摘要目的确定在单次注射对比剂期间使用动态自旋和梯度回波平面成像 (动态 SAGE-EPI) 在胶质瘤中同时获得的动态磁化率对比 (DSC)、动态对比增强 (DCE) 和对比剂漏泄效应得出的定量图的可行性和生物学相关性。材料和方法 使用动态 SAGE- EPI 对 38 例增强脑胶质瘤患者进行前瞻性成像,并计算传统 DSC 指标(归一化相对脑血流量 [nrCBV]、信号恢复百分比 [PSR])、DCE 指标(体积转移常数 [ K trans ]、血管外隔室 [ ve ])和泄漏效应指标:Δ R 2,ss *(反映 T 2 *-泄漏效应)、Δ R 1,ss(反映 T 1 泄漏效应)和示踪剂平衡时的横向弛豫率(TRATE,反映 Δ R 2,ss * 和 Δ R 1,ss 之间的平衡)。在患者亚组(初治 [TN] vs 复发 [R])和生物学特征(IDH 状态、Ki67 表达)之间比较了这些指标。结果 在 IDH 野生型神经胶质瘤(IDH wt - 即胶质母细胞瘤)中,先前接受治疗导致 TRATE 较低(p = 0.002),以及 PSR 较高(p = 0.006)、K trans 较高(p = 0.17)、Δ R 1,ss 较高(p = 0.035)、ve 较高(p = 0.006)和 ADC 较高(p = 0.016)。在 IDH 突变型神经胶质瘤(IDH m)中,先前接受治疗导致 K trans 和 Δ R 1,ss 较高(p = 0.026)。在 TN 神经胶质瘤中,动态 SAGE-EPI 指标往往受 IDH 状态的影响(p 范围为 0.09–0.14)。高于 142 mM −1 s −1 的 TRATE 值仅见于 TN-IDH wt ,而在 TN-胶质瘤中,该截止值作为 Ki67 > 10% 的预测因子具有 89% 的敏感性和 80% 的特异性。结论动态 SAGE-EPI 能够同时量化脑肿瘤灌注和通透性,以及通过单次注射造影剂绘制与细胞结构 (TRATE) 和血脑屏障破坏 (Δ R 1,ss) 相关的新指标。临床相关性声明使用动态 SAGE-EPI 同时进行 DSC 和 DCE 分析可减少扫描时间和造影剂剂量,分别减轻对成像方案长度和钆不良反应和积累的担忧,同时提供反映血脑屏障破坏和肿瘤组织细胞结构的新型泄漏效应指标。要点•传统上,脑肿瘤的灌注和通透性成像需要两次单独的造影剂注射和采集。 • 动态自旋和梯度回波平面成像可同时进行灌注和通透性成像。 • 动态自旋和梯度回波平面成像可提供新的图像对比度,反映血脑屏障破坏和细胞结构特征。
神经纤维瘤病1型(NF1)患者会出现一系列良性和恶性肿瘤,其中恶性外周神经鞘肿瘤(MPNST)和高级神经胶质瘤(HGG)的预后令人沮丧。NF1患者中约有15–20%发生脑肿瘤,其中三分之一出现在视觉途径之外。这些非光途径胶质瘤更有可能发展为恶性肿瘤,尤其是在成年人中。尽管频率低,但高级神经胶质瘤对NF1患者的发病率有不良影响。尚未在NF1-Associ-ated HGG上进行体外药物组合筛查,从而阻碍了我们开发知情临床试验的能力。在这里,我们介绍了第一个体外药物组合筛选(单独使用21种化合物或与MEK或PI3K抑制剂结合使用),在唯一的人NF1患者衍生的HGG细胞系上,以及源自NF1-P53基因工程模型的三个小鼠神经胶质瘤细胞系上,散发出HGG。这些小鼠神经胶质瘤细胞系从未暴露于血清,随着球体的生长和与少突胶质细胞前体细胞(OPC)谱系相一致的表达标记。重要的是,即使HGG的原始单元仍然难以捉摸,它们也被认为是由OPC谱系引起的。我们在3D球体生长测定中评估了三种鼠神经胶质瘤细胞系的药物敏感性,这更准确地反映了体内药物敏感性。令人兴奋的是,我们确定了针对HDACS,BRD4,CHEK1,BMI-1,CDK1/2/5/9的六种化合物,以及在我们NF1相关的HGG中有效诱导细胞死亡的蛋白酶体。此外,这些抑制剂中的一些与MEK或PI3K抑制剂协同起作用。这项研究构成了对有希望的目标进行进一步临时评估的基础,最终希望将其转化为诊所。
。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证(未经同行评审证明)获得的是作者/资助者,他授予Biorxiv授予Biorxiv的许可,以永久显示预印本。这是该预印本版本的版权持有人,该版本发布于2025年2月5日。 https://doi.org/10.1101/2023.06.13.544658 doi:Biorxiv Preprint
