Особенности эпилептиформной активности у пациентов с диагностированной глиобластомой: от генетических и биохимических механизмов к клиническим аспектам

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Мультиформные глиобластомы (глиомы Iv степени) – часто встречающиеся наиболее агрессивные первичные опухоли головного мозга с крайне неблагоприятным прогнозом. Во всех опубликованных ранее статьях об эпилептиформной активности при глиобластомах содержится недостаточно информации о результатах электроэнцефалограмм.

Цель – разностороннее изучение особенностей эпилептиформной активности у пациентов с глиобластомами и разработка плана дальнейшего исследования таких больных.

Материалы и методы. Представлен анализ статей из баз данных Elsevier, Embase, Scopus, The Cochrane Library, global Health, Российской базы научного цитирования (Russian Science Citation Index, RSCI), поисковых систем Scholar, google, web of Science, pubmed и научной электронной библиотеки CyberLeninka. при отборе материала учитывались системы индексирования журналов и цитируемость, научная новизна исследований, статистическая значимость полученных результатов. публикации, в которых дублировались данные предыдущих работ или использовались эксперименты на животных, исключались из анализа.

Результаты. В ходе исследования были систематизированы сведения о механизмах патогенеза эпилептиформной активности у пациентов с глиобластомами, предрасполагающих факторах (локализация опухоли в височной, лобной и теменной долях, наличие мутаций в генах IDH-1 и / или IDH-2), особенностях лечения таких больных. Кроме того, предложен оригинальный план сбора данных для проведения клинических исследований, учитывающий недостатки предыдущих работ, что способствует повышению качества интерпретации полученных результатов.

Заключение. Эпилептиформная симптоматика при глиобластомах негативно влияет на качество и продолжительность жизни пациентов. В настоящее время ведутся активные поиски эффективного метода лечения эпилептических припадков у больных глиобластомой. Наиболее действенным оказалось комбинирование темозоломида с вальпроатом и леветирацетамом в связи с хорошими показателями контроля над частотой приступов, низкой токсичностью и фармакодинамическим синергизмом данных лекарственных препаратов.

Об авторах

Е. Е. Тягунова

ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: katerina.tyagunova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5074-6391

Екатерина Евгеньевна Тягунова 

119991 Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2

Россия

А. С. Захаров

ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова» Минздрава России

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-4004-7474

390026 Рязань, ул. Высоковольтная, 9

Россия

А. И. Глухов

ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России; ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-2835-5992

119991 Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2

119991 Москва,  Ленинские горы, 1

Россия

В. З. Доброхотова

ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России; ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-5889-392X

119991 Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2

115522 Москва, Каширское шоссе, 24

Россия

Т. И. Шлапакова

ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-4446-1357

119991 Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2

Россия

В. В. Козлов

ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И. М. Сеченова Минздрава России

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-2389-3820

119991 Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2

Россия

Н. В. Короткова

ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова» Минздрава России

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-7974-2450

390026 Рязань, ул. Высоковольтная, 9

Россия

Т. Е. Тягунова

ООО «Классный доктор»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-3532-430X

