多様性（同質性と間質性）を示します。この不均一性は固形腫瘍治療の発展における大きな障害であり、GBMに高度の治療抵抗性と侵襲性を与えています。さらに、腫瘍内不均一性は複数のサブクローンの共存として現れ、これらのサブクローンは互いに混在または空間的に分離した形で存在することができます。腫瘍の不均一性は遺伝子、分子、細胞特性において異なる遺伝的、分子的、形態学的表現パターンとして現れ、これらの要因はすべて腫瘍の進行と治療抵抗性に重要な役割を果たしています。
研究の出典本論文はBianca Soares Carlottoらによって執筆され、著者らはブラジルのUniversidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre (UFCSPA)およびその関連機関、そしてアメリカのUniversity of Colorado Anschutz Medical CampusのMedical Oncology Divisionに所属しています。本研究は2023年の「Neuromolecular Medicine」（巻25:441-450）に掲載されました。
研究のプロセス本研究は主に神経膠芽腫におけるPDGFRA、KITおよびKDR遺伝子増幅の不均一性と臨床的意義を調査しました。本研究では蛍光in situハイブリダイゼーション（FISH）技術を用いて、22例のGBM試料において4q12増幅子内のPDGFRA、KITおよびKDR遺伝子増幅の同質または異質な共増幅パターン、および増幅を持つ細胞の拡散または局所的分布を検出しました。
サンプルの選択と前処理
本研究では、以前にGBM NOSと分類された113例のケースから、4q12増幅子を持つ22例を後方視的に選択し、FISH技術によって遺伝子増幅を検出しました。遺伝子対照コピー数比が≥2、または腫瘍細胞の≥10%で遺伝子コピー数が≥15の場合、遺伝子増幅が存在すると判断されました。すべての腫瘍サンプルは手術で切除されたホルマリン固定パラフィン包埋（FFPE）組織切片から得られました。
蛍光in situハイブリダイゼーション
複数の遺伝子プローブの組み合わせを用いてFISH検出を行いました。これには4色プローブ（PDGFRA/KIT/KDR/CEP4）と2色プローブ（RB1/LSI 13q34）が含まれます。標識プローブはそれぞれ赤、シアン、金、緑色でした。その後、40×および100×対物レンズで腫瘍全体をスキャンし、増幅パターンの均一または局所的分布を確認し、すべてのスライドで遺伝子結合プローブの集積を記録しました。
データおよび統計分析
定量変数は平均値または中央値で記述し、カテゴリー変数は絶対頻度と相対頻度で記述しました。カイ二乗検定とFisherの正確検定を使用しました。生存期間はKaplan-Meier法で評価し、Log-rank検定で曲線を比較しました。多変量分析にはCox比例ハザードモデルを使用しました。統計的有意水準は5%（p < 0.05）とし、分析はSPSS 21.0で行いました。
研究結果サンプルの記述
22名の患者のうち、59.1%が女性で、診断時年齢は23歳から71歳まで様々で、平均53.9歳でした。焦点性機能障害と頭蓋内圧亢進が最も一般的な初期症状でした。入院期間は9日から167日まで様々で、中央値は18.5日、全生存期間の中央値は7.2ヶ月でした。
遺伝子増幅分析
22例のGBM症例すべてにおいて、いずれかの遺伝子の高レベルの増幅が示されました。16例（72.7%）で遺伝子増幅が均一に分布し、6例（27.3%）で局所特異的増幅が見られました。10例でPDGFRA、KIT、KDRの3遺伝子の同質共増幅が見られ、5例でPDGFRAとKDRの2遺伝子の共増幅が、1例でPDGFRA遺伝子のみの増幅が見られました。
これら6例の異質増幅パターンの症例のうち、3例でPDGFRA、KIT、KDRの3遺伝子の同質共増幅と2遺伝子（PDGFRAとKDR）の共増幅が共存し、1例でPDGFRA、KIT、KDRの3遺伝子の共増幅とPDGFRA遺伝子のみの増幅が共存し、1例でPDGFRA、KIT、KDRの3遺伝子の共増幅とKIT遺伝子のみの増幅が共存していました。全体として、16例で3遺伝子共増幅（72.8%）、5例で2遺伝子共増幅（22.7%）、1例で単一遺伝子増幅（4.6%）が見られました。
生存期間との関連
交絡因子を調整後、すべての3遺伝子同質増幅（PDGFRA、KIT、KDR）、年齢≥60歳、完全腫瘍切除が有意に不良な生存期間と関連していました。これら3遺伝子の同質増幅を持つ患者の死亡リスクは、他の増幅パターンを持つ患者の10.5倍でした。さらに、60歳以上の患者の死亡リスクは60歳未満の患者の13.9倍、完全切除患者の死亡リスクは部分切除患者の9.3倍でした。
総説と結論この研究は、成人GBMにおけるRTK遺伝子4q12増幅子に関連する一連の複雑な増幅パターンを明らかにし、分子レベルでの腫瘍の不均一性の新たな高度さを示しました。蛍光in situハイブリダイゼーション技術は、これらの病理学的サンプルにおける遺伝的不均一性を効果的に解析し、PDGFRA、KIT、KDRの3遺伝子の同質共増幅が不良な予後と有意に関連していることを示しました。同時に、この特定のGBMサブグループにおける高齢患者の割合の増加は、関連する生存データをさらに支持しています。この研究に基づいて、GBMの複雑な不均一性に対応するため、より多様化・精密化された治療戦略が考慮されるべきです。
結論本研究は、南ブラジルのGBMサンプルにおけるPDGFRA、KIT、KDR遺伝子増幅パターンの包括的評価を通じて、4q12増幅子の高度な不均一性を明らかにし、病理学的サンプルにおける不均一性の識別と詳細な解釈におけるFISH技術の有効性を確認しました。分析が1回の手術切除に限定されているにもかかわらず、発見された高い増幅レベルは、これらのサブクローン間に安定した共存が存在する可能性を示唆しています。GBM患者の治療効果を向上させるために、このような分子的不均一性を治療計画の設計に体系的に組み込む必要があります。