При подозрении на опухоль головного мозга из-за таких симптомов, как головные боли или другие проблемы, ее наличие обычно подтверждается анатомической визуализацией, такой как КТ или МРТ. Но с помощью визуализации врачи часто не могут много сказать об опухоли – молекулярно – кроме "что-то там есть." Операция и биопсия необходимы, чтобы увидеть сами раковые клетки.
Ситуация изменилась с недавним открытием, что некоторые опухоли головного мозга имеют мутации, которые изменяют метаболизм раковых клеток, производя характерный химический или химический состав "онкометаболит" (D-2-гидроксиглутарат), который можно увидеть неинвазивно с помощью метаболической визуализации. Уровень этого химического вещества намного ниже в нормальных клетках мозга.
Эрвин Ван Мейр, доктор философии, и его коллеги из Института рака Уиншип Университета Эмори показали, что D-2-гидроксиглутарат также может быть обнаружен в спинномозговой жидкости (CSF), жидкости, которая омывает и защищает мозг. Ученые анализируют спинномозговую жидкость с помощью масс-спектрометрии, которая во много раз более чувствительна, чем методы визуализации.
Результаты были опубликованы в четверг, 23 июня, в журнале Clinical Cancer Research.
Авторы описывают свой подход, основанный на масс-спектрометрии, как дополнительный к обнаружению D-2-гидроксиглутарата с помощью визуализации. Хотя забор спинномозговой жидкости несколько более инвазивен, он имеет преимущества перед визуализацией и может использоваться повторно для отслеживания эффективности противоопухолевого лечения.
"Эти результаты дополнительно демонстрируют потенциал спинномозговой жидкости в качестве источника биомаркеров опухоли головного мозга, которые могут быть полезны для диагностики, прогноза и мониторинга эффективности лечения, тем самым открывая окно для изучения биологии опухоли головного мозга без необходимости повторного хирургического отбора образцов опухоли," Ван Меир говорит.
Ван Мейр – профессор нейрохирургии, гематологии и медицинской онкологии в Медицинской школе Университета Эмори, руководитель программы биологии раковых клеток в Институте рака Уиншип и директор-основатель программы для выпускников Эмори по биологии рака.
Мутации, вызывающие изменения метаболизма, находятся в генах изоцитратдегидрогеназы (IDH1 или IDH2) и обнаруживаются более чем в 75 процентах глиом низкой и средней степени злокачественности и в 10 процентах более агрессивных форм рака мозга. , глиобластома. D-2-гидроксиглутарат, по-видимому, искажает то, как раковая клетка поддерживает гены как активированные или подавленные.
Пациенты с опухолями, несущими эти мутации, имеют улучшенную общую выживаемость по сравнению с аналогичными опухолями головного мозга без них, но они менее чувствительны к стандартному лучевому и химиотерапевтическому лечению. Частная компания разрабатывает лекарства, нацеленные на мутировавшие ферменты IDH1 и 2.
Бывший постдоктор Юлия Калинина, доктор философии, ныне старший научный сотрудник Merck, и старший научный сотрудник Цзюнь Ан являются соавторами статьи в сотрудничестве с радиологом Хуэй Мао, кандидатом наук и генетиком Мяо Хэ, кандидатом наук.
Метод масс-спектрометрии был подтвержден путем тестирования образцов спинномозговой жидкости трех групп онкологических больных (всего 84 пациента), полученных из Пенсильванского университета, Медицинской школы Массачусетского университета, Университета Майнца, Калифорнийского университета в США и онкологического центра Хантсмана в штате Юта. Средний уровень D-2-гидроксиглутарата в спинномозговой жидкости был в 17 раз выше у пациентов с опухолями, несущими мутации IDH, чем у пациентов без них.