391000 Касимов, ул. Карла Маркса, 15

Россия

Список литературы

  1. Shlapakova T.I., Tyagunova E.E., Kostin R.K., Danilova D.A. Targeted antitumor drug delivery to glioblastoma multiforme cells. Russ J Bioorg Chem 2021;47(2):376–79. DOI: 10.1134/ S1068162021020254
  2. Bogoyavlenskaya T.A., Tyagunova E.E., Kostin R.K. et al. Glioblastoma break-in; try something new. Int J Cancer Manag 2021;14(1):e109054. doi: 10.5812/ijcm.109054
  3. Шлапакова Т.И., Тягунова Е.Е., Костин Р.К., Данилова Д.А. Адресная доставка противоопухолевых препаратов к клеткам мультиформной глиобластомы. Биоорганическая химия 2021;47(3):299–303. doi: 10.31857/S0132342321020251
  4. Climans S.A., Brandes A.A., Cairncross J.G. et al. Temozolomide and seizure outcomes in a randomized clinical trial of elderly glioblastoma patients. J Neurooncol 2020;149(1):65–71. doi: 10.1007/s11060-020-03573-x
  5. Avila E.K., Chamberlain M., Schiff D. et al. Seizure control as a new metric in assessing efficacy of tumor treatment in low-grade glioma trials. Neuro Oncol 2017;19(1):12–21. DOI: 10.1093/ neuonc/now190
  6. Perry J.R., Laperriere N., O’Callaghan C.J. et al. Short-course radiation plus temozolomide in elderly patients with glioblastoma. N Engl J Med 2017;376(11):1027–37. doi: 10.1056/NEJMoa1611977
  7. Vecht C.J., Kerkhof M., Duran-Pena A. Seizure prognosis in brain tumors: new insights and evidence-based management. Oncologist 2014;19(7):751–9. doi: 10.1634/theoncologist. 2014-0060
  8. Bruna J., Miró J., Velasco R. Epilepsy in glioblastoma patients: basic mechanisms and current problems in treatment. Expert Rev Clin Pharmacol 2013;6(3):333–44. doi: 10.1586/ecp.13.12
  9. Forsgren L., Bucht G., Eriksson S., Bergmark L. Incidence and clinical characterization of unprovoked seizures in adults: a prospective population-based study. Epilepsia 1996;37(3):224–9. doi: 10.1111/j.1528-1157.1996.tb00017.x
  10. Perucca P., Camfield P., Camfield C. Does gender influence susceptibility and consequences of acquired epilepsies. Neurobiol Dis 2014;72(Pt. B):125–30. doi: 10.1016/j.nbd.2014.05.016
  11. Maugeri R., Schiera G., Di Liegro C.M. et al. Aquaporins and brain tumors. Int J Mol Sci 2016; 17(7):1029. DOI: 10.3390/ ijms17071029
  12. Wolburg H., Noell S., Fallier-Becker P. et al. The disturbed blood–brain barrier in human glioblastoma.Mol Asp Med 2012;33(5–6): 579–89. doi: 10.1016/j.mam.2012.02.003
  13. Vecht C., Royer-Perron L., Houillier C., Huberfeld G. Seizures and anticonvulsants in brain tumours: frequency, mechanisms and antiepileptic management. Curr Pharm Des 2017;23(42):6464–87. doi: 10.2174/1381612823666171027130003
  14. Yuen T.I., Morokoff A.P., Bjorksten A. et al. Glutamate is associated with a higher risk of seizures in patients with gliomas. Neurology 2012;79(9):883–9. doi: 10.1212/WNL.0b013e3186fa89
  15. Lo M., Wang Y.-Z., Gout P.W. The x(c)-cystine/glutamate antiporter: a potential target for therapy of cancer and other diseases. J Cell Physiol 2008;215(3):593–602. doi: 10.1002/jcp. 21366
  16. Buccoliero A.M., Caporalini C., Scagnet M. et al. Angiocentric glioma-associated seizures: the possible role of EATT2, pyruvate carboxylase and glutamine synthetase. Seizure 2021;86:152–4. doi: 10.1016/j.seizure.2021.02.014
  17. Lange F., Hörnschemeyer J., Kirschstein T. Glutamatergic mechanisms in glioblastoma and tumor-associated epilepsy. Cells 2021;10(5):1226. doi: 10.3390/cells10051226
  18. Pallud J., Le Van Quyen M., Bielle F. et al. Cortical GABAergic excitation contributes to epileptic activities around human glioma. Sci Transl Med 2014;6(244):244ra89. DOI: 10.1126/ scitranslmed.3008065
