(Luận Án Tiến Sĩ) Nghiên Cứu Đột Biến Gen Idh1 Phần 2 Của U Tế Bào Thần Kinh Đệm Lan Tỏa Ở Người

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRẦN KIM TUYẾN

NGHIÊN CỨU ĐỘT BIẾN GEN IDH1/2

CỦA U TẾ BÀO THẦN KINH ĐỆM LAN TỎA

Ở NGƯỜI TRƯỞNG THÀNH

Chuyên ngành: Ngoại-Thần kinh và sọ não

Mã số: 62720127

LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC

HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. VÕ TẤN SƠN

GS.TS. VÕ MINH TUẤN

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số

liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được công

bố trong bất cứ công trình nghiên cứu nào khác.

Tác giả

Trần Kim Tuyến

ii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i

MỤC LỤC .........................................................................................................ii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..............................................................iv

VÀ THUẬT NGỮ ANH-VIỆT .......................................................................iv

DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................. vii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ..........................................................................ix

DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. x

MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................ 4

1.1. Tổng quan về u tế bào thần kinh đệm lan tỏa ............................................ 4

1.2. Các đột biến gen trong u tế bào thần kinh đệm lan tỏa ............................ 19

1.3. Những nghiên cứu trong và ngoài nước về đột biến gen IDH................. 31

1.4. Các phương pháp chẩn đoán đột biến gen IDH....................................... 34

1.5. Đột biến IDH ngoài hệ thần kinh trung ương .......................................... 36

1.6. Tầm quan trọng của đột biến gen IDH trong u tế bào thần kinh đệm lan tỏa

............................................................................................................... 36

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......... 42

2.1. Thiết kế nghiên cứu.................................................................................. 42

2.2. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 42

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu............................................................ 43

2.4. Cỡ mẫu của nghiên cứu............................................................................ 44

2.5. Biến số nghiên cứu................................................................................... 45

2.6. Phương pháp, công cụ đo lường, thu thập số liệu.................................... 52

2.7. Quy trình nghiên cứu ............................................................................... 52

2.8. Y đức trong nghiên cứu............................................................................ 57

iii

2.9. Vai trò của người nghiên cứu................................................................... 57

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ......................................................... 59

3.1. Đặc điểm chung của dân số nghiên cứu ................................................... 60

3.2. Đặc điểm đột biến gen .............................................................................. 73

3.3. Mối liên hệ giữa đột biến gen IDH1/2 với các yếu tố lâm sàng và cận lâm

sàng ....................................................................................................... 77

3.4. Tiên lượng sống còn và mối liên quan với các biến lâm sàng và cận lâm

sàng ....................................................................................................... 82

CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN ............................................................................ 95

4.1. Đặc điểm chung của dân số nghiên cứu ................................................... 95

4.2. Tỉ lệ đột biến gen IDH1/2 ...................................................................... 113

4.3. Các yếu tố liên quan đến đột biến gen IDH1/2...................................... 118

4.4. Tiên lượng sống còn ............................................................................... 119

4.5. Giới hạn của nghiên cứu ........................................................................ 128

4.6. Tính ứng dụng và những điểm mới của của đề tài ................................. 129

KẾT LUẬN.................................................................................................. 131

KIẾN NGHỊ................................................................................................. 133

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC:

