Неинвазивное определение мутации гена IDH-1 глиом головного мозга на основе метода протонной МР-спектроскопии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Мутации в генах изоцитратдегидрогеназы (IDH) имеют важную прогностическую значимость для пациентов с глиальными новообразованиями головного мозга. Метод протонной МР-спектроскопии позволяет на дооперационном этапе неинвазивно определять метаболические свойства опухолевой ткани.

Целью данной работы явилось изучение возможности определения статуса мутации изоцитратдегидрогеназы (IDH) с помощью магнитно-резонансной спектроскопии (МРС) для обнаружения присутствия 2-гидроксиглутарата (2HG), продукта метаболизма фермента IDH.

Нами были обследованы 33 пациента с глиальными опухолями головного мозга различной степени злокачественности (Gr. 2–4), с последующим выявлением мутации IDH. В 20 случаях выявленная мутация IDH, по данным протонной магнитно-резонансной спектроскопии, была подтверждена с помощью иммуногистохимического исследования. В 13 случаях пик 2HG не определялся на МР-спектре, а анализ на IDH не выявил мутаций.

Использование метода протонной магнитно-резонансной спектроскопии показало высокую чувствительность данной методики в прогнозировании мутационного статуса глиальных опухолей головного мозга, что делает данный метод важным инструментом в дооперационной диагностике.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Н. Тюрина

ФГАУ “НМИЦ нейрохирургии им. академика Н. Н. Бурденко” Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: alfa.net@list.ru
Россия, Москва

А. И. Баталов

ФГАУ “НМИЦ нейрохирургии им. академика Н. Н. Бурденко” Минздрава России

Email: alfa.net@list.ru
Россия, Москва

Н. Е. Захарова

ФГАУ “НМИЦ нейрохирургии им. академика Н. Н. Бурденко” Минздрава России

Email: alfa.net@list.ru
Россия, Москва

Л. М. Фадеева

ФГАУ “НМИЦ нейрохирургии им. академика Н. Н. Бурденко” Минздрава России

Email: alfa.net@list.ru
Россия, Москва

Д. Б. Калаева

ФГАУ “НМИЦ нейрохирургии им. академика Н. Н. Бурденко” Минздрава России

Email: alfa.net@list.ru
Россия, Москва

И. Н. Пронин

ФГАУ “НМИЦ нейрохирургии им. академика Н. Н. Бурденко” Минздрава России

Email: alfa.net@list.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Andronesi O. C. Treatment response assessment in IDHmutant glioma patients by noninvasive 3D functional spectroscopic mapping of 2-hydroxyglutarate. Clin. Cancer Res. 2016. 22: 1632–1641.
  2. Balss J. Analysis of the IDH1 codon 132 mutation in brain tumors. Acta Neuropathol. 2008. 116 (6): 597–602.
  3. Choi C. C. Prospective longitudinal analysis of 2-hydroxyglutarate magnetic resonance spectroscopy identifes broad clinical utility for the management of patients with IDH-mutant glioma. J. Clin. Oncol. 2016. 34: 4030–4039.
  4. De la Fuente M. I. Integration of 2-hydroxyglutarateproton magnetic resonance spectroscopy into clinical practice for disease monittoring in isocitrate dehydrogenase-mutant glioma. Neuro Oncol. 2016. 18 (2): 283–290.
  5. Han S. IDH mutation in glioma: molecular mechanisms and potential therapeutic targets. British J. Cancer. 2020. 122: 1580–1589.
  6. Juratli T. A. Accumulation of 2-hydroxyglutarate is not a biomarker for malignant progression in IDH-mutated low-grade gliomas. Neuro Oncol. 2013. 15 (6): 682– 690.
  7. Molenaar R. J. The driver and passenger effects of isocitrate dehydrogenase 1 and 2 mutations in oncogenesis and survival prolongation. Biochim. Biophys. Acta. 2014. 1846 (2): 326–341.
  8. Padelli F. In vivo brain MR spectroscopy in gliomas: clinical and preclinical chances. Clin. Transpl. Imaging. 2022. 10: 495–515.
  9. Suh C. H. 2-hydroxyglutarate MR spectroscopy for prediction of isocitrate dehydrogenase mutant glioma: a systemic review and metal-analysis using individual patient data. Neuro Oncol. 2018. 20: 1573–1583.
  10. Ward P. S. The common feature of leukemia-associated IDH1 and IDH2 mutations is a neomorphic enzyme activity converting alpha-ketoglutarate to 2-hydroxyglutarate. Cancer Cell. 2010. 17 (3): 225–234.
  11. Weller M. EANO guidelines on the diagnosis and treatment of diffuse gliomas of adulthood. Nature Reviews. Clin. Oncol. 2020. Epub ahead of print. DOI: https:// doi.org/10.1038/s41571–020–00447-z
  12. Zhou M. Diagnostic accuracy of 2-hydroxyglutarate magnetic resonance spectroscopy in newly diagnosed brain mass and suspected recurrent gliomas. Neuro Oncol. 2018. 20: 1262–1271.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. МР-изображения диффузно-растущей глиомы правой лобно-височной области. В Т2-ВИ и Т2 Flair опухоль имеет гиперинтенсивный сигнал и нечеткие контуры.

Скачать (306KB)
3. Рис. 2. МР-спектр при последовательностях Press (a) и Mega (б). Синей стрелкой на частоте 2.25 ppm указан пик 2HG, который свидетельствует о наличии мутации IDH в опухолевой ткани.

Скачать (137KB)
4. Рис. 3. (а) – Т2-взвешенная МР-томограмма в аксиальной проекции. Диффузная опухоль левой лобно-височной области; (б) – спектр, полученный из участка опухоли (обозначен желтым квадратом): отмечается заметное сни- жение пика NAA, снижение отношения NAA/Cho, NAA/Cr, высокий пик mI, мало изменено отношение Cho/Cr.

Скачать (150KB)
5. Рис. 4. МР-спектр после обработки с использованием LC Model. На резонансной частоте 2.25 ppm определяется пик 2HG (красная стрелка). Гистологический диагноз «Астроцитома Gr.2, IDH1-мутантная».

Скачать (340KB)
6. Рис. 5. МР-спектр после обработки на LC-модуле. На резонансной частоте 2.25 ppm пика 2HG не определяется (красная стрелка). Анализ IDH не выявил мутаций. Гистологический диагноз «Глиобластома, дикий тип».

Скачать (327KB)

© Российская академия наук, 2024