Papel pronóstico de la respuesta al mal plegamiento de proteínas en distintos grupos moleculares de glioblastoma multiforme

Abstract

Introducción. El glioblastoma multiforme (GBM) es la neoplasia primaria maligna más frecuente del sistema nervioso central y se caracteriza por ser un tumor altamente heterogéneo desde el punto de vista histopatológico y molecular. El uso de marcadores moleculares específicos como IDH1/2, promotor de TERT (TERTp) y la amplificación de EGFR permite definir grupos de pacientes con distintos pronósticos clínicos, y constituye un abordaje factible de implementar en la práctica clínica habitual. La respuesta al mal plegamiento de proteínas (UPR) es un blanco terapéutico emergente en distintos tipos de cáncer, sin embargo, se desconoce la relación entre la activación de la UPR y los subtipos moleculares de GBM. Hipótesis. Los pacientes con mutaciones del promotor de TERT, amplificación de EGFR y sin mutaciones de IDH1/2 presentarán una mayor activación de la vía IRE1α de la respuesta al mal plegamiento de proteínas, y tendrán un peor desenlace clínico. Objetivo General. Determinar el perfil de activación de la UPR en distintos grupos moleculares de GBM definidos por las mutaciones de IDH1/2, del promotor de TERT y la amplificación del gen EGFR. Métodos. Se realizó un estudio observacional analítico, de cohorte, prospectivo en pacientes adultos con diagnóstico confirmado de glioma de alto grado operados en el Instituto de Neurocirugía Asenjo. Los marcadores moleculares de GBM se determinaron mediante secuenciación masiva paralela, y la activación de UPR se determinó a través de la medición de niveles de proteínas y RNA en tejido tumoral. Resultados. Se reclutaron 39 pacientes con gliomas de alto grado y 5 controles, entre 2018 y 2020, en los que se completó un seguimiento promedio de 15,4 meses. 21 pacientes (64%) presentaron mutaciones de TERTp, 7 pacientes (18%) presentaron mutaciones de IDH y 12 pacientes (35%) tuvieron amplificación de EGFR. La presencia de mutaciones de TERTp y ausencia de mutaciones de IDH se asoció a una mayor expresión de los genes BiP, CHOP y ATF3, los cuales participan en la vía PERK de UPR, y a una mayor expresión de marcadores de invasión tumoral. El desenlace clínico de los pacientes se asoció a la presencia de mutaciones de TERTp e IDH de forma similar a los descrito en la literatura, pero no se asoció a los niveles de activación de UPR, en este estudio. Conclusión. Nuestros resultados muestran por primera vez una asociación entre mutaciones de TERTp e IDH y la activación de UPR (vía PERK), lo que sugiere que una terapia dirigida a modular esta vía de señalización, podría ser más eficaz en este grupo de pacientes.

Introduction. Glioblastoma is the most frequent primary brain malignancy. It is a highly heterogeneous tumor, and recent classification systems suggest that molecular markers such as IDH1/2 mutations, TERT promoter mutations, and EGFR amplification can categorize patients in terms of clinical prognosis. On the other hand, the Unfolded Protein Response (UPR) participates in oncogenesis and tumor progression, and it is an emerging therapeutic target in in different cancer types including glioblastoma, however, the relationship between molecular markers and UPR activation is poorly understood. Hypothesis. Patients harboring TERT promoter mutations, EGFR amplifications and without IDH1/2 mutations will have higher activation of the IRE1α branch of the UPR, and in turn, will have a worse clinical outcome. General objective. To determine the UPR activation profile in GBM patients from different molecular subgroups, as defined by IDH1/2 mutations, TERT promoter mutations, and EGFR amplification. Methods. We conducted an observational, prospective cohort study on subjects with confirmed diagnosis of high grade glioma that underwent tumor surgery at the Asenjo Neurosurgery Institute. Genetic markers were determined using targeted - next generation sequencing on an Illumina platform, and UPR activation was assessed at the mRNA and protein levels using fresh-frozen tissue. Results. We included 39 patients with high grade gliomas and 5 controls from resective epilepsy surgery, between 2018 and 2020, with a mean follow-up of 15.4 months. We found TERT promoter mutations in 21 patients (64%), IDH1/2 mutations in 7 patients (18%) and EGFR amplification in 12 patients (35%). Patients harboring TERT promoter mutations without IDH1/2 mutations showed higher gene expression levels of BiP, CHOP, and ATF3, all of which are involved in the PERK branch of the UPR, and also higher gene expression levels of tumoral invasion markers. Clinical outcome was associated to TERT promoter and IDH1/2 mutations, similarly to previously reported data, but not to UPR activation, in this study. Conclusion. The results of this study are the first to show an association between TERT promoter and IDH1/2 mutations with the activation of the PERK branch of the UPR, suggesting that a therapeutic strategy aimed at modulating this signaling pathway might be more successful in this molecular subgroup of patients.