o Phụ lục 1: Bảng thu thập số liệu

o Phụ lục 2: Bảng đồng thuận tham gia nghiên cứu

o Phụ lục 3: Các bước giải trình tự gen

o Phụ lục 4: Giấy chấp thuận của hội đồng đạo đức

o Phụ lục 5: Danh sách bệnh nhân

iv

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

VÀ THUẬT NGỮ ANH-VIỆT

Tên viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt

Chemotherapy Hóa trị

Codelete 1p19q Đồng mất đoạn 1p19q

Codon Bộ ba mã di truyền

Diffuse glioma U tế bào thần kinh đệm lan tỏa

Grade Độ mô học

IDH mutant Gen IDH đột biến

IDH wildtype Gen IDH bình thường

Oncogene Gen sinh ung thư

Radiochemotherapy Hóa xạ trị

Radiotherapy Xạ trị

The Cancer Genome Atlas Bản đồ gen ung thư

Tumor suppressor gene Gen ức chế ung thư

WHO Tổ chức y tế thế giới

A Astrocytoma U sao bào

BPV Bách phân vị

ATRX

Alpha thalassemia/mental

retardation syndrome X-linked

CCNU Lomustine

EGFR

Epidermal Growth Factor

Receptor

Thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu

mô

fMRI

Functional magnetic

resonance imaging

Cộng hưởng từ chức năng

v

Tên viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt

FDA Food and Drug Administration

Cơ quan quản lý thực phẩm và

dược phẩm của Hoa Kỳ

GBM Glioblastoma Multiforme U nguyên bào thần kinh đệm

IDH Isocitrate Dehydrogenase

KTC Khoảng tin cậy

MGMT

O6

-Methylguanine-DNA

methyltransferase

MRI Magnetic resonance imaging Cộng hưởng từ

MRS

Magnetic resonance

spectroscopy

Cộng hưởng từ phổ

NADP

Nicotinamide adenine

dinucleotide phosphate

NST Nhiễm sắc thể

OA Oligoastrocytoma

U hỗn hợp sao bào và tế bào

thần kinh đệm ít nhánh

ODG Oligodendroglioma U tế bào thần kinh đệm ít nhánh

PCR Polymerase Chain Reaction Phản ứng khuếch đại gen

PCV

Procarbazine + Lomustine +

Vincristine

PTEN

Phosphatase and tensin

homolog

Rb1 Retinoblastin 1

TCGA The Cancer Genome Atlas

TERT

Telomerase Reverse

Transcriptase

Men sao mã ngược

vi

Tên viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt

TMZ Temozolomide

Tp 53 Tumor protein 53

Tp.HCM Thành phố Hồ Chí Minh

TSC Tuberous Sclerosis

UNBTKĐ U nguyên bào thần kinh đệm

UTBTKĐIN U tế bào thần kinh đệm ít nhánh

UTBTKĐLT U tế bào thần kinh đệm lan tỏa

VEGF

Vascular endothelial growth

factor

Yếu tố phát triển nội mô mạch

máu

WHO World Health Organization Tổ chức y tế thế giới

α-KG α-keketoglutarate

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Sự tương quan giữa hệ thống St. Anne-Mayo với hệ thống WHO .. 7

Bảng 1.2. Thời gian chuyển độ của u sao bào độ ác tính thấp .......................... 8

Bảng 1.3. Phân độ u tế bào thần kinh đệm bằng CT hay MRI ......................... 9

Bảng 1.4. Tiên lượng sống còn của u sao bào theo độ ác tính ........................ 15

Bảng 1.5. Tiên lượng sống còn của u nguyên bào thần kinh đệm theo tình

trạng Methyl hóa vùng khởi động ở gen MGMT.................................... 15

Bảng 1.6. Các dấu ấn phân tử của u tế bào thần kinh đệm lan tỏa ở người

trưởng thành ............................................................................................ 20

Bảng 1.7. Tỉ lệ đột biến các loại gen thường gặp trong u tế bào thần kinh đệm

lan tỏa ...................................................................................................... 22

Bảng 1.8. Các loại đột biến gen thường gặp trong u tế bào thần kinh đệm lan

tỏa và vai trò trên lâm sàng. .................................................................... 22

Bảng 1.9. Kết quả điều trị bệnh nhân UNBTKĐ có methyl và không Methyl

hóa vùng khởi động ở gen MGMT.......................................................... 28

Bảng 1.10. Kết quả nghiên cứu của tác giả Hoàng Anh Vũ ........................... 31

Bảng 1.11. Tỉ lệ sống hàng năm theo CBTRUS năm 2012 tại Mỹ ................ 37

Bảng 1.12. Tỉ lệ sống hàng năm từ năm 1992-2008 tại Canada, .................... 37

Bảng 1.13. Tỉ lệ sống không triệu chứng và sống còn tại Nhật Bản từ 2001-

2004. ........................................................................................................ 38

Bảng 3.1. Đặc điểm dịch tễ của các đối tượng tham gia nghiên cứu .............. 60

Bảng 3.2. Đặc điểm tiền căn bệnh lý đi kèm .................................................. 62

Bảng 3.3. Lý do nhập viện .............................................................................. 63

Bảng 3.4. Phân bố theo triệu chứng đầu tiên .................................................. 64

Bảng 3.5. Điểm Glasgow ................................................................................ 66

Bảng 3.6. Chỉ số Karnofsky ............................................................................ 66

viii

Bảng 3.7. Đặc điểm nhóm máu ....................................................................... 67

Bảng 3.8. Phân bố u theo vị trí ........................................................................ 68

Bảng 3.9. Đặc điểm u trên MRI...................................................................... 68

Bảng 3.10. Đặc điểm phẫu thuật u não ........................................................... 70

Bảng 3.11. Đặc điểm biến chứng sau phẫu thuật ............................................ 71

Bảng 3.12. Đặc điểm giải phẫu bệnh .............................................................. 73

Bảng 3.13. Đặc điểm đột biến gen UTBTKĐLT............................................ 75

Bảng 3.14. Đột biến gen IDH1/2 theo từng nhóm giải phẫu bệnh. ................ 76

Bảng 3.15. Đặc điểm dịch tễ theo đột biến gen .............................................. 77

