Associations du diagnostic pathologique et des anomalies génétiques des méningiomes avec les origines embryologiques des méninges
Étude japonaise de
Résumé
Certaines mutations du conducteur et certains diagnostics pathologiques sont associés au site anatomique du méningiome, sur la base duquel les méninges ont des origines embryologiques différentes.
Nous avons émis l’hypothèse que les mutations et les diagnostics pathologiques des méningiomes sont associés à différentes origines embryologiques.
Nous avons évalué de manière exhaustive les associations entre la localisation de la tumeur, le diagnostic pathologique (type histologique) et les altérations génétiques, y compris les mutations d’AKT1, KLF4, SMO, POLR2A et NF2 et la délétion 22q dans 269 cas de méningiomes.
En fonction de l’origine embryologique des méninges, les localisations des tumeurs étaient les suivantes : crête neurale, mésoderme paraxial et mésoderme dorsal. Les tumeurs provenant de la dure-mère de certaines origines embryologiques présentaient des diagnostics pathologiques et un ratio d’anomalies génétiques significativement différents. Par exemple, les mutations génétiques pilotes avec AKT1, KLF4, SMO, et POLR2A, étaient significativement associées à l’origine mésodermique paraxiale (p = 1,7 × 10–10).
En revanche, les méningiomes présentant des mutations associées à la NF2 étaient significativement associés à l’origine de la crête neurale (p = 3,9 × 10–12). Lors de l’analyse des récidives, aucune différence n’a été observée en fonction de l’origine embryologique.
Cependant, la mutation de POLR2A était un facteur de risque de récidive tumorale (p = 1,7 × 10−2, risque relatif 4,08, intervalle de confiance à 95% 1,28-13,0). L’évaluation de l’origine embryologique des méninges pourrait fournir de nouvelles informations sur le mécanisme des méningiomes.
Introduction
Les méningiomes sont les tumeurs intracrâniennes primaires les plus courantes, représentant 20 % de l’ensemble de ces tumeurs. Environ 69 % des méningiomes sont bénins (grade I de l’OMS), tandis que 29 % sont atypiques (grade II de l’OMS) et 2 % sont malins (grade III de l’OMS) (1). Des études antérieures ont suggéré une association entre la localisation du méningiome et le grade histologique, les méningiomes non crâniens présentant un comportement biologique plus agressif (2,3,4,5,6).
Les recherches en génétique moléculaire ont révélé des mutations du gène NF2 dans environ 40 à 60 % des méningiomes sporadiques (6,7). Des études récentes ont rapporté des mutations de TRAF7, KLF4, AKT1, SMO, PIK3CA, et POLR2A, toutes mutuellement exclusives des mutations de NF2 (8,9,10,11,12,13).
Dans ces rapports, les mutations NF2 et/ou la perte du chromosome 22 sont prédominantes dans les méningiomes provenant de la convexité cérébrale et de la dureté cérébelleuse et dans le canal rachidien (8,12,14,15). En comparant les différentes localisations de la base du crâne, la plupart des méningiomes non NF2 étaient situés sur la base médiane du crâne, tandis que ceux situés sur la base latérale et postérieure du crâne présentaient des mutations NF2 ou une perte du chromosome 22 (7,8,12,16,17,18,19). Ainsi, les mutations génétiques peuvent être potentiellement associées à des sites anatomiques.
Les méninges pourraient avoir des origines embryologiques différentes selon le site anatomique. De nombreuses études sur le développement des méninges chez l’homme indiquent fortement trois sources d’embryogenèse : la crête neurale, le mésoderme paraxial et le mésoderme dorsal (20,21,22,23,24,25). Ces différences dans l’origine embryologique des méninges sont associées à la physiopathologie de diverses maladies (26,27).
Nous avons émis l’hypothèse que les mutations conductrices et les pathologies liées aux méningiomes sont associées à l’origine méningée. Nous avons modifié le concept de localisation de la tumeur en fonction de l’origine embryologique des différentes parties méningées pour vérifier cette hypothèse. Ensuite, nous avons évalué de manière exhaustive les associations entre la localisation de la tumeur (origine embryologique), le diagnostic pathologique (type histologique) et les mutations du conducteur, notamment les mutations AKT1, KLF4, SMO, POLR2A et NF2.