结果:共确定了 11,727 篇候选文章,其中 12 篇文章被纳入最终分析。研究调查了包括神经胶质瘤在内的数据集中正常图像与异常图像的区分(7 篇文章)以及神经胶质瘤图像与非神经胶质瘤或正常图像的区分(5 篇文章)。单一机构数据集最常见(5 篇文章),其次是 BRATS(3 篇文章)。样本量中位数为 280 名患者。算法测试策略包括五倍交叉验证(5 篇文章)和使用同一数据集中的独家图像集进行训练和测试(7 篇文章)。神经网络是最常见的算法类型(10 篇文章)。算法的准确率范围为 0.75 到 1.00(中位数 0.96,10 篇文章)。利用 TRIPOD 标准进行报告质量评估得出的平均单个 TRIPOD 比率为 0.50(标准差 0.14,范围 0.37 至 0.85)。
3 Oxford Immune Algorithmics, Reading, UK ABSTRACT This study employs systems medicine approaches, including complex networks and machine learning- driven discovery, to identify key biomarkers governing phenotypic plasticity in pediatric high-grade gliomas (pHGGs), namely, IDHWT glioblastoma and H3K27M diffuse intrinsic pontine glioma (DIPG).通过整合单细胞转录组学和组蛋白质量细胞术数据,我们将这些侵略性肿瘤概念化为复杂的自适应生态系统,该系统由被劫持的oncofetal发育程序和病理吸引力动力学驱动。Our analysis predicts lineage-plasticity markers, including KDM5B (JARID1B), ARID5B, GATA2/6, WNT, TGFβ, NOTCH, CAMK2D, ATF3, DOCK7, FOXO1/3, FOXA2, ASCL4, PRDM9, METTL5/8, RAP1B, CD99, RLIM, TERF1, and LAPTM5, as drivers of细胞命运控制论。此外,我们确定了内源性生物电特征,包括Grik3,Grin3,Slc5a9,Nkain4和KCNJ4/6,是潜在的重编程靶标。此外,我们验证了先前发现的可塑性基因,例如PDGFRA,EGFR靶标,OLIG1/2,FXYD5/6,MTSSS1,SEZ6L,MTRN2L1和SOX11,证实了我们复杂系统方法的鲁棒性。此系统肿瘤学框架为精确医学提供了有前途的途径,通过指导由单细胞多摩学告知的组合疗法来优化患者的结果,并以PHGG表型可塑性为治疗性脆弱性。此外,我们的发现表明肿瘤表型可塑性(即过渡疗法)和PHGG生态系统中疾病的表观遗传重编程性能朝向稳定的,转分化的状态。因此,了解关键字:小儿神经胶质瘤;表型可塑性;癌症多组学;数据科学;系统医学;精度肿瘤学。引言小儿高级神经胶质瘤(PHGGS)代表致命疾病,没有任何精确诊断,有效的治疗或预防(Swanton等,2024)。这些侵略性肿瘤破坏了发育过程和组织稳态,导致形态发生,对治疗的抵抗力和免疫逃避(Senft等,2017; Jessa等,2019)。对其病理学的中心是表型可塑性 - 细胞在谱系身份之间适应响应微环境压力的能力。This plasticity arises from epigenetic dysregulation, such as oncohistone mutations like H3K27M (H3F3A) and driver mutations like TP53, ACVR1, etc., which destabilize chromatin structure, trapping cells in metastable, multipotent states and impairing their differentiation hierarchy (Shpargel et al., 2014; Paugh et al., 2011; Jessa et al., 2019)。实际上,这些塑料状态促进了肿瘤的进展和耐药性作为新兴行为,从而创造了不稳定的生态系统。