Bảng 3.16. Đặc điểm lâm sàng theo đột biến gen ........................................... 79

Bảng 3.17. Đặc điểm cận lâm sàng theo đột biến gen .................................... 80

Bảng 3.18. Tỉ lệ tử vong trong quá trình theo dõi ........................................... 83

Bảng 3.19. Ước tính xác suất tử vong tích lũy cho mỗi khoảng thời gian ..... 83

Bảng 3.20. Phân tích đơn biến mối liên quan giữa các yếu tố lâm sàng, cận

lâm sàng với nguy cơ tử vong vào thời điểm kết thúc theo dõi. ............. 85

Bảng 3.21. Phân tích đa biến mối liên quan giữa các yếu tố lâm sàng, cận lâm

sàng với nguy cơ tử vong vào thời điểm kết thúc theo dõi. .................... 89

Bảng 4.1. So sánh tỉ lệ đột biến gen IDH1/2 với các tác giả khác ................ 114

Bảng 4.2. Tiên lượng sống còn theo mức độ lấy u. ...................................... 126

ix

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1. Số lượng bệnh nhân theo giới tính và tuổi ................................. 61

Biểu đồ 3.2. Tổ hợp các triệu chứng nhập viện .............................................. 63

Biều đồ 3.3. Thời gian khởi phát bệnh đầu tiên theo triệu chứng lâm sàng ... 65

Biểu đồ 3.4. Tổ hợp các biến chứng ............................................................... 72

Biểu đồ 3.5. Mối liên hệ giữa nhóm tuổi với đột biến gen IDH1/2................ 78

Biểu đồ 3.6. Xác suất tích lũy sống còn theo thời gian. ................................. 84

Biểu đồ 3.7. Xác suất sống còn u tế bào thần kinh đệm theo đột biến gen

IDH1/2..................................................................................................... 84

Biểu đồ 3.8. Mô hình tiên lượng tử vong ........................................................ 92

Biểu đồ 4.1. Tỉ lệ đột biến gen IDH1/2 theo giải phẫu bệnh. ....................... 117

Biểu đồ 4.2. Mối liên hệ giữa các nhóm giải phẫu bệnh với thời gian sống còn

............................................................................................................... 122

Biểu đồ 4.3. Mối liên hệ giữa mức độ lấy u và thời gian sống sót trong

nghiên cứu ............................................................................................. 124

x

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Phân loại u tế bào đệm của hệ thần kinh trung ương........................ 5

Hình 1.2. Sự lan rộng theo chất trắng của UTBTKĐIN................................... 8

Hình 1.3. Tóm tắt điều trị UTBTKĐLT độ ác tính thấp,................................ 11

Hình 1.4: Phác đồ điều trị theo Stupp ............................................................. 13

Hình 1.5. Đột biến đồng mất đoạn 1p/19q. ..................................................... 23

Hình 1.6. Sơ đồ tóm tắt cơ chế hoạt động của p53 ......................................... 24

Hình 1.7. Sơ đồ tóm tắt cơ chế hình thành ung thư theo p53 ......................... 25

Hình 1.8. Telomere ngắn dần qua các lần phân bào ....................................... 26

Hình 1.9. IDH xúc tác tạo CO2 và α-KG từ isocitrate .................................... 28

Hình 1.10. Các chất chuyển hóa của IDH bình thường và đột biến ............... 30

Hình 1.11. Các mốc thời gian bắt đầu và số lượng bài báo tích lũy về nghiên

cứu đột biến gen IDH và 1p19q theo năm.............................................. 33

Hình 1.12. MRS phát hiện D2-HG của u nguyên bào thần kinh đệm có đột

biến gen IDH1, trong hình trên đường màu đỏ là mô não bình thường,

đường màu xanh là mô u não. ................................................................. 36

Hình 2.1. Sơ đồ tóm tắt các bước tiến hành nghiên cứu ................................. 53

Hình 3.1. Các bước sàng lọc bệnh đưa vào nghiên cứu .................................. 59

Hình 3.2. Các loại đột biến gen của IDH1...................................................... 74

Hình 3.3. Các loại đột biến gen IDH2............................................................. 74

Hình 3.4. Nomogram động tiên lượng sống sót theo thời gian....................... 93

Hình 4.1. Hai con đường hình thành UNBTKĐ............................................. 97

Hình 4.2. Tỉ số giới tính nam: nữ của các loại u não ...................................... 99

Hình 4.3. Các giai đoạn của UTBTKĐLT.................................................... 101

Hình 4.4. D2-HG được phóng thích từ tế bào u có đột biến gen IDH1/2 gắn

vào thụ thể NMDA ................................................................................ 103

xi

Hình 4.5. Nguy cơ động kinh của nhóm bệnh nhân UTBTKĐLT có đột biến

gen IDH1/2............................................................................................ 105

Hình 4.6. Ví dụ về các mức độ bắt cản quang. ............................................. 109

Hình 4.7. Ví dụ về các mức độ hóa nang từ dạng đặc, một nang, đến đa nang.