  19. Tönjes M., Barbus S., Park Y.J. et al. BCAT1 promotes cell proliferation through amino acid catabolism in gliomas carrying wild-type IDH1. Nat Med 2013;19(7):901–8. DOI: 10.1038/ nm.3217
  20. Zhang B., Chen Y., Shi X. et al. Regulation of branchedchain amino acid metabolism by hypoxia-inducible factor in glioblastoma. Cell Mol Life Sci 2021;78(1):195–206. doi: 10.1007/s00018-020-03483-1
  21. Marcus H.J., Carpenter K.L.H., Price S.J., Hutchinson P.J. In vivo assessment of high-grade glioma biochemistry using microdialysis: a study of energy-related molecules, growth factors and cytokines. J Neurooncol 2010;97(1):11–23. doi: 10.1007/s11060-009-9990-5
  22. Venkataramani V., Tanev D.I., Strahle C. et al. Glutamatergic synaptic input to glioma cells drives brain tumour progression. Nature 2019;573(7775):532–8. doi: 10.1038/s41586-019-1564-x
  23. Venkatesh H.S., Morishita W., Geraghty A.C. et al. Electrical and synaptic integration of glioma into neural circuits. Nature 2019;573(7775):539–45. doi: 10.1038/s41586-019-1563-y
  24. Ishiuchi S., Yoshida Y., Sugawara K. et al. Ca2+-permeable AMPA receptors regulate growth of human glioblastoma via Akt activation. J Neurosci 2007;27(30):7987–8001. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2180-07.2007
  25. Buckingham S.C., Campbell S.L., Haas B.R. et al. Glutamate release by primary brain tumors induces epileptic activity. Nat Med 2011;17(10):1269–74. doi: 10.1038/nm.2453
  26. Intlekofer A.M., Dematteo R.G., Venneti S. et al. Hypoxia induces production of L-2-Hydroxyglutarate. Cell Metab 2015;22(2): 304–11. doi: 10.1016/j.cmet.2015.06.023
  27. Madala H.R., Punganuru S.R., Arutla V. et al. Beyond brooding on oncometabolic havoc in IDH-mutant gliomas and AML: current and future therapeutic strategies. Cancers (Basel) 2018;10(2):49. doi: 10.3390/cancers10020049
  28. Toplak M., Brunner J., Schmidt J., Macheroux P. Biochemical characterization of human D-2-hydroxyglutarate dehydrogenase and two disease related variants reveals the molecular cause of D-2-hydroxyglutaric aciduria. Biochim Biophys Acta Proteins Proteom 2019;1867(11):140255. doi: 10.1016/j.bbapap.2019.07.008
  29. Flavahan W.A., Drier Y., Liau B.B. et al. Insulator dysfunction and oncogene activation in IDH mutant gliomas. Nature 2016;529(7584):110–4. doi: 10.1038/nature16490
  30. Losman J.A., Kaelin W.G. What a difference a hydroxyl makes: mutant IDH, (R)-2-hydroxyglutarate, and cancer. Genes Dev 2013;27(8):836–52. doi: 10.1101/gad.217406.113
  31. Rasmussen K.D., Helin K. Role of TET enzymes in DNA methylation, development, and cancer. Genes Dev 2016;30(7): 733–50. doi: 10.1101/gad.276568.115
  32. Xu W., Yang H, Liu Y. et al. Oncometabolite 2-hydroxyglutarate is a competitive inhibitor of α-ketoglutarate-dependent dioxygenases. Cancer Cell 2011;19(1):17–30. DOI: 10.1016/j. ccr.2010.12.014
  33. Huberfeld G., Vecht C.J. Seizures and gliomas--towards a single therapeutic approach. Nat Rev Neurol 2016;12(4):204–16. doi: 10.1038/nrneurol.2016.26
  34. McBrayer S.K., Mayers J.R., DiNatale G.J. et al. Transaminase inhibition by 2-Hydroxyglutarate impairs glutamate biosynthesis and redox homeostasis in glioma. Cell 2018;175(1):101–16.e25. doi: 10.1016/j.cell.2018.08.038
  35. Bady P., Sciuscio D., Diserens A.C. et al. MGMT methylation analysis of glioblastoma on the Infinium methylation BeadChip identifies two distinct CpG regions associated with gene silencing and outcome, yielding a prediction model for comparisons across datasets, tumor grades, and CIMP-status. Acta Neuropathol 2012;124(4):547–60. doi: 10.1007/s00401-012-1016-2
  36. Aldape K., Zadeh G., Mansouri S. et al. Glioblastoma: pathology, molecular mechanisms and markers. Acta Neuropathol 2015;129(6):829–48. DOI: 0.1007/s00401-015-1432-1
