Гистон H3 K27M и диффузная срединная глиома
Диффузная срединная глиома, измененная H3 K27, представляет собой агрессивную опухоль ствола головного мозга, таламуса и спинного мозга, встречающуюся преимущественно у детей. В большинстве случаев это вызвано заменой одной аминокислоты лизина на метионин в положении 27 в гене гистона H3. Это одно изменение меняет экспрессию генов по всему геному.
Быстрый ответ
Диффузная срединная глиома, измененная H3 K27, представляет собой агрессивную опухоль ствола головного мозга, таламуса и спинного мозга, встречающуюся преимущественно у детей. В большинстве случаев это вызвано заменой одной аминокислоты лизина на метионин в положении 27 в гене гистона H3. Это одно изменение меняет экспрессию генов по всему геному.
Часть тематического кластера
Эпигенетика рака и регуляторы хроматина
Открыть полное руководство из 15 статей.Доминантно-негативный гистон
Мутация K27M обычно затрагивает только один из многих генов гистона H3, чаще всего H3-3A, кодирующий H3.3, поэтому измененный белок представляет собой небольшую часть общего гистона H3. Несмотря на это, он действует доминантно: остаток метионина секвестрирует и ингибирует фермент EZH2 PRC2 через ядро.
Следствием является глобальная потеря репрессивной метки H3K27me3 с фокальным сохранением на некоторых сайтах. Гены, которые должны молчать во время нормального развития мозга, недоступны для транскрипции.
Почему он определяет тип опухоли
Классификация опухолей центральной нервной системы Всемирной организации здравоохранения 2021 года делает изменение H3 K27 определяющим признаком диффузной срединной глиомы 4 степени, независимо от гистологического проявления. Диагноз может быть подтвержден иммуногистохимическим исследованием на предмет потери H3K27me3 и мутантного белка.
Прогноз остается плохим: медиана выживаемости обычно составляет менее года, а лучевая терапия является основным методом лечения, который надежно обеспечивает временный эффект.
Терапевтические подходы, находящиеся на стадии изучения
Поскольку поражение является эпигенетическим, стратегии были сосредоточены на восстановлении баланса меток гистонов, например, с помощью ингибиторов деацетилазы гистонов или деметилазы H3K27, а также на воздействии на последующие зависимости. Соединения имипридона и несколько подходов к иммунотерапии также проходят испытания.
Ни один из них не является установленным стандартом медицинской помощи, а гематоэнцефалический барьер и расположение опухоли делают доставку лекарств постоянным препятствием.
Как ставится и контролируется диагноз
Диагностика сочетает в себе визуализацию средней линии с подтверждением ткани: секвенирование мутации H3 K27M плюс иммуногистохимическое исследование, показывающее потерю H3K27me3 и, если возможно, окрашивание на мутантный белок. Небольшое количество опухолей дикого типа H3 достигают той же диагностической категории за счет сверхэкспрессии EZHIP или специфических изменений EGFR.
Циркулирующая опухолевая ДНК в спинномозговой жидкости, а иногда и в плазме, может обнаруживать мутацию H3 K27M и изучается для мониторинга, когда повторная биопсия невозможна. В противном случае оценка ответа зависит от серийной МРТ, что осложняется изменениями, связанными с лечением после лучевой терапии.
Ключевые выводы
- ·Единственная замена H3 K27M ингибирует PRC2 и глобально снижает репрессивную метку H3K27me3.
- ·Изменение H3 K27 определяет диффузную срединную глиому 4 степени по действующей классификации ВОЗ.
- ·Лечение в основном представляет собой лучевую терапию; эпигенетические и иммунотерапевтические стратегии остаются на стадии исследования.
Поместите эти гены в контекст пути.
Часто задаваемые вопросы
Как одна мутация в одном гистоновом гене может повлиять на весь геном?
Белок K27M действует доминантно: его метиониновый остаток секвестрирует и ингибирует фермент EZH2 в ядре, вызывая глобальную потерю репрессивной метки H3K27me3, даже несмотря на то, что мутантный гистон составляет небольшую часть от общего количества.
Изменяет ли H3 K27M диагноз?
Да. В действующей классификации ВОЗ изменение H3 K27 определяет диффузную срединную глиому 4 степени независимо от того, как опухоль выглядит под микроскопом.
Существует ли эффективное лекарство от этого?
Пока нет. Лучевая терапия дает временный эффект; эпигенетические препараты, такие как ингибиторы HDAC и несколько подходов к иммунотерапии, проходят испытания, чему частично препятствует доставка лекарств в ствол мозга.
Ссылки
Продолжить чтение
EZH2 и поликомб-репрессия при раке
3 минуты чтения
Мутации гистона H3 G34 при детской глиоме высокой степени злокачественности
3 минуты чтения
Мутации IDH1 и IDH2: метаболическое изменение, которое перестраивает эпигеном
3 минуты чтения
Метилирование ДНК при раке: подавление и нестабильность
3 минуты чтения
KDM6A (UTX): X-связанный гистондеметилаза, супрессор опухоли
3 минуты чтения
KMT2D и KMT2C: регуляторы-энхансеры утрачиваются при многих видах рака
3 минуты чтения
Выберите следующий шаг исследования
Перейдите от этого объяснения к профилю генов, карте путей или следующему обновлению данных.
TP53 имеет 100+ клинические испытания, которые в настоящее время набираются на ClinicalTrials.gov. Дайджест GeneAnalyses суммирует новые и измененные каждый день.