............................................................................................................... 111

Hình 4.8. Ví dụ hình ảnh phẫu thuật lấy hết u về đại thể ............................. 112

1

MỞ ĐẦU

U tế bào thần kinh đệm lan tỏa là một trong những loại u có tiên lượng

xấu và kết quả điều trị không khả quan đặc biệt là u tế bào thần kinh đệm ác

tính. Theo nghiên cứu của tác giả Therese A. Dolecek từ năm 2005-2009 tại

Mỹ, tỉ lệ sống sót sau 1 năm, 2 năm, 5 năm, 10 năm của UNBTKĐ lần lượt là:

35,7%, 13,6%, 4,7%, 2,3% [95]. Từ năm 2007 trở về trước, Tổ chức Y tế thế

giới phân loại u não chủ yếu dựa vào kết quả giải phẫu bệnh và điều trị dựa trên

cơ sở kết quả đọc giải phẫu bệnh [50]. Dựa trên phân loại u não năm 2007, u

sao bào và u tế bào thần kinh đệm ít nhánh là hai nhóm khác nhau mặc dù hai

loại u này có sự tương đồng và khác biệt lẫn nhau về lâm sàng, hình ảnh học,

giải phẫu bệnh và gen. Tuy nhiên kết quả phụ thuộc chủ quan vào cách nhận

xét của các nhà giải phẫu bệnh. Ngày nay với sự phát triển của sinh học phân

tử chúng ta càng hiểu rõ bản chất, quá trình hình thành và phát triển của u. Do

đó năm 2016 tổ chức y tế thế giới đã phối hợp các tiêu chuẩn tế bào học và các

dấu ấn sinh học phân tử để đưa ra bảng phân loại u của hệ thần kinh trung ương

trong đó có UTBTKĐLT. Dựa trên bảng phân loại này thì u tế bào thần kinh

đệm lan tỏa sẽ được phân loại không chỉ dựa vào mô học mà còn dựa và tình

trạng đột biến gen. U sao bào dựa vào đột biến gen IDH1/2, UTBTKĐIN dựa

vào cả đột biến đồng mất đoạn NST 1p/19q và đột biến IDH1/2. Các u tế bào

thần kinh đệm lan tỏa đường giữa đa phần xảy ra ở trẻ em thì dựa vào đột biến

gen H3-K27M [10], [42].

Tình trạng đột biến gen IDH1/2 và đột biến đồng mất đoạn 1p/19q không

chỉ góp phần phân loại bệnh mà còn giúp tiên lượng thời gian sống còn của

bệnh nhân. Những bệnh nhân bị u sao bào có đột biến gen IDH1/2 và u tế bào

thần kinh đệm ít nhánh có đột biến gen 1p/19q có thời gian sống còn cao hơn

so với những bệnh nhân không có đột biến gen. Những bệnh nhân có độ ác tính

2

cao hơn nhưng có đột biến gen IDH1/2 có thời gian sống còn lâu hơn so với độ

ác tính thấp nhưng không có đột biến gen IDH1/2. Điều trị u tế bào thần kinh

đệm lan tỏa độ ác tính thấp và độ ác tính cao cũng đã dựa vào đột biến gen

[100].

Như vậy vai trò của gen rất quan trọng, đột biến gen giúp chẩn đoán phân

loại và tiên lượng điều trị cho u tế bào thần kinh đệm lan tỏa. Hiện nay ở Việt

Nam, phân loại và điều trị u tế bào thần kinh đệm vẫn chủ yếu dựa vào kết quả

mô học. Chỉ có một công trình nghiên cứu về đột biến gen IDH1 bằng phương

pháp PCR-ASO với cỡ mẫu 33 trường hợp u sao bào [1]. Tuy nhiên nghiên cứu

này chỉ dừng lại ở mức phát hiện về mặt kỹ thuật chứ không khảo sát về tỉ lệ

trong dân số và các yếu tố lâm sàng liên quan đến loại đột biến này. Chính vì

thế chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu này với mục tiêu nghiên cứu như sau.

3

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

1. Xác định tỉ lệ đột biến gen IDH1/2 ở những bệnh nhân bị u tế bào thần

kinh đệm lan tỏa ≥ 18 tuổi.

2. Xác định mối liên quan giữa đột biến gen IDH1/2 với các yếu tố lâm sàng,

cận lâm sàng.

3. Xác định tiên lượng sống còn và mối liên quan giữa sống còn với đột biến

IDH1/2 và các yếu tố lâm sàng, cận lâm sàng khác.