Enfin, nous avons évalué les facteurs affectant la récidive tumorale, tels que les paramètres cliniques, les origines embryologiques, le diagnostic pathologique et les mutations génétiques.
Résultats
Caractéristiques des patients
Un total de 499 patients atteints de méningiome ayant subi une intervention chirurgicale à l’hôpital de l’Université de Tokyo au Japon, entre janvier 2000 et juin 2017 ont été inclus dans cette étude. Parmi eux, 269 patients adhéraient aux critères d’inclusion de l’étude. Cette étude a inclus 192 femmes (71 %) et 77 hommes (29 %). L’âge moyen des patients était de 58,0 ans (intervalle : 0,1-81,2 ans) et la durée moyenne du suivi était de 50,4 mois (intervalle : 1-199) (voir tableau 1 dans le lien).
Diagnostic pathologique et origines embryologiques des méninges
Le tableau 1 fournit les données brutes concernant la localisation des tumeurs, le statut génétique et les caractéristiques clinico-histopathologiques.
La figure 1A-C montre une représentation schématique de la distribution spatiale des origines embryologiques des méninges, basée sur des rapports précédents. Les méninges ayant pour origine la crête neurale sont en violet, celles ayant pour origine le mésoderme paraxial sont en vert, et celles ayant pour origine le mésoderme dorsal sont en bleu. Ici, 144 cas ont été inclus dans le groupe de la crête neurale, 97 cas dans le groupe du mésoderme paraxial et 28 cas dans le groupe du mésoderme dorsal (tableau 1). Voir l’illustration dans le lien.
Le diagnostic pathologique a révélé un méningiome de grade I de l’OMS dans 243 tumeurs (90,3%), dont 135 de type méningothélial, 49 de type transitionnel et 49 de type fibreux. Des tumeurs de grade II de l’OMS ont été détectées dans 26 cas (9,7 %), tandis qu’aucun cas ne présentait de tumeurs de grade III de l’OMS. La proportion de méningiomes fibreux était relativement plus élevée dans le ST-med et la base postérieure du crâne. Les méningiomes de grade II de l’OMS étaient plus fréquents dans les régions ST-ant/lat, ST-med, latérale et postérieure, et les méningiomes méningothéliaux étaient plus fréquents à la base du crâne, en particulier dans les régions “Centrale” et “Antérieure” (Fig. 1D-F). Une des raisons du petit nombre de cas de grade II de l’OMS ici peut être que notre cohorte a une proportion élevée de méningiomes de la base du crâne. En effet, 171 des 269 tumeurs (63,6 %) étaient situées à la base du crâne.
En ce qui concerne l’association entre le diagnostic pathologique et les origines embryologiques des méninges, la proportion de méningiomes méningothéliaux était significativement plus élevée chez les patients dont les lésions provenaient du mésoderme paraxial plutôt que de la crête neurale (p = 5,5 × 10–6) et du mésoderme dorsal (p = 2,9 × 10–3) (Fig. 1G,H). Cependant, la proportion de méningiomes fibreux était significativement plus élevée chez les patients dont les lésions provenaient de la crête neurale plutôt que du mésoderme paraxial (p = 0,01) (figure supplémentaire 1A). La proportion de méningiomes de grade II de l’OMS était plus élevée chez les patients dont les lésions provenaient de la crête neurale plutôt que du mésoderme paraxial (p = 1,4 × 10–4) (figure supplémentaire 1B).
Mutations génétiques et origines embryologiques des méninges
Les mutations détectées dans les 269 cas étaient localisées à AKT1 dans 29 cas, KLF4 dans 16 cas, SMO dans un cas, POLR2A dans 17 cas, avec NF2 et perte 22q dans 87 cas, et NF2 seulement dans 19 cas et perte 22q seulement dans 53 cas (Fig. 2). Des cas représentatifs et les résultats du séquençage Sanger de chaque mutation sont illustrés dans la figure supplémentaire 2. Ces mutations étaient mutuellement exclusives et une seule tumeur présentait des mutations NF2 et AKT1. Les 48 cas restants ont été définis comme ” non détectés “, ce qui implique qu’aucune de ces mutations n’a été détectée (Fig. 2). Voir l’illustration dans le lien.