  37. Berghoff A.S., Kiesel B., Widhalm G. et al. Correlation of immune phenotype with IDH mutation in diffuse glioma. Neuro Oncol 2017;19(11):1460–8. doi: 10.1093/neuonc/nox054
  38. Mu L., Long Y., Yang C. et al. The IDH1 Mutation-induced oncometabolite, 2-Hydroxyglutarate, may affect DNA methylation and expression of PD-L1 in gliomas. Front Mol Neurosci 2018;11:82. doi: 10.3389/fnmol.2018.00082
  39. Reuss D.E., Sahm F., Schrimpf D. et al. ATRX and IDH1-R132H immunohistochemistry with subsequent copy number analysis and IDH sequencing as a basis for an “integrated” diagnostic approach for adult astrocytoma, oligodendroglioma and glioblastoma. Acta Neuropathol 2015;129(1):133–46. doi: 10.1007/s00401-014-1370-3
  40. Kerkhof M., Benit C., Duran-Pena A., Vecht C.J. Seizures in oligodendroglial tumors. CNS Oncol 2015;4(5):347–56. doi: 10.2217/cns.15.29
  41. Van Meir E. G., Hadjipanayis C.G., Norden A.D. et al. Exciting new advances in neuro-oncology. CA Cancer J Clin 2010;60(3): 166–93. doi: 10.3322/caac.20069
  42. Heiland H.D., Ravi V.M., Behringer S.P. et al. Tumor-associated reactive astrocytes aid the evolution of immunosuppressive environment in glioblastoma. Nat Commun 2019;10(1):2541. doi: 10.1038/s41467-019-10493-6
  43. Darmanis S., Sloan S.A., Croote D. et al. Single-cell RNA-Seq analysis of infiltrating neoplastic cells at the migrating front of human glioblastoma. Cell Rep 2017;21(5):1399–410. doi: 10.1016/j.celrep.2017.10.030
  44. Zhang Y., Chen K., Sloan S.A. et al. An RNA-sequencing transcriptome and splicing database of glia, neurons, and vascular cells of the cerebral cortex. J Neurosci 2014;34(36):11929–47. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1860-14.2014
  45. Zhang Y., Sloan S.A., Clarke L.E. et al. Purification and characterization of progenitor and mature human astrocytes reveals transcriptional and functional differences with mouse. Neuron 2016;89(1):37–53. doi: 10.1016/j.neuron.2015.11.013
  46. Liddelow S.A., Barres B.A. Reactive astrocytes: production, function, and therapeutic potential. Immunity 2017;46(6):957–67. doi: 10.1016/j.immuni.2017.06.006
  47. Liddelow S.A., Guttenplan K.A., Clarke L.E. et al. Neurotoxic reactive astrocytes are induced by activated microglia. Nature 2017;541(7638):481–7. doi: 10.1038/nature21029
  48. Zamanian J.L., Xu L., Foo L.C. et al. Genomic analysis of reactive astrogliosis. J Neurosci 2012;32(18):6391–410. doi: 10.1523/JNEUROSCI.6221-11.2012
  49. Yun S.P., Kam T.-I., Panicker N. et al. Block of A1 astrocyte conversion by microglia is neuroprotective in models of Parkinson’ s disease. Nat Med 2018;24(7):931–8. doi: 10.1038/s41591-018-0051-5
  50. Hatcher A., Yu K., Meyer J. et al. Pathogenesis of peritumoral hyperexcitability in an immunocompetent CRISPR-based glioblastoma model. J Clin Investig 2020;130(5):2286–300. doi: 10.1172/JCI133316
  51. Lu V.M., Jue T.R., Phan K., McDonald K.L. Quantifying the prognostic significance in glioblastoma of seizure history at initial presentation: a systematic review and meta-analysis. Clin Neurol Neurosurg 2018;164:75–80. doi: 10.1016/j.clineuro.2017.11.015
  52. Sherman J.H., Moldovan K., Yeoh H. K. et al. Impact of temozolomide chemotherapy on seizure frequency in patients with low-grade gliomas. J Neurosurg 2011;114(6):1617–21. doi: 10.3171/2010.12.JNS101602
  53. Koekkoek J., Dirven L., Reijneveld J.C. et al. Epilepsy in the end of life phase of brain tumor patients: a systematic review. Neurooncol Pract 2014;1(3):134–40. doi: 10.1093/nop/npu018
