[Prognostic significance of invasion in glioblastoma]

Ideggyogy Sz. 2020 Sep 30;73(9-10):317-325. doi: 10.18071/isz.73.0317.
[Article in Hungarian]

Abstract

Background and purpose: Glioblastoma is the most common malignant CNS tumor, its surgical removal is hindered by the tumors invasive nature, while current anti-tumor therapies show limited effectiveness - mean overall survival is 16-24 months. Some patients show minimal response towards standard oncotherapy, however there are no routinely available prognostic and predictive markers in clinical practice to identify the background of mentioned differences in prognosis. This research aims to identify the prognostic significance of invasion-related extracellular (ECM) components.

Methods: Patient groups with different prognoses were created (OS: group A <16 months, group B > 16 months), and internationally recognized prognostic markers (IDH1 mutation and MGMT promoter hyper-methylation) were tested in the flash-frozen tumor samples. Furthermore, the mRNA levels of 46 invasion-related ECM molecules were measured.

Results: Clinical data of the patients who have been operated on at the University of Debrecen Clinical Center Department of Neurosurgery and treated at the Department of Clinical Oncology showed no significant differences except for survival data (OS and PFS), and reoperation rate. All samples were IDH wild type. MGMT promoter hypermethylation rate showed significant differences (28.6% vs 68.8%). The expressional pattern of the invasion-related ECM molecules, i.e. the invasion spectrum also showed major differences, integrin β2, cadherin-12, FLT4/VEGFR-3 and versican molecules having signficantly different mRNA levels. The accuracy of the inivasion spectrum was tested by statistical classifier, 83.3% of the samples was sorted correctly, PPV was 0.93.

Conclusion: The difference found in the reoperation rate when comparing different prognostic groups aligns with literature data. MGMG promoter region methylation data in Hungarian samples has not been published yet, and further confirming current knowledge urges the implementation of MGMT promoter analysis in clinical practice. Studying the invasion spectrum provides extra information on tumors, as a prognostic marker it helps recognizing more aggressive tumors, and calls attention to the necessity of using anti-invasive agents in GBM therapies in the future.

Background and purpose: A glioblastoma a leggyakoribb központi idegrendszeri rosszindulatú daganat; sebészi kezelése a da­ganatok invazív jellegénél fogva nem lehetséges, onko­te­rá­piája pedig csupán szerény eredményeket hoz – a bete­gek átlagos teljes túlélése (OS) 16–24 hónap. A betegek egy része alig reagál az alkalmazott kezelésre; a klinikumban jelenleg nincs olyan prognosztikai vagy prediktív marker, ami segítené a betegek túlélésében tapasztalható jelentôs szórás érdemi feltérképezését és a kezelési algoritmus optimalizálását. Jelen kutatásban az invázióban sze­re­pet játszó extracelluláris mátrix (ECM-) molekulák expressziójának prognosztikai jelentôségét kívántuk meghatározni.

Methods: Eltérô prognózisú betegcsoportokat létrehozva (A csoport OS < 16 hónap, B csoport OS > 16 hó­nap) vizsgáltuk meg glioblastomás betegek gyors­fa­gyasz­tott tu­mor­mintáiban a szakirodalom által jelenleg elismert mar­kerek (IDH1 mutációs és MGMT metilációs státusz) je­len­lé­tét, továbbá 46 inváziós ECM-molekula mRNS-szintjét.

Results: A DE KK Idegsebészeti Klinikán operált és az Onkológiai Klinikán utókezelt betegek klinikai adatai nem mutattak jelentôs különbségeket a túlélési adatokat (progressziómentes és teljes túlélés) és a reoperációs arányt leszámítva. Minden minta IDH vad típusú volt. Je­len­tôs különbség volt a jobb és a rosszabb túlélésû betegek között az MGMT promoter hipermetiláció arányá­ban (28,6% vs. 68,8%). Az inváziós ECM-molekulák expressziós mintá­zata, az inváziós spektrum szintén jelentôs különbséget mutatott; szignifikáns különbség mutatkozott az integrin β2, kadhe­rin-12, FLT4/VEGFR-3, verzikán molekulák expressziójá­ban. Az inváziós spektrum megbízhatóságát statisztikai osz­tályozóval tesztelve a módszer a minták 83,3%-át sorolta a megfelelô prognosztikai csoportba (PPÉ: 0,93).

Conclusion: A különbözô túlélésû betegcsoportok összehasonlítása során a reoperációs arányban megfigyel­hetô különbség az irodalmi adatokkal összevágó tény. Az MGMT promoter metiláltságának vizsgálata hazai újdonság, az eredmény az eddigi ismereteket megerôsítve sürgeti a vizsgálat rutinszerû bevezetését. Az inváziós spektrum vizsgálata többletinformációt ad a tumorról, prognosztikai markerként segíthet felismerni az ag­resszívabb tumorokat, továbbá felhívja a figyelmet az antiinvazív ágensek jövôbeni használatának szükségességére a GBM terápiájában.

Keywords: MGMT; extracellular matrix; glioblastoma; peritumoral infiltration; prognosis.

MeSH terms

  • Biomarkers, Tumor / metabolism
  • Brain Neoplasms / pathology*
  • DNA Modification Methylases / metabolism*
  • DNA Repair Enzymes / metabolism*
  • Glioblastoma / metabolism
  • Glioblastoma / physiopathology*
  • Glioblastoma / surgery
  • Humans
  • Isocitrate Dehydrogenase / metabolism*
  • Prognosis
  • RNA, Messenger
  • Tumor Suppressor Proteins / metabolism*

Substances

  • Biomarkers, Tumor
  • RNA, Messenger
  • Tumor Suppressor Proteins
  • Isocitrate Dehydrogenase
  • IDH1 protein, human
  • DNA Modification Methylases
  • MGMT protein, human
  • DNA Repair Enzymes