Les tumeurs de presque tous les patients porteurs de l’une de ces quatre mutations étaient présentes le long de la base du crâne, à l’exception d’un patient porteur d’une mutation de KLF4 où la tumeur était située dans la région ST-post/lat. Notamment, seul un méningiome présentant une mutation SMO avait une localisation antérieure ; en revanche, de nombreuses tumeurs présentant des mutations KLF ou POLR2A avaient une localisation centrale. De plus, de nombreuses tumeurs portant une mutation d’AKT1 avaient une localisation antérieure et centrale (Fig. 3A-C). Voir l’illustration dans le lien.
En ce qui concerne l’association entre les altérations génétiques et les origines embryologiques des méninges, la figure 3D montre le nombre de patients porteurs de chaque mutation génétique dans chaque région classée embryologiquement. La figure 3E montre le nombre de patients porteurs de chaque mutation génétique à la base du crâne ou au niveau supra tentoriel. En particulier, les mutations de AKT1, KLF4, SMO ou POLR2A étaient significativement plus fréquentes dans les méningiomes d’origine mésodermique paraxiale que dans ceux d’origine crête neurale (p = 1,7 × 10–10) et mésodermique dorsale (p = 3,0 × 10–4)) (Fig. 3F). Les mutations d’AKT1, KLF4, SMO ou POLR2A étaient significativement plus fréquentes dans les méningiomes des lésions de la base du crâne que dans ceux des lésions supra-tentorielles (p = 8,3 × 10–11) (Fig. 3G). En ce qui concerne les patients porteurs de mutations NF2 et/ou d’une perte 22q, ces mutations étaient plus fréquentes dans les méningiomes de la crête neurale que dans ceux d’origine mésodermique paraxiale (p = 3,9 × 10–12) et plus fréquentes dans ceux de la crête neurale que dans ceux d’origine mésodermique dorsale (p = 5,0 × 10–5) (figure supplémentaire 3).
Mutations génétiques et diagnostic pathologique
Le nombre de patients porteurs de chaque mutation en fonction du diagnostic pathologique est indiqué dans un graphique à barres sur la figure 4A. La mutation d’AKT1, KLF4, SMO ou POLR2A était significativement plus fréquente dans les méningiomes de grade I de l’OMS que dans les méningiomes de grade II de l’OMS (p = 0,01) (Fig. 4B), et l’une de ces quatre mutations était plus fréquemment associée aux types histologiques méningothéliaux qu’aux autres types pathologiques. (p = 1,6 × 10–5) (Fig. 4C).
A titre d’exception, un patient présentait un méningiome psammomateux avec une mutation POLR2A (Fig. 4 supplémentaire), et un autre patient présentait un méningiome angiomateux avec une mutation KLF4, tandis qu’un autre patient encore présentait un méningiome atypique avec une mutation AKT1. En revanche, les 49 patients atteints de méningiomes fibreux et les 25 patients atteints de méningiomes de grade II de l’OMS ne présentaient pas ces quatre mutations, à l’exception d’un seul patient. Quarante-quatre des 49 patients (89,8 %) présentant un type fibreux et 22 des 25 patients (88,0 %) présentant un méningiome de grade II de l’OMS présentaient une mutation de NF2 ou une perte de 22q. Parmi les tumeurs de grade OMS I, les mutations NF2 ou la perte 22q étaient significativement plus fréquentes dans les méningiomes fibreux que dans les autres types pathologiques (p = 1,3 × 10–7) (figure supplémentaire 5). Voir l’illustration dans le lien.
La figure 5 résume les caractéristiques anatomogénétiques de chaque type de pathologie.
Effets sur les taux de récidive des méningiomes
Dans cette étude, les localisations tumorales classées par embryologie n’étaient pas des facteurs pronostiques, tant avec le test du log-rank (p = 0,86) (figure 6A) qu’avec un modèle de risques proportionnels de Cox (tableau 2). Cependant, les courbes de Kaplan-Meier comparant la récidive tumorale entre les patients porteurs de différentes mutations et ceux qui n’en sont pas porteurs ont révélé que la présence d’une mutation peut potentiellement jouer un rôle prédictif (Fig. 6B-E). Les patients porteurs de mutations du gène POLR2A ont connu une récidive tumorale avec un taux élevé de 29,4 % (tableau 1). Ce groupe présentait une différence significative sur le test log-rank (p = 0,05) (Fig. 6D). En outre, nous avons analysé les facteurs associés à la récidive tumorale par le biais d’un modèle de risques proportionnels de Cox (tableau 2).
