Molecular markers of gliomas : implications for diagnosis and new target therapies

par Anna Luisa Di Stefano

Thèse de doctorat en Neurosciences

Sous la direction de Marc Sanson et de Mauro Ceroni.

Le président du jury était Stefano Bastianello.

Le jury était composé de Enrico Marchioni, Pierre Verrelle, Jean-Philippe Spano.

Les rapporteurs étaient François Ducray, Lorenzo Bello.

  • Titre traduit

    Les marqueurs moléculaires de gliomes : implications pour diagnostics et nouvelles thérapies cibles


  • Résumé

    Le travail de thèse est dédié à la caractérisation de fusions spécifiques oncogéniques entre les gènes FGFR et TACC dans les gliomes. Nous avons analysé 907 gliomes pour la présence du gène de fusion FGFR3-TACC3. Nous avons montré que les fusions FGFR3-TACC3 ne touchent que les gliomes IDH wild-type (3%), sont mutuellement exclusives avec l'amplification de EGFR et avec la forme tronquée EGFRvIII et inversement, sont associées à l'amplification de CDK4 et de MDM2 et à la délétion du 10q. Les fusions FGFR3-TACC3 sont associées à une expression intense et diffuse de FGFR3 en immunohistochimie (IHC) et l'IHC pour FGFR3 est un marqueur prédictif très sensible de la présence des fusions FGFR3-TACC3. Les patients porteurs d'une fusion FGFR3-TACC3 ont une survie globale significativement plus longue comparés aux patients avec gliome IDH wild-type. Nous avons traité deux patients porteurs d'un gène de fusion FGFR3-TACC3 avec un inhibiteur tyrosine-kinase (TK) spécifique pour FGFR et nous avons observé une stabilisation de maladie et une réponse mineur chez un patient. Dans la deuxième section nous avons optimisé une nouvelle séquence de spectroscopie différentielle-MEGA-PRESS-pour la détection de l'oncometabolite 2-hydroxyglutarate (2 HG) qui s'accumule de manière spécifique dans les gliomes IDH mutés. Nous avons analysé de façon prospective une cohorte de 25 patients avant chirurgie pour probable gliome de grade II et grade III. Nous avons trouvé que la MEGA-PRESS est hautement spécifique (100%) et sensible (80%) dans la prédiction de la présence de la mutation IDH. Son taux est corrélé aux concentrations de 2 HG mesurés sur tissu congelé par spectrométrie de masse (GC-MS/MS).


  • Résumé

    This work is devoted to the characterization of a specific oncogenic fusion between FGFR and TACC genes in gliomas. Overall, we screened 907 gliomas for FGFR3-TACC3 fusions. We found that FGFR3-TACC3 fusions exclusively affect IDH wild-type gliomas (3%), and are mutually exclusive with the EGFR amplification and the EGFR vIII variant, whereas it co-occurs with CDK4 amplification, MDM2 amplification and 10q loss. FGFR3–TACC3 fusions were associated with strong and homogeneous FGFR3 immunostaining. We show that FGFR3 immunostaining is a sensitive predictor of the presence of FGFR3-TACC3 fusions. FGFR3-TACC3 glioma patients had a longer overall survival than those patients with IDH wild-type glioma. We treated two patients with FGFR3–TACC3 rearrangements with a specific FGFR-TK inhibitor and we observed a clinical improvement in both and a minor response in one patient. In the second section, we developed a non-invasive diagnostic tool by 1H-magnetic resonance spectroscopy in IDH mutant gliomas. We optimized a uniquely different spectroscopy sequence called MEGA-PRESS for the detection of the oncometabolite 2-hydroxyglutarate (2 HG) that specifically accumulates in IDH mutant gliomas. We analysed a prospective cohort of 25 patients before surgery for suspected grade II and grade III gliomas and we assessed specificity and sensitivity, correlation with 2 HG concentrations in the tumor and associations with grade and genomic background. We found that MEGA-PRESS is highly specific (100%) and sensitive (80%) for the prediction of IDH mutation and correlated with 2 HG levels measured by gas chromatography-tandem mass spectrometry (GC-MS/MS) in frozen tissue.

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