Penn State College of Medicine’deki araştırmacılar, en yaygın ve en ölümcül beyin kanseri türü olan glioblastomayı teşhis etmek, ilerlemesini takip etmek ve tedaviyi yönlendirmek için kan testlerinde kullanılabilecek bir biyobelirteç belirlediler.
Glioblastoma (GBM), beş yıllık hayatta kalma oranı sadece %5 olan en yaygın ve en ölümcül beyin kanseri türüdür. Penn State College of Medicine’deki araştırmacılar, GBM’yi teşhis etmek, ilerlemesini izlemek ve tedaviyi yönlendirmek için kan testlerinde kullanılabilecek bir biyobelirteç belirlediler. Araştırmacılar, GBM için böyle invazif olmayan bir sıvı biyopsinin, hastaların ihtiyaç duydukları bakımı daha hızlı almalarına yardımcı olabileceğini söyledi.
“Hastalara normalde beyin tümörlerinin ilerleyişini teşhis etmek ve izlemek için MRI veya BT taramaları gibi görüntülemeler yapılıyor, ancak ayrıntılı bilgi vermedikleri için doktorların bu taramalardan hastanın iyiye mi yoksa kötüye mi gittiğini söylemesi zor olabilir. Penn State mezunu ve tıp öğrencisi Vladimir Khristov, “hücresel veya moleküler düzeyde” dedi. “Bu nedenle, doktorların tümörlerin tedaviye yanıt verip vermediğini ve gerilediğini veya kötüleşip ek tedaviye ihtiyaç duyup duymadıklarını belirlemelerine yardımcı olacak ek bir teşhis testine ihtiyacımız var.”
Gerçekten de, Penn State, nöroşirürji ve kulak burun boğaz doçenti Brad Zacharia, glioblastoma için bir sıvı biyopsinin, bu yıkıcı tümörden mustarip hastalar için muazzam bir değere sahip olabileceğini ekledi.
Likid biyopsi tanıyı kolaylaştırabilir ve daha da önemlisi mevcut teknolojilerimizde eksik olan bir şekilde tümörün tedaviye yanıtının daha iyi anlaşılmasını sağlayabilir” dedi.
Ekip, GBM hastalarının %75’inden fazlasının tümör dokusunda yükseldiği bilinen interlökin-13 reseptörü α2 (IL13Ra2) adı verilen belirli bir antijen reseptörü üzerinde çalıştı.
Penn State’in seçkin nörobilim ve anatomi profesörü James Connor, “Tümör dokusunda önemli ölçüde aşırı eksprese edilmesine rağmen, hasta biyosıvılarında dolaşan IL13Ra2’nin teşhis ve prognostik potansiyelini araştıran hiçbir çalışma yok” dedi.
Araştırmacılar, IL13Ra2’nin GBM için bir biyobelirteç olarak faydasını araştırmak için tümör dokusunu ve kanı incelediler.[{” attribute=””>plasma of 79 patients with primary GBM, along with the blood plasma of 23 control patients, from two different health systems. The control patients had primary diagnoses of either spinal stenosis or arteriovenous malformation but did not have any malignancy or chronic inflammation.
In the patients’ plasma, the researchers looked specifically at extracellular vesicles, which are small particles that are released by cells and carry material from those cells. They found that patients with GBM had significantly elevated levels of IL13Rα2 in their blood plasma compared to control patients and that the IL13Rα2 was likely concentrated on extracellular vesicles derived from tumor cells. They also found that these IL13Rα2 levels in blood plasma were correlated with the IL13Rα2 levels in the patients’ tumors. Their findings were published recently in the Journal of Neuro-Oncology.
“The fact that we documented IL13Rα2 on tumor-derived extracellular vesicles and that we observed a correlation between plasma and tumor levels of IL13Rα2 suggests that plasma IL13Rα2 does indeed derive from GBM tumors,” said Khristov. “This is important because previously it was difficult to tell if the IL13Rα2 in plasma came from the tumors, or if they came from the body’s response to the tumors. Our findings suggest that IL13Rα2 does have utility as a biomarker for glioblastoma.”
Connor noted that the finding is especially significant given that IL13Rα2 has been shown to have a patchy distribution in GBM tumors, raising the question of whether a needle biopsy or small sample of tumor tissue is representative of the tumor as a whole.
“Testing for IL13Rα2 circulating in plasma may provide an even better picture of the presence and extent of GBM than a tumor sample,” said Connor. Additionally, he said, “the tumor-specific nature of IL13Rα2 implies that it can be used for tumor-targeted therapies without affecting outside tissues.”
Interestingly, the team found that elevated levels of IL13Rα2 in both plasma and tumors predicted longer overall survival. In fact, patients with high levels of plasma IL13Rα2 had a 6.5-month longer median overall survival compared to patients with low levels.
“It seems counterintuitive that high levels of plasma IL13Rα would confer a survival advantage since their presence indicates a tumor and, ultimately, we do not know why this is the case,” said Khristov. “However, there is some evidence that increased IL13Rα2 is correlated increased fibrosis in the tumor, which indicates tissue healing. It’s important for patients to know if they may have this survival advantage or not.”
Zacharia noted that this work, and that of many other studies, relies on biological specimens, such as blood, tumor tissue and spinal fluid, from patients.
“Their generous and selfless gifts of these specimens to the Penn State Neuroscience Institute Biorepository make this work possible,” he said, “and we are forever grateful to the patients and their families.”
Reference: “Plasma IL13Rα2 as a novel liquid biopsy biomarker for glioblastoma” by Vladimir Khristov, Darya Nesterova, Mara Trifoi, Taylor Clegg, Annika Daya, Thomas Barrett, Emily Tufano, Ganesh Shenoy, Bhavyata Pandya, Gela Beselia, Nataliya Smith, Oliver Mrowczynski, Brad Zacharia, Kristin Waite, Justin Lathia, Jill Barnholtz-Sloan and James Connor, 27 November 2022, Journal of Neuro-Oncology.
DOI: 10.1007/s11060-022-04196-0
Other Penn State authors on the paper include Darya Nesterova, general surgery resident; Mara Trifoi, medical student; Taylor Clegg, medical student; Annika Daya, medical student; Thomas Barrett, medical student; Emily Tufano, graduate student; Ganesh Shenoy, medical student and Ph.D. student, Bhavyata Pandya, graduate student; Nataliya Smith, human research technologist; Oliver Mrowczynski, neurosurgery resident; Brad Zacharia, associate professor of neurosurgery and otolaryngology; Gela Beselia, postdoctoral fellow, Albany Medical College; Kristin Waite, staff scientist, National Cancer Institute; Justin Lathia, professor of molecular medicine, Case Western Reserve University; Jill Barnholtz-Sloan, senior investigator, National Cancer Institute.