L’analyse multivariée a été réalisée en utilisant les facteurs dont la valeur p était ≤ 0,20 lors de l’analyse univariée. Dans le modèle multivarié, le grade II de l’OMS (p = 1,2 × 10–4, Hazard Ratio [HR] 4,99, intervalle de confiance à 95 % [IC] 2,20-11,3), le grade 1-3 de Simpson (p = 1,9 × 10–6, HR 0,21, IC à 95 % 0,11-0,39) et la mutation POLR2A (p = 1,7 × 10-2, HR 4,08, IC à 95 % 1,28-13,0) étaient associés à la récidive tumorale (tableau 2). Voir l’illustration et le tableau dans le lien.
Cinq des 17 patients porteurs d’une mutation de POLR2A ont connu une récidive tumorale. Les cinq patients ont subi une résection partielle de la tumeur lors de la chirurgie initiale car la tumeur était située à la base centrale du crâne. Néanmoins, la présence de la mutation POLR2A a servi de déterminant de la récidive tumorale indépendamment du grade 1-3 de Simpson. La durée du suivi des patients porteurs de la mutation POLR2A n’était pas très différente de celle des patients porteurs d’autres mutations. En outre, tous les patients porteurs de la mutation POLR2A ont été suivis dans notre établissement. Nous avons examiné l’effet de la mutation POLR2A sur les tumeurs de grade I de la base du crâne selon l’OMS et avons constaté que les patients porteurs de la mutation POLR2A avaient un pronostic nettement plus défavorable (p = 8,9 × 10–3) (figure supplémentaire 6).
En outre, nous avons analysé les facteurs associés à la récidive tumorale par le biais d’un modèle de risques proportionnels de Cox dans ce groupe (tableau supplémentaire 1). L’analyse multivariée a été réalisée en utilisant les facteurs dont la valeur p était ≤ 0,20 lors de l’analyse univariée. Dans le modèle multivarié, le grade de Simpson 1-3 (p = 1,5 × 10–3, HR 0,25, IC 95 % 0,11-0,59), MIB-1 LI ≥ 3 (p = 0,01, HR 3,26, IC 95 % 1,27-8,40) et la mutation POLR2A (p = 0,04, HR 2,80, IC 95 % 1,16-9,53) étaient significativement associés à la récidive tumorale. Par conséquent, la mutation POLR2A peut être un prédicteur potentiellement utile de la récidive tumorale dans les méningiomes de grade I de la base du crâne.
Discussion
Cette étude illustre de manière exhaustive l’association anatomopathologique entre les mutations pilotes dans les méningiomes. Les associations entre les localisations anatomiques, le diagnostic pathologique et les mutations pilotes étaient cohérentes avec celles rapportées précédemment (12,16,19). Cependant, cette étude révèle de nouveaux résultats concernant les associations entre les origines embryologiques des méninges à différents emplacements anatomiques, les antécédents génétiques et les diagnostics pathologiques. En outre, cette étude indique que la mutation de POLR2A peut servir de marqueur potentiel pour les méningiomes de mauvais pronostic.
Cette étude a défini les emplacements des origines des tumeurs sur la base des connaissances existantes sur l’origine embryologique des leptoméninges. Les convexités méningées proviennent de la couche de squelette-génèse qui leur est immédiatement adjacente (20). En outre, la calvaria se développe à partir du mésenchyme embryonnaire de la tête entourant le cerveau, comme les méninges ; par conséquent, ses progéniteurs sont vraisemblablement inclus dans la méninge primaire (21), ce qui suggère une origine similaire des méninges et des os. Chez les mammifères, la voûte du crâne est construite à partir de tissus embryogènes de la crête neurale et du mésoderme (22,23). La suture coronale sépare l’os frontal issu de la crête neurale de l’os pariétal issu du mésoderme paraxial (22,25). Par conséquent, la région antérieure de la convexité méningée devrait provenir de la crête neurale et la région postérieure du mésoderme paraxial.
Le Falx cerebri et le tentorium cérébelleux sont dérivés de la crête neurale (20,22). La plaque préchordale se différencie en la crête neurale et forme le tentorium cérébelleux qui lui est adjacent (28). La crête neurale forme la région antérieure de la falx. Après la formation de la région postérieure du falx, les deux régions interagissent.