  54. Rudà R., Soffietti R. What is new in the management of epilepsy in gliomas? Curr Treat Options Neurol 2015;17(6):351. doi: 10.1007/s11940-015-0351-8
  55. Haggiagi A., Avila E.K. Seizure response to temozolomide chemotherapy in patients with WHO grade II oligodendroglioma: a single-institution descriptive study. Neurooncol Pract 2019;6(3):203–8. doi: 10.1093/nop/npy029
  56. Climans S.A., Brandes A.A., Cairncross J.G. et al. Temozolomide and seizure outcomes in a randomized clinical trial of elderly glioblastoma patients. J Neurooncol 2020;149(1):65–71. doi: 10.1007/s11060-020-03573-x
  57. Kerkhof M., Dielemans J.C., van Breemen M.S. et al. Effect of valproic acid on seizure control and on survival in patients with glioblastoma multiforme. Neuro Oncol 2013;15(7):961–7. doi: 10.1093/neuonc/not057
  58. Redjal N., Reinshagen C., Le A. et al. Valproic acid, compared to other antiepileptic drugs, is associated with improved overall and progression-free survival in glioblastoma but worse outcome in grade II/III gliomas treated with temozolomide. J Neurooncol 2016;127(3):505–14. doi: 10.1007/s11060-016-2054-8
  59. Bobustuc G.C., Baker C.H., Limaye A.et al. Levetiracetam enhances p53-mediated MGMT inhibition and sensitizes glioblastoma cells to temozolomide. Neuro Oncol 2010;12(9): 917–27. doi: 10.1093/neuonc/noq044
  60. Ni X.R., Guo C.C., Yu Y.J. et al. Combination of levetiracetam and IFN-α increased temozolomide efficacy in MGMT-positive glioma. Cancer Chemother Pharmacol 2020;86(6):773–82. doi: 10.1007/s00280-020-04169-y
  61. Ryu C.H., Yoon W.S., Park K.Y. et al. Valproic acid downregulates the expression of MGMT and sensitizes temozolomide-resistant glioma cells. J Biomed Biotechnol 2012;2012:987495. doi: 10.1155/2012/987495
  62. Maschio M., Albani F., Jandolo B. et al. Temozolomide treatment does not affect topiramate and oxcarbazepine plasma concentrations in chronically treated patients with brain tumor-related epilepsy. J Neurooncol 2008;90(2):217–21. doi: 10.1007/s11060-008-9651-0
  63. Cardona A.F., Rojas L., Wills B. et al. Efficacy and safety of Levetiracetam vs. other antiepileptic drugs in Hispanic patients with glioblastoma. J Neurooncol 2018;136(2):363–71. doi: 10.1007/s11060-017-2660-0
  64. Krauze A.V., Mackey M., Rowe L. et al. Late toxicity in long-term survivors from a phase 2 study of concurrent radiation therapy, temozolomide and valproic acid for newly diagnosed glioblastoma. Neurooncol Pract 2018;5(4):246–50. doi: 10.1093/nop/npy009
  65. Shlapakova T.I., Kostin R.K., Tyagunova, E.E. Reactive Oxygen Species: Participation in Cellular Processes and Progression of Pathology. Russ J Bioorg Chem 2020;46(5):657–74. doi: 10.1134/S1068162020050222
  66. Nikolenko V.N., Gridin L.A., Oganesyan M.V. et al. The posterior perforated substance: a brain mystery wrapped in an enigma. Curr Top Med Chem 2019;19(32):2991–8. doi: 10.2174/1568026619666191127122452
  67. Шлапакова Т.И., Костин Р.К., Тягунова Е.Е. Активные формы кислорода: участие в клеточных процессах и развитии патологии. Биоорганическая химия 2020;46(5):466–85. doi: 10.31857/S013234232005022X
  68. Berg A.T., Berkovic S.F., Brodie M.J. et al. Revised terminology and concepts for organization of seizures and epilepsies: report of the ILAE Commission on Classification and Terminology, 2005–2009. Epilepsia 2010;51(4):676–85. doi: 10.1111/j.1528-1167.2010.02522.x
  69. Wieser H.G., Blume W.T., Fish D. et al. ILAE Commission report. Proposal for a new classification of outcome with respect to epileptic seizures following epilepsy surgery. Epilepsia 2001;42(2):282–6.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© , 2022


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 36990 от  21.07.2009.