發現新的生物標記來預測神經膠質瘤病患的預後與治療反應

神經膠質瘤(gliomas)根據WHO的定義分為四期，第二、三期神經膠質瘤(grades II and III gliomas)是較低度惡性的神經膠質瘤，又稱lower grade gliomas (LGGs)，平均存活時間約為7.5年，但病患的臨床表現與預後差異極大，僅靠目前所使用的病理組織分級(grading)似乎無法精準地預測LGG病人的預後。第四期神經膠質瘤(grade IV glioma)又稱Glioblastomas (GBM)是最惡性的，平均存活時間約14個月，Temozolomide (TMZ)是目前FDA核准唯一有效的化療藥物，但癌細胞對TMZ的抗藥性(drug resistance)是目前臨床醫師最棘手的問題。我們研究的目的是尋找有潛力的分子生物標記(molecular biomarkers)，並驗證其臨床價值，期望在臨床運用上能準確地預測LGG病患的預後，及有效地評估GBM病患對TMZ的治療反應。
美國癌症基因圖譜(The Cancer Genome Atlas, TCGA)提供了三組整合性的臨床與基因資料庫，包括TCGA GBM、LGG，以及GBM LGG cohorts。中國神經膠質瘤基因圖譜(Chinese Glioma Genome Atlas, CGGA)也提供了一組資料庫CGGA glioma cohort，藉由上述臨床與基因資料庫分析，我們發現Lysyl oxidase (LOX)的基因表現可能跟LGG病患的預後有關。我們也藉由GBM抗藥細胞株T98G與耐受細胞株U87的基因表現微陣列(Gene expression microarray)分析，發現BICD1的基因表現可能會影響GBM病患對TMZ的治療反應。
我們的結果發現，在LGG病人中，LOX高表現會造成較差的overall survival 與recurrent free survival，LOX高表現的病人在接受primary therapy與follow-up treatment後，治療的結果也較差。在GBM病人中，BICD1高表現會造成較差的overall survival，在接受TMZ或radiation治療的病人中，BICD1高表現也會導致較差的治療反應。我們也發現運用上述的分子生物標記配合病人的其他臨床病理特徵，能更準確的評估病人的預後。最後我們觀察到LOX的表現與IDH1 mutation有顯著相關，且BICD1的表現與epithelial-mesenchymal transition (EMT)也有高度相關，進而提出假說來解釋在神經膠質瘤細胞中，由LOX與BICD1所調控的相關腫瘤存活或抗藥機制。
未來我們會進行一系列的細胞與分生實驗來驗證我們所提出的假說，並期望能將研究結果用於發展個人化醫療(personalized medicine)或精準醫學(precision medicine)，以造福更多腦癌病患。