En ce qui concerne les méninges de la base du crâne, McBratney-Owen et al. ont rapporté que chez le rat, la base crânienne antérieure est dérivée de la crête neurale, la base crânienne postérieure est dérivée du mésoderme et l’os sphénoïde est largement dérivé de la crête neurale (24). Cependant, la ligne de démarcation de ces contributions embryologiques est différente selon l’espèce étudiée (23). Globalement, ces études indiquent que la base centrale du crâne est dérivée du mésoderme paraxial et que la base postérieure du crâne provient du mésoderme dorsal. La région latérale, y compris l’aile sphénoïde, est dérivée de la crête neurale et la base antérieure du crâne n’a pas de frontière nette ; cependant, une zone de transition plus étroite entre le mésoderme paraxial et la crête neurale est formée (23,24).
Nous avons évalué l’association entre la localisation des tumeurs et les diagnostics pathologiques en définissant les localisations en fonction de l’origine embryologique des méninges. Les tumeurs situées dans les régions d’origine de la crête neurale étaient associées à des méningiomes fibreux et de grade II de l’OMS plus fréquents. En revanche, les tumeurs situées dans les régions d’origine du mésoderme paraxial étaient associées à des méningiomes méningothéliaux plus fréquents. Il a été difficile d’évaluer les méningiomes originaires du mésoderme dorsal en raison de la petite cohorte de patients ici présente ; cependant, les tendances étaient similaires à celles de la zone d’origine de la crête neurale. L’association entre la localisation de la tumeur et l’histopathologie pourrait être basée sur le développement dural embryonnaire. Des études supplémentaires sont nécessaires pour prouver cette hypothèse.
Cette étude a montré l’association entre les altérations génétiques et les localisations tumorales en accord avec les rapports précédents (8,12,15,29). Du point de vue embryologique, nous avons constaté que les méningiomes portant des mutations d’AKT1, SMO, KLF4 ou POLR2A étaient significativement associés à une origine mésodermique paraxiale. Cependant, les méningiomes présentant des mutations NF2 ou une perte 22q étaient significativement associés à une origine de la crête neurale et du mésoderme dorsal.
Des études antérieures ont signalé que la sensibilité aux mutations de perte de fonction de NF2 diffère entre les méninges dérivées du mésoderme et celles dérivées de la crête neurale chez les souris transgéniques (30). Récemment, Boetto et al. (26) ont rapporté que la sensibilité sélective de l’arachnoïde de la base du crâne à l’activation de la SMO initiait le méningiome méningothélial chez les souris transgéniques. Ces résultats peuvent expliquer les différences de statut génétique et de pathologie en fonction de la localisation de la tumeur. Cependant, d’autres études biologiques sur l’homme sont nécessaires.
Cette étude indique des associations entre les mutations du conducteur et les résultats histologiques, ce qui est conforme aux rapports précédents (12,15). La proportion de méningiomes méningothéliaux abritant des mutations d’AKT1, de KLF4, de SMO ou de POLR2A était significativement élevée. Les tumeurs fibreuses et de grade II de l’OMS présentaient principalement une mutation NF2 ou une perte 22q.
Cette étude, ainsi que des études antérieures, suggère clairement que parmi les méningiomes de grade I de l’OMS, le fond génétique du type fibreux différait de celui des types méningothélial et transitionnel (12,29). Des études antérieures ont rapporté que chez une souris transgénique, les méningiomes méningothéliaux provenaient des cellules de la barrière arachnoïdienne et que les méningiomes fibreux provenaient des cellules de la bordure durale (26,30). Apparemment, ces cellules diffèrent dans leur sensibilité à des mutations génétiques spécifiques, selon la localisation de la tumeur (26,30,31). Ces résultats corroborent davantage l’association actuelle entre les diagnostics pathologiques et les mutations.
