RESUMO

Abstract Objective: To determine the correlation of conventional and diffusion-weighted imaging findings on magnetic resonance imaging (MRI) of the brain, based on Visually AcceSAble Rembrandt Images (VASARI) criteria, with the histopathological grading of gliomas: low-grade or high-grade. Materials and Methods: Preoperative MRI scans of 178 patients with brain gliomas and pathological confirmation were rated by two neuroradiologists for tumor size, location, and tumor morphology, using a standardized imaging feature set based on the VASARI criteria. Results: In the univariate analysis, more than half of the MRI characteristics evaluated showed a significant association with the tumor grade. The characteristics most significantly associated with the tumor grade were hemorrhage; restricted diffusion; pial invasion; enhancement; and a non-contrast-enhancing tumor crossing the midline. In a multivariable regression model, the presence of enhancement and hemorrhage maintained a significant association with high tumor grade. The absence of contrast enhancement and restricted diffusion were associated with the presence of an isocitrate dehydrogenase gene mutation. Conclusion: Our data illustrate that VASARI MRI features, especially intratumoral hemorrhage, contrast enhancement, and multicentricity, correlate strongly with glial tumor grade.

Resumo Objetivo: Determinar a correlação dos achados de imagem convencional e de difusão na ressonância magnética (RM) do encéfalo, com base nos critérios Visually AcceSAble Rembrandt Images (VASARI), com a classificação histopatológica de gliomas: gliomas de baixo grau e gliomas de alto grau. Materiais e Métodos: Imagens de RM pré-cirúrgicas de 178 pacientes com gliomas cerebrais e confirmação patológica foram avaliadas por dois neurorradiologistas quanto ao tamanho, localização e morfologia do tumor usando um padrão de imagem baseado nos critérios VASARI. Resultados: Na análise univariada, mais da metade das características avaliadas apresentou associação significativa com o grau do tumor. Hemorragia, restrição à difusão, invasão pial, realce e tumor sem realce cruzando a linha média foram as características com associação mais significativa. No modelo de regressão multivariada, a presença de realce e hemorragia manteve associação significativa com tumores de alto grau. A ausência de realce pelo meio de contraste e a restrição da difusão foram associados à presença da mutação do gene isocitrato desidrogenase. Conclusão: Nossos dados ilustram que as características de RM do VASARI, especialmente hemorragia intratumoral, presença de realce de contraste e multicentricidade, forneceram uma correlação importante com o grau da neoplasia glial.

RESUMO

El perfil molecular de los gliomas permite garantizar la precisión del diagnóstico, informar el pronóstico e identificar opciones de tratamiento. Esta revisión tiene como objetivo exponer que con la secuenciación de próxima generación (NSG) el diagnóstico de los pacientes con oligodendrogliomas puede ser más exacto. Además, con un dispositivo de diagnóstico in vitro, basado en la NSG (F1CDx), en el que se utilizan los bloques de parafina de gliomas para analizar hasta 395 genes relacionados con cáncer (incluido IDH 1 y 2), se puede también informar la pérdida de la totalidad del brazo corto del cromosoma 1 y del brazo largo del cromosoma 19 (codeleción 1p/19q), a diferencia de la hibridación fluorescente in situ (FISH) que detecta desde la más mínima deleción, lo cual los hace sensibles pero no específicos ya que el FISH es incapaz de distinguir entre la pérdida de la totalidad del brazo del cromosoma y una deleción focal. Esta distinción es importante ya que la sobrevida es inferior en tumores con deleción parcial en rela­ción con los oligodendrogliomas, que tienen por definición la pérdida total de ambos cromosomas. Se hace también alusión a otras plataformas genómicas como GlioSeq y GLIO-DNA panel, que pueden cumplir la misma función. En conclusión, la F1CDx puede determinar con precisión 1p/19q con una concordancia del 96.7% frente a FISH. Los casos en que el FISH dio positivo y no concordaban con F1CDx, era porque no se trataba de oligodendrogliomas. F1CDx también analiza todos los genes que permiten la aproximación más exacta al diagnóstico de oligodendroglioma.

