บทคัดย่อ
เนื้องอกสมองชนิด Glioma เป็นเนื้องอกที่มีการพยากรณ์โรคเลวที่สุดชนิดหนึ่งในมนุษย์ การรักษามาตรฐานในปัจจุบัน ได้แก่ การผ่าตัด การให้รังสีรักษาและเคมีบำบัด มีประสิทธิภาพจำกัดและมีอุปสรรคมากกว่ามะเร็งชนิดอื่น ผู้ป่วยที่เป็นโรคเนื้องอกสมองชนิด Glioma เกือบทั้งหมด เป็นผู้ใหญ่วัยทำงานและมีสุขภาพแข็งแรงมาก่อน ความเจ็บป่วยด้วยโรคกลุ่มนี้เป็นภาระต่อครอบครัว เศรษฐกิจและสังคมโดยรวม การศึกษาด้านความผิดปกติของจีโนมนี้จะสร้างภูมิทัศน์ของจีโนมของมะเร็งสมองในผู้ป่วยไทยอย่างสมบูรณ์เป็นครั้งแรก ซึ่งจะนำไปสู่การวินิจฉัย พยากรณ์โรคและการรักษาที่แม่นยำ (Precision Medicine) และมีประสิทธิภาพมากขึ้นส่งผลให้เกิดประโยชน์ไม่เฉพาะต่อผู้ป่วย แต่ยังส่งผลดีต่อระบบสาธารณสุข เศรษฐกิจและสังคมของประเทศด้วย คณะผู้วิจัยได้ทำการเก็บชิ้นเนื้องอกสมองกลีโอมา จากผู้ป่วย จำนวน 32 รายซึ่ง ได้สกัด DNA และ RNA ส่งตรวจความผิดปกติของจีโนมด้วย Whole-Exome Sequencing (WES), RNA Sequencing และ DNA Methylation Array และวิเคราะห์ผล ซึ่งพบว่าในกลุ่ม Glioblastoma, IDH Wild-Type มีความหลากหลายของพันธุกรรม ได้แก่ มีการกลายพันธุ์ของยีน EGFR, PDGFR, TERT, PTEN, CDKN2A/B, MTAP, TP53 และพบมี Gene Fusions ได้แก่ FGFR3-TACC3 จำนวน 2 รายและ EGFR-SEPT14 จำนวน 1 ราย สำหรับ IDH-Mutant Glioma นั้น กลุ่ม Oligodendroglioma พบมี Co-Deletion ของ 1p และ 19q ทุกรายและการกลายพันธุ์ของยีน IDH, CIC, FUBP1, TERT, PIK3CA ส่วน astrocytoma นั้นมีความผิดปกติของยีน IDH, ATRX, TP53, CDKN2A/B และ MET นอกจากนี้การตรวจ DNA-Methylation Profiling ส่งผลให้เปลี่ยนการวินิจฉัย จำนวน 6 ในจำนวน 32 ราย (19%) ซึ่งมีผลโดยตรงต่อการพยากรณ์โรคและบ่งชี้ถึงการรักษาที่เหมาะสมแก่ผู้ป่วย นอกจากนี้คณะผู้วิจัยได้พัฒนาการตรวจวินิจฉัยแบบใหม่โดยใช้เทคโนโลยี Long-Read (Nanopore) Sequencing เพื่อหา Copy Number Variation (CNV) ในการบ่งชี้สถานะของ 1p/19q Co-Deletion และ CDKN2A/B Homozygous Deletion ซึ่งเป็นหลักสำคัญในการจำแนกชนิดและระดับ (Grading) ของเนื้องอกสมอง Glioma ชนิด IDH-Mutant ตาม WHO Classification ฉบับล่าสุดในปี 2021 ซึ่งผลงานนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Brain Pathology เดือนสิงหาคม 2566 สำหรับการศึกษาด้าน Digital Pathology แบบ Exploratory นั้น คณะผู้วิจัยทดลองศึกษา Immune Cells ในเนื้องอกกลีโอมาชนิดต่างๆ จำนวน 10 ตัวอย่าง ด้วย Digital Pathology พบว่า สามารถทำได้ และเบื้องต้นอาจพบมีความแตกต่างระหว่างเนื้องอก Glioma แต่ละชนิด และหากในอนาคตสามารถศึกษาวิจัยในเนื้องอกจำนวนมากขึ้น อาจสามารถวิเคราะห์หาความสัมพันธ์กับความผิดปกติทางจีโนมแบบบูรณาการมากขึ้น เพื่อส่งผลในการวินิจฉัย พยากรณ์โรคและบ่งชี้ถึงการรักษาแบบมุ่งเป้าใหม่ได้แม่นยำมากขึ้นและอาจเพิ่มอัตราการอยู่รอดในผู้ป่วยบางรายได้อย่างชัดเจน
บทคัดย่อ
Gliomas represent one of the most lethal cancers in mankind. Glioblastoma, IDH wild-type (CNS WHO grade 4), the most common and most malignant among gliomas, is associated with the worst outcome whereas lower-grade gliomas (CNS WHO grade 2-3), albeit better in survival, display infiltrative growth that prevents complete surgical resection. Residual tumors eventually progress and undergo malignant transformation. Standard therapies include resection, radiation and chemotherapy. Most patients with glioma are relatively young. Therefore, their illness is associated with economic burden in several levels including family, workplace and society. Research that leads to more understanding of pathogenesis and development of novel therapies remains an unmet need. Elucidation of genomic landscape for gliomas in Thai patients may provide more insight in cancer initiation and maintenance and that in turn may lead to precision oncology with more accurate diagnosis, prognostication and precision treatment. In addition, this integrated, multi-dimensional brain cancer genome study may serve as a model for interrogating genome for other common cancers in Thailand. The investigators have collected a total of 32 samples from patients with gliomas. We have extracted and sent DNA and RNA from these samples to NGS facility for WES and RNAseq. We also performed DNA methylation profiling. The data analysis was included in this report. However, to have meaningful results from RNA sequencing, more samples may be needed. We continue to collect tumor samples from glioma patients at Siriraj hospital and future analysis in our largest cohort of gliomas in Thailand may shed some lights on genomic heterogeneity that inform new precision diagnostics and treatment. We have also developed a new testing platform using long-read (nanopore) sequencing technology to identify copy number variation (CNV), which is critically required by the new WHO classification. Our nanopore-derived CNV has excellent concordance against CNV-derived from methylome profiling and exome sequencing with a less costly and time-consuming manner. This study was published in Brain Pathology in August 2023. In addition, we have interrogated tumor microenvironment, i.e. immune cells in various types of gliomas of 10 samples. We demonstrated the feasibility of using the technique and some differences among different types of gliomas were observed. Future validation in larger samples is needed and ongoing.