Cette étude montre que la mutation POLR2A est un marqueur potentiellement approprié pour les méningiomes de mauvais pronostic, en particulier parmi les méningiomes de la base du crâne de grade I de l’OMS. De plus, la mutation de POLR2A était le plus souvent observée dans la région centrale, qui est issue du mésoderme paraxial. POLR2A est situé à 17p13.1 et code pour l’ARN polymérase II, qui joue un rôle fondamental dans les organismes eucaryotes. Le rôle biologique détaillé de la mutation POLR2A dans les méningiomes reste actuellement inconnu (32). Un inhibiteur de l’ARN polymérase, l’alpha-amanitine, supprimerait les tumeurs colorectales portant la mutation POLR2A (33). L’alpha-amanitine pourrait être un candidat pour une thérapie moléculaire ciblée pour les méningiomes porteurs de la mutation POLR2A. Les caractéristiques cliniques et biologiques des méningiomes porteurs de la mutation POLR2A méritent d’être précisées.
L’une des limites de notre étude est sa conception rétrospective et monocentrique. Une autre limite serait que nous avons analysé un nombre limité de mutations génétiques. Les mutations dans les gènes analysés ici sont fréquentes ; cependant, d’autres mutations, y compris celles dans TRAF7, hTERT, SMARCB1, SUFU et PIK3CA, se produisent également dans les méningiomes (15,34,35,36,37).
De plus, la tumorigenèse dans les méningiomes est associée non seulement à ces mutations génétiques pilotes mais aussi aux profils d’expression génique globaux et au statut de méthylation (38). Cette étude a analysé les gènes présentant des mutations ponctuelles par séquençage Sanger et une perte 22q par analyse microsatellite. Nous pensons que ces gènes peuvent être facilement analysés dans le contexte clinique. Pour élucider complètement l’association entre la tumorigenèse des méningiomes et l’origine embryologique des méninges, une analyse génétique complète, y compris celle des profils d’expression globale et du statut de méthylation, est nécessaire.
Conclusion
Cette étude montre que les méningiomes, selon l’origine embryologique de leur attachement dural, présentent des différences dans le diagnostic pathologique et les anomalies génétiques. De plus, cette étude est la première à montrer que la mutation du gène POLR2A est un indicateur potentiel de récidive tumorale accrue. L’évaluation de l’origine embryologique des méninges peut fournir de nouvelles informations sur le pathomécanisme des méningiomes. De futures études de biologie moléculaire sur l’embryologie des méninges sont nécessaires.
Matériaux et méthodes
Toutes les méthodes ont été réalisées conformément aux directives et réglementations en vigueur.
Population de patients
Cette étude a été approuvée par le conseil d’examen institutionnel de l’Université de Tokyo (numéro d’approbation G10028), et le consentement éclairé par écrit a été obtenu de tous les sujets. Nous avons analysé rétrospectivement les données de 499 patients qui ont subi une résection de méningiomes à l’hôpital de l’Université de Tokyo entre janvier 2000 et juin 2017. Nous avons exclu 153 patients pour lesquels des spécimens frais congelés ou de l’ADN tumoral n’ont pas été obtenus. Lorsque le patient a subi plusieurs interventions chirurgicales, les données de la première intervention seulement ont été utilisées. Soixante-huit patients ayant subi une résection tumorale antérieure dans un autre hôpital ont été exclus. En outre, 2 patients porteurs de la NF2, 2 patients ayant subi une radiothérapie avant l’opération et 5 patients présentant des méningiomes multiples ont été exclus de l’étude. Finalement, l’étude a inclus 269 patients.
Collecte des données
Nous avons évalué les paramètres suivants : le sexe, l’âge, la localisation de l’origine (attachement à la dure-mère), le diagnostic pathologique, l’étendue de la résection (grade de Simpson), la nécessité d’un traitement supplémentaire (chirurgie ou/et radiochirurgie), et le délai de récidive de la tumeur en examinant les dossiers cliniques et chirurgicaux. La localisation a été initialement définie conformément à la classification chirurgicale existante basée sur l’emplacement anatomique de l’attachement dural de la tumeur, afin d’extraire avec précision les données de ces dossiers. Ainsi, nous avons classé les localisations supra-tentorielles sur la convexité, le falx et les zones parasagittales en trois types : supra-tentorielle-médiale (ST-med), supra-tentorielle-antéro-latérale (ST-ant/lat) et supra-tentorielle-postéro-latérale (ST-post/lat). La limite entre les convexités “antérieure” et “postérieure” était la suture coronale. En outre, les lésions de la base du crâne ont été classées en quatre localisations : antérieure, centrale, postérieure et latérale. Les lésions “antérieures” comprenaient la fosse crânienne antérieure, le sillon olfