Молекулярно-биологические особенности анапластических астроцитом и выделение молекулярных подгрупп их IDH1-мутантных форм с помощью анализа in silico

Abstract

Актуальность. Проблема анапластических астроцитом достаточно актуальна в наши дни. В классификации Всемирной организации здравоохранения выделяются анапластическая астроцитома с мутацией в генах IDH1 и IDH2, анапластическая астроцитома без мутаций в генах IDH1 и IDH2, анапластическая астроцитома без дополнительного генетического уточнения. Целью данной работы стало кластерирование анапластических астроцитом с мутацией в гене IDH1 на основе их цитогенетического профиля для выделения прогностически значимых молекулярных подгрупп, которые могут иметь как клинико-практическое, так и фундаментально-научное значение. Проведен кластерный анализ анапластических астроцитом по их цитогенетическим профилям на основе доступных генетических баз данных опухолей и крупных когортных исследований, а также сравнение кривых выживаемости Каплана - Мейера для различных молекулярных подгрупп пациентов. Результаты. Нам удалось изучить основные генетические особенности межопухолевой гетерогенности анапластических астроцитом и выделить на основе цитогенетического профиля семь молекулярных подгрупп - эмбриональноподобную, инфламмоподобную, делеционную, матриксную, циклиновую, GATA3-зависимую и тирозинкиназную. При этом каждая из этих подгрупп имеет не только отличительные молекулярные характеристики, но и важные клинические особенности. Заключение. Детальное изучение молекулярных свойств анапластических астроцитом позволит не только оптимизировать процесс прогнозирования исходов лечения, но и создать инновационные форматы для таргетной терапии в рамках концепции персонализированной медицины.

Aim. The problem of anaplastic astrocytomas is quite relevant today. The WHO classification distinguishes IDH1/IDH2 mutant anaplastic astrocytomas, anaplastic astrocytomas without IDH1/IDH2 mutations, and anaplastic astrocytomas not otherwise specified. The aim of this work was to cluster IDH1-mutant anaplastic astrocytomas based on their cytogenetic profile to select prognostically significant molecular subgroups, which can have both clinical and fundamental scientific value. Materials and methods. In this work, we performed a cluster analysis of anaplastic astrocytomas according to their cytogenetic profiles based on available genetic databases of tumors and large cohort studies, as well as a comparison of Kaplan - Meyer survival curves for various molecular subgroups of patients. Results. We studied the main genetic features of the inter-tumor heterogeneity of anaplastic astrocytomas and distinguished seven molecular subgroups based on the cytogenetic profile: embryo-like, inflammatory-like, deletion, matrix, cyclin, GATA3-dependent and tyrosine kinase. Moreover, each of these subgroups has not only distinctive molecular characteristics, but also important clinical features. Conclusion. A detailed study of the molecular properties of anaplastic astrocytomas will not only optimize the process for predicting treatment outcomes, but also create innovative formats for targeted therapy within the framework of the concept of personalized medicine.