Molecular profiling of gliomas helps ensure diagnostic accuracy, inform prognosis, and identify treatment options. This review aims to show that with next generation sequencing (NGS) the diagnosis of patients with oligodendrogliomas can be more accurate. In addition, with an in vitro diagnostic device, based on NSG (F1CDx), in which glioma paraffin blocks are used to analyze up to 395 cancer-related genes (including IDH 1 and 2), it is also possible to report the loss of the entire short arm of chromosome 1 and the long arm of chromosome 19 (1p/19q codeletion), unlike fluorescence in situ hybridization (FISH) that detects even the slightest deletion, making them sensitive but not specific, as FISH is unable to distinguish between the loss of the entire arm of the chromosome and a focal deletion. This distinction is important since survival is lower in tumors with partial deletion compared to oligodendrogliomas, which by definition have the total loss of both chromosomes. Reference is also made to other genomic platforms such as GlioSeq and GLIO-DNA panel, which can fulfill the same function. In conclusion, the F1CDx can accurately determine 1p/19q with a concordance of 96.7% against FISH. The cases in which the FISH was positive and did not agree with F1CDx, it was because they were not oligodendrogliomas. F1CDx also analyzes all the genes that allow the most accurate approach to the diagnosis of oligodendroglioma.

O perfil molecular de gliomas ajuda a garantir a precisão do diagnóstico, informar o prognóstico e identificar as opções de tratamento. Esta revisão tem como objetivo mostrar que com o sequenciamento de próxima geração (NSG) o diagnóstico de pacientes com oligodendrogliomas pode ser mais preciso. Além disso, com um dispositivo de diagnóstico in vitro baseado em NSG (F1CDx), no qual blocos de parafina de glioma são usados para analisar até 395 genes relacionados ao câncer (incluindo IDH 1 e 2), também é possível relatar a perda do todo o braço curto do cromossomo 1 e o braço longo do cromossomo 19 (codeleção 1p/19q), ao contrário da hibridização fluorescente in situ(FISH) que detecta desde a menor deleção, o que os torna sensíveis, mas não específicos, pois o FISH é incapaz de distinguir entre a perda de todo o braço do cromossomo e uma deleção focal. Essa distinção é importante, pois a sobrevida é menor nos tumores com deleção parcial em relação aos oligodendrogliomas, que por definição apresentam a perda total de ambos os cromossomos. Também é feita referência a outras plataformas genômicas, como GlioSeq e painel GLIO-DNA, que podem cumprir a mesma função. Em conclusão, o F1CDx pode determinar com precisão 1p/19q com uma concordância de 96,7% versus FISH. Os casos em que FISH foi positivo e não concordaram com F1CDx, foi porque não eram oligodendrogliomas. O F1CDx também analisa todos os genes que permitem a abordagem mais precisa para o diagnóstico de oligodendroglioma.

Assuntos

RESUMO

ABSTRACT Diffuse astrocytoma and glioblastoma (GBM) constitute a group of diffusely infiltrating astrocytic neoplasms, which more commonly arise in cerebral hemispheres of adults. The prevalence of malignant transformation of diffuse astrocytoma to anaplastic astrocytoma and GBM varies from 40% to 75% of cases in different series. Distinct genetic abnormalities are related to neoplastic progression, and the cells prone to glial neoplasm development include progenitor cells, stem cells, or differentiated cells. Primary GBM arises typically de novo, with no previous history of a lower-grade precursor lesion. Secondary GBM evolves from low-grade astrocytoma, is predominant in younger patients, and frequently exhibits isocitrate dehydrogenase (IDH) 1 and 2 mutations. IDH1/2 mutated gliomas have been associated with a better prognosis when compared to IDH-wildtype gliomas. IDH mutations are rare in primary GBM and gliomas arising in children. Evidence suggests that IDH mutations lead to a hypermethylation phenotype and represent early events in tumoral transformation of the central nervous system (CNS) due to the production of the oncometabolite 2-hydroxyglutarate. IDH1 mutations precede tumor protein p53 (TP53) mutations in around 63% of cases of diffuse astrocytomas, and result in loss in 10q and 19q chromosomes. Primary GBMs are also associated with alterations in cell proliferation [epidermal growth fator receptor (EGFR) amplification/mutation, platelet derived growth factor receptor alpha (PDGFRA) amplifications, neurofibromin 1 (NF1) mutations], abnormal apoptotic index [cyclin dependent kinase inhibitor 2A (CDKN2A) homozygous deletion and TP53 mutation], and aberrant progression in G1/S phase of the cell cycle.

RESUMO Astrocitoma difuso e glioblastoma (GBM) constituem um grupo de neoplasias astrocíticas infiltrantes difusas, que mais comumente surgem nos hemisférios cerebrais de adultos. A prevalência da transformação maligna de astrocitoma difuso para astrocitoma anaplásico e GBM varia de 40% a 75% dos casos em diferentes séries. Distintas anormalidades genéticas estão relacionadas com a progressão neoplásica; e as células propensas ao desenvolvimento de neoplasia glial incluem células progenitoras, células-tronco ou células diferenciadas. O GBM primário surge tipicamente de novo, sem história prévia de uma lesão precursora de baixo grau; o GBM secundário evolui a partir de um astrocitoma de baixo grau, é predominante em pacientes mais jovens e com frequência exibe mutações de isocitrato desidrogenase (IDH) 1 e 2. Os gliomas com mutação de IDH1/2 têm sido associados a melhor prognóstico quando comparados a gliomas com IDH de tipo selvagem. As mutações de IDH são raras nos GBM primários e em gliomas que surgem em crianças. Evidências sugerem que as mutações de IDH conduzem a um fenótipo de hipermetilação e representam eventos iniciais na transformação tumoral do sistema nervoso central (SNC) devido à produção do oncometabólito 2-hidroxiglutarato. As mutações de IDH1 precedem mutações de tumor protein p53 (TP53) em cerca de 63% dos casos de astrocitomas difusos e resultam em perda nos cromossomos 10q e 19q. O GBM primário também está associado a alterações na proliferação celular [amplificação/mutação de epidermal growth fator receptor (EGFR), amplificações de platelet derived growth factor receptor alpha (PDGFRA) e mutações de neurofibromin 1 (NF1)], índice apoptótico anormal [deleção homozigótica cyclin dependent kinase inhibitor 2A (CDKN2A) e mutação TP53] e progressão aberrante na fase G1/S do ciclo celular.

RESUMO

INTRODUÇÃO e OBJETIVOS: Os astrocitomas anaplásicos (AAs) são gliomas classificados como grau III pela OMS, constituindo um grupo intermediário de agressividade e uma zona cinzenta na atuação clínica e interpretação histológica. Além disso, o material obtido nas neurocirurgias muitas vezes é pouco representativo, seja por amostras exíguas, seja por amostragem da periferia da lesão. Metodologias como imuno-histoquímica, hibridização in situ e/ou sequenciamento tem sido amplamente utilizadas para analisar a expressão e a validação de marcadores biológicos de agressividade, reclassificar as entidades e avaliar as vias de tumorigênese, com o intuito também de direcionar a terapêutica. Nos gliomas, algumas alterações moleculares têm sido pesquisadas, como em IDH1, alfa-internexina (INA), EGFR, MGMT e nos cromossomos 1p/19q, sem caracterização precisa nos AAs. O presente estudo pretendeu avaliar tais alterações moleculares em material parafinado e correlacionar com dados clínicos e anátomo-patológicos. MATERIAL E MÉTODOS: Estudamos 22 casos de AA, com diagnóstico histopatológico confirmado por 2 patologistas. Os dados clínicos e demográficos (idade, gênero, localização, KPS ao diagnóstico, dimensão e tratamento utilizado) foram obtidos dos prontuários. A pesquisa de expressão de IDH1, INA e MGMT foi realizada por imuno-histoquímica (IHQ). A determinação do estatus 1p/19q foi realizada por FISH. A pesquisa do gene EGFR e sua expressão proteica foi realizada pelos 2 métodos (IHQ e FISH). RESULTADOS: Os pacientes incluídos neste estudo apresentaram média de idade de 41,7 anos, sendo 14 mulheres e 8 homens. A maioria dos casos era de localização intracerebral. 13 casos foram considerados "de novo" (primários) e 9 provenientes de recidivas de astrocitomas difusos. Terapia adjuvante foi realizada em 20 pacientes, sendo que em 14 pacientes a radio (RT) e a quimioterapia (QT) foram concomitantes, em 3 casos foram tratados exclusivamente com QT e 3 exclusivamente com RT. A positividade para IDH1 (R132H) foi identificado em metade dos casos. A positividade forte e de membrana para EGFR foi identificada em 4 casos. A positividade para MGMT foi identificada em praticamente todos os casos. Não foi observado nenhum caso de codeleção 1p/19q, mas 9 casos apresentaram ganhos de 1p e 7 casos ganhos de 19q. Não foi identificada positividade para INA. Foi observada associação entre ressecção cirúrgica parcial, amplificação e expressão imuno- histoquímica forte e padrão membrana de EGFR, imunonegatividade para IDH1-mutado, ganho de 19q e ausência de terapia adjuvante como fatores associados à redução da taxa de sobrevida global. Assim, status de EGFR, IDH1 e 19q, tipo de cirurgia e tratamento adjuvante parecem ser fatores prognósticos em AAs.