神经胶质瘤是中枢神经系统(CNS)最常见的恶性肿瘤,其特征是高侵袭性和高复发率。目前,神经胶质瘤的主要治疗方法包括手术切除,替莫唑胺化疗和放疗。然而,主动标准化治疗后神经胶质瘤患者的预后仍然很差,尤其是对于胶质母细胞瘤(GBM);中位生存期仍然只有14.6个月,5年生存率仅为4-5%。当前的神经胶质瘤治疗中的挑战包括难以完成手术切除,血液 - 脑屏障(BBB)药物渗透性,治疗性耐药性和肿瘤特异性靶向的难度。近年来,纳米技术的快速发展为诊断和治疗神经胶质瘤提供了新的方向。纳米颗粒(NP)的特征是出色的表面可调性,精确的靶向,出色的生物相容性和高安全性。此外,NP可用于基因疗法,光动力疗法和抗血管生成疗法,并可以与生物材料进行热疗法结合使用。近几十年来,已经用各种功能性NP进行了诊断和治疗神经胶质瘤的突破,而NP有望成为胶质瘤诊断和治疗的新策略。在本文中,我们回顾了治疗神经胶质瘤的主要障碍,并讨论了最新的纳米技术在诊断和治疗神经胶质瘤中的潜力和挑战。
1 华沙医科大学核医学系,02-091 华沙,波兰;leszek.krolicki@wum.edu.pl(LK);jolanta.kunikowska@wum.edu.pl(JK) 2 巴塞尔大学医院神经外科系,4031 巴塞尔,瑞士;dominik.cordier@usb.ch 3 伯尔尼大学医院 Inselspital 神经内科系,3010 伯尔尼,瑞士;nedelina.slavova@gmail.com 4 精神病学和神经病学研究所神经外科系,02-957 华沙,波兰;henryk.koziara@gmail.com 5 欧洲委员会联合研究中心 (JRC),76125 卡尔斯鲁厄,德国;frank.bruchertseifer@ec.europa.eu (FB); alfred.morgenstern@ec.europa.eu (AM) 6 核医学与放射化学,巴塞尔大学医院,4031 巴塞尔,瑞士 7 伯尔尼与巴塞尔大学神经外科系,4001 巴塞尔,瑞士 * 通信地址:adrian.merlo@bluewin.ch
摘要2016和2021世界卫生组织2021中枢神经系统肿瘤的分类导致异急塞脱氢酶(IDH) - 突变剂神经胶质瘤的分类有了重大改善。随着更有效的治疗,许多患者的生存时间延长。但是,治疗指南通常仍基于包括IDH野生型和IDH突变肿瘤患者的历史系列信息的信息。他们为所谓的高危患者提供了放疗和化学疗法的建议,通常基于手术后的残留肿瘤,年龄超过40岁。更多的最新研究可以更好地了解与IDH突变神经瘤患者结果相关的临床,放射性和分子因素。今天应将这些见解用于风险分层和治疗决策。在许多IDH突变年级2和3神经胶质瘤的患者中,如果仔细监测的放疗和化学疗法是安全的,并且不会危害患者的整体结果。在Indigo试验中显示患者受益于IDH抑制剂Vorasidenib的益处,有很大的人群在建议其延迟不良事件的延迟不良事件之前,可以合理地尝试此类药物,从而影响生存质量。正在进行的试验应有助于进一步识别从该治疗中受益的患者。
细胞疗法,包括嵌合抗原受体T细胞疗法(CAR-T),虽然通常在血液学恶性肿瘤中成功成功,但面临着针对实体瘤的实质性挑战,例如胶质母细胞瘤(GBM),由于快速生长,抗原异质性,抗原异质性,并且由于对细胞质量和免疫的反应不足,以前显示了GB的响应,我们以前曾表现过GB,我们以前曾经表现出GB,我们以前曾经表现出GB,我们曾经表现出GB,我们曾经表现出GB的响应。由伽马三角洲(GD)T细胞识别的配体(NKG2DL),这是一种次要淋巴细胞亚群,通过GD T细胞受体(TCR),NKG2D和多种机制,天生识别靶分子。鉴于NKG2DL表达在GBM细胞上通常不足以引起对GD T细胞免疫疗法的有意义反应,然后我们证明,使用诸如替莫唑胺(TMZ)的烷基化剂的DNA损伤反应(DDR)途径的激活可以通过激活DNA损伤反应(DDR)途径来暂时上调NKG2DL表达。tmz也对GD T细胞有毒。使用p140k/mgmt lentivector,通过表达O(6) - 甲基瓜氨酸-DNA-DNA-甲基转移酶(MGMT)来赋予对TMZ的耐药性,我们进行了基因工程的GD T细胞,这些GD T细胞可在TMZ治疗剂量的存在下保持全部效应。然后,我们验证了一种治疗系统,该系统称我们称其为耐药性免疫疗法(DRI),该系统将TMZ的标准方案与同时在最初的I-Human Spearial I临床试验中同时抗TMZ内输注TMZ耐TMZ的GD T细胞(NCT04165941)。本手稿将讨论DRI作为新诊断的GBM的合理治疗方法,并且在具有稳定的最小残留疾病的患者中,重复给予DRI与现有标准的Stupp方案相结合的重要性。