ФГАОУВО «КФУ им. В.И.Вернадского» Институт «Медицинская академия имени с.И.Георгиевского» Кафедра патологической анатомии с секционным курсом Введение Глиобластома является наиболее распространенной внутренней первичной опухолью головного мозга у взрослых и представляет собой наиболее распространенную и агрессивную диффузную глиому (high grade). Она характеризуется морфологической генетической гетерогенностью и гетерогенностью экспрессии генов а также короткой выживаемостью пациентов и отсутствием эффективного лечения. Актуальность исследования Несмотря на то что в настоящее время стандарты лечения предусматривают максимальную хирургическую резекцию с последующей лучевой терапией и одновременной адъювантной химиотерапией из-за своей гетерогенности большинство глиобластом развивают резистентность к лечению и вскоре рецидивируют. После рецидива глиобластома в большинстве случаев приводит к быстрому летальному исходу. Поэтому проблема распознавания каждого отдельного случая развития глиобластомы для осуществления индивидуального подхода к ее лечению является очень актуальной. Задачи и цели исследования Изучить и провести анализ современных научных данных а также недавних генетических молекулярных достижений и их результатов в плане методов класификации глиобластомы как злокачественной опухоли ЦНС для лучшего понимания патофизиологии глиобластомы и стратификации заболевания с акцентом на клинически значимые генетические молекулярные изменения для определения прогноза и дальнейшего лечения. Определение, эпидемиология и гистопатологический диагноз Глиобластома является злокачественной диффузной глиомой астроцитарного происхождения и соответствует IV степени согласно последней Классификации опухолей ЦНС ВОЗ (5-е изд., 2016 г.). Она может затрагивать любой нейроанатомический уровень или структуру, но чаще всего поражает полушария головного мозга. Заболеваемость глиобластомой увеличивается с возрастом и достигает пика в возрасте от 75 до 84 лет, чаще у белых мужчин. Глиобластома редко встречается у детей, составляя примерно 3% всех первичных опухолей головного мозга и ЦНС. Пятилетняя выживаемость составляет примерно 12% у детей и менее 5% у взрослых. Классификация ВОЗ опухолей ЦНС 2021 года, 5-я версия Степень злокачественности глиобластомы (WHO Grade) Иерархическая модель гистологических и молекулярногенетических вариантов опухолей ЦНС По сравнению с другими диффузными глиомами глиобластома имеет чрезвычайно быстрый инфильтративный рост. Гистологически глиобластома состоит из плеоморфных клеток, митотической активности, внутрисосудистых микротромбов, некроза с клеточным псевдопалисадом или без него и/или микрососудистой пролиферации. Любой из двух последних признаков является непременным критерием для постановки диагноза. Эта высокоагрессивная опухоль, которая в прошлом называлась «мультиформной глиобластомой», включает в себя несколько различных структур (например, мелкоклеточную, гигантоклеточную, глиосаркому и т. д.). Независимо от гистологической картины клинический исход остается одинаковым. Глиобластому можно разделить на два идентичных морфологических подтипа в зависимости от наличия или отсутствия предшествующего поражения. Первичная глиобластома является наиболее распространенным типом (~ 90%); оно возникает de novo,без признаков предшествующего поражения и часто встречается у пожилых людей (старше 50 лет). Вторичная глиобластома представляет собой прогрессию ранее существовавшей астроцитомы более низкой степени (классы II или III по ВОЗ). Время до прогрессирования диффузной астроцитомы (II степень по ВОЗ) в глиобластому больше (~ 5 лет), чем время до прогрессирования анапластической астроцитомы (III степень по ВОЗ) (~ 2 года). Гистологическая классификация выделяет 3 типа опухоли в зависимости от морфологии преобладающих клеток: Мультиформная — характеризуется вариабельностью составляющих ее клеточных элементов. Преобладают мелкие округлые, овальные или вытянутые клетки, единичные крупные. Гигантоклеточная — в клеточной массе преобладают многоядерные гигантские клетки. Глиосаркома — содержит саркоматозный компонент в виде окрашиваемых ретикулярных волокон. Ранее считалась отдельной нозологической единицей. Слева вверху: окрашенный Г-Э кортикальный срез глиобластомы. Справа вверху: иммуноокрашивание IDH1 R132H определяет опухолевые клетки. Нижние изображения: многочисленные IDH1 R132H-положительные неопластические клетки инфильтрируют нейропиль на расстоянии от основного очага опухоли. Гистопатология глиобластомы: Г-Э – пролиферирующие атипичные клетки с митотической активностью, некроз с псевдопалисадированием (слева) и пролиферация микрососудов (справа). Молекулярно-генетическое типирование глиобластом Во время неопластичегоо процесса происходит инактивация следующих групп генов-супрессоров опухоли: путь RTK/RAS/MAPK/PI3KA; путь p53 - TP53, p14ARF, MDM2, MDM4; и путь RB - CDKN2A/CDKN2B, CDK4/CDK6, RB1. В то же время для первичных глиобластом характерна экспессия таких онкогенов: амплификация EGFR, мутация PTEN и отсутствие мутаций IDH, тогда как для вторичных глиобластом характерны мутации TP53, мутации IDH и отсутствие амплификации EGFR. Основные маркеры типирования глиобластом Мутации изоцитратдегидрогеназы (IDH) Ко-делеция 1p/19q Рецептор эпидермального фактора роста (EGFR) Статус метилирования промотора O-6-метилгуанинДНК-метилтрансферазы (MGMT) Профилирование экспрессии генов определяет три основных подмножества опухолей: пронейральные (PN), мезенхимальные (Mes) и пролиферативные (Prolif) — из Philips, 2006. Пронейральная глиобластома часто встречается у молодых людей, соответствует подтипу вторичной глиобластомы, имеет дифференцировку нейронов и связана с лучшим исходом. Характеризуется мутациями IDH/TP53/позитивностью в отношении фенотипа G-CIMP и нормальной передачей сигналов EGFR/PTEN/Notch. Фенотип G-CIMP, как и мутация IDH, является общей чертой глиом более низкой степени злокачественности и обеспечивает молекулярное определение вторичной глиобластомы. Мезенхимальная глиобластома часто встречается у пожилых людей, имеет мезенхимальную дифференцировку, связана с худшим исходом и характеризуется аномальной амплификации EGFR/потерей PTEN/мутациями NF1. Сравнительная характеристика глиобластом по гену IDH Распространенность и исход G-CIMP при диффузной глиоме: слева — профилирование метилирования показывает связь статуса CIMP со степенью опухоли (красный = метилированный; зеленый = неметилированный; = GCIMP/IDH1 положительный; серая линия = G-CIMP/IDH1 отрицательный, белые линии = неизвестный статус IDH); справа - кривые выживаемости Каплана-Мейера, отображающие исходы пациентов в зависимости от статуса G-CIMP (красные линии = положительный результат G-CIMP; = отрицательный результат G-CIMP) - Noushmehr, 2010. АЛГОРИТМ ПОСТАНОВКИ ДИАГНОЗА Диагноз базируется на гистологичнской картине и молекулярно-генетическом анализе. При этом генетическая картина в случае глиобластомы будет всегда попеждать гистологическую. В диагнозе указывается сначала фенотип опухоли затем через запятую генетические свойства. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Уникальные и хорошо воспроизводимые молекулярные изменения, обнаруженные учеными в последние годы, начали объяснять разнообразие ГБМ и способствовать более эффективной классификации опухолей. Эти исследования дают представление о том, как улучшить существующие стратегии лечения например с помощью так называемой таргетной терапии. Однако все еще существует большая потребность в выявлении как можно большего количества генетических маркеров для улучшения определения степени агрессивности ГБМ. Кроме того, внутриопухолевая гетерогенность глиобластомы нуждается в дальнейшей классификации для получения более полной и точной межопухолевой и внутриопухолевой классификации. Ученые все еще нуждаются в крупномасштабных экспериментах на животных и клинической проверке на людях, чтобы улучшить реакцию на лечение и время выживания среди различных подтипов глиобластом.