INTRODUCTION and AIMS: Anaplastic astrocytomas (AAs) are classified as grade III gliomas by WHO, constituing an intermediate group of malignancy and a gray zone for clinical management and histological interpretation. In addition, through technical difficulties, the material obtained from neurosurgery is often suboptimal, either by too small samples or by sampling the periphery of the lesion. Immunohistochemistry, in situ hybridization and / or sequencing has been widely used to analyze the biomarkers expression and validation, to predict aggressiveness, reclassify and evaluate tumorigenesis pathways and guide the therapeutics. In gliomas, some molecular alterations have been researched, such as IDH1, alphainternexin (INA), EGFR, MGMT and status 1p / 19q, without precise characterization in AAs. This study aimed to evaluate such molecular changes in paraffin embedded material and correlate with clinical and pathological data. MATERIALS AND METHODS: We studied 22 cases of AA, with histopathological diagnosis confirmed by two pathologists. Clinical and demographic data (age, gender, tumor location, KPS at diagnosis, size and treatment used) were obtained from medical records. IDH1 (R132H), INA and MGMT expression were evaluated by immunohistochemistry (IHC). The determination of the status 1p / 19q was evaluated by FISH. The number of EGFR gene copies and its protein expression were obtained by both methods (IHC and FISH). RESULTS: The patients included in this study had a mean age of 41.7 years, being 14 women and 8 men. Most cases were intracerebral. 13 cases were considered "de novo" (primary) and 9 relapses from diffuse astrocytomas. Adjuvant therapy was performed in 20 patients: 14 had radio (RT) and chemotherapy (CT) simultaneously, 3 were treated exclusively with CT and 3 exclusively with RT. Immunopositivity for IDH1 (R132H) was identified in half of the cases. The strong and membrane pattern positivity of EGFR was identified in 4 cases. The positivity for MGMT was identified in virtually all cases. There were no cases of 1p / 19q codeletion, but 9 cases showed gains of 1p and 7 had 19q gains. None case was positive for INA. Association was observed between partial surgical resection, amplification and strong membrane pattern EGFR imunoexpression, imunonegativity for IDH1-mutated, 19q gain and absence of adjuvant therapy as factors associated with reduced overall survival rate. Thus, status of EGFR, IDH1 and 19q, extension of surgery and adjuvant treatment appear to be prognostic factors in AA.

Assuntos

RESUMO

Os gliomas representam 30%-40% de todas as neoplasias intracranianas e aproximadamente 50% são glioblastomas. São classificados em graus pela OMS, de acordo com sua patologia. Apresentam altas taxas de mortalidade. Existem marcadores tumorais que podem auxiliar na detecção precoce e avaliar prognóstico. Realizada revisão sobre o tema marcadores tumorais por meio do site PubMed. MGMT é uma proteína que restaura o DNA, impedindo a sua alquilação. A metilação do MGMT por meio de fenômeno epigenético impede sua transcrição inibindo sua ação, tornando o tumor suscetível a fármacos. IDH e codeleção cromossômica 1p19q são marcadores tumorais e estão associados a melhor prognóstico. As neoplasias intracranianas apresentam altas taxas de mortalidade e sua detecção precoce por meio de marcadores e o conhecimento de alterações que conferem bom prognóstico podem auxiliar no tratamento dessa doença. A análise molecular auxilia na detecção e no tratamento de tumores.

Gliomas represent 30%-40% of all intracranial tumors and approximately 50% are glioblastomas. They are classified by the WHO in degrees, according to their pathology. Have high mortality rates. There are tumor markers may help in early detection and assess prognosis. Was performed a review about the topic tumor markers through PubMed. MGMT is a protein that restores the DNA, preventing its alkylation. Methylation of MGMT through epigenetic phenomenon prevents their transcription and inhibits its action, making the tumor susceptible to drugs. IDH and chromosomal deletion 1p19q are tumor markers and are associated with better prognosis. The intracranial tumors have high rates of mortality and early detection through biomarkers and knowledge of changes that confer a good prognosis can help in treating this disease. Molecular analysis allows the detection and treatment of tumors.

Assuntos

RESUMO

Electrokinetic, thermic, and kinetic properties of products of NADP-dependent isocitrate dehydrogenase (IDHP; EC 1.1.1.42) loci of Astyanax scabripinnis (Pisces, Characidae) collected at three different altitudes (700 m, 1,800 m, and 1,920 m) of Grande Stream at Campos do Jordão, State of São Paulo, Brazil, were analyzed. Two IDHP bidirectionally divergent loci, a single skeletal muscle, the IDHP-A*, and a single liver IDHP-B*, both polymorphic, were detected in the three different altitude populations. The variant allele *128 at the IDHP-A* locus, had its highest frequency detected in the 1,920 m population (0.494). Among the nine variant alleles detected at the IDHP-B* locus (*37, *57, *69, *79, *85, *114, *119, *124, and *140), the *37 and 79 were detected only in 1,800 m population. Chi-square values showed that only the 700 m population is not in Hardy-Weinberg equilibrium for the IDHP-A* locus, while for the IDHP-B* locus, no population is. Homogeneity Chi² test indicated that the populations are significantly different in their A and B phenotype frequencies. Wright's FST mean value (0.036 and 0.32, IDHP-A* and IDHP-B*, respectively) was 0.178 for the three altitude populations which means that 82% of total genetic diversity was found among individuals of each one of the populations. Stability at environmental temperatures (16º to 21ºC), and apparent Km and Vmax values of each A-phenotype skeletal muscle crude extract suggest different roles of A-isoforms during the increased lipogenesis that occurs in fish at low temperatures.

Foram analisadas propriedades eletrocinéticas, térmicas e cinéticas dos produtos dos locos que codificam o isocitrato desidrogenase NADP-dependente (IDHP; E.C. 1.1.1.42) como Astyanax scabripinnis (Pisces, Characidae) em três diferentes alturas do Ribeirão Grande, Estado de São Paulo, Brasil. Nas populações das três altitudes foram detectados dois locos da IDHP, bidirecionalmente divergentes, um único em músculo esquelético, o IDHP-A*, e um único em fígado, o IDHP-B*, ambos polimórficos. O único alelo variante no loco IDHP-A*, A*128, mostrou maior freqüência na população de 1.920 m (0,494). Dentre os nove alelos variantes detectados no loco IDHP-B* (*37, *57, *69, *79, *85, *114, *119, *124 e *140), os alelos *37 e *79 apareceram somente na população de 1.800 m. Valores de Qui-quadrado revelaram que para o loco IDHP-A* somente a população de 700 m não está em equilíbrio de Hardy-Weinberg, enquanto para o loco IDHP-B* nenhuma população se encontra em equilíbrio. Qui² da homogeneidade revelou que as populações são significativamente diferentes em suas freqüências fenotípicas para ambos os locos. Valor médio de FST de Wright (0,036 e 0,320, IDHP-A* e IDHP-B*, respectivamente) foi de 0,178 para populações das três altitudes, o que significa que 82% da diversidade gênica total foi detectada entre indivíduos da mesma população. Estabilidades em temperatura ambiente (16º a 21ºC) e valores de Km e Vmax aparentes de extratos de músculo esquelético de cada fenótipo-A sugerem diferentes papéis das isoformas-A na lipogênese aumentada que ocorre nos peixes em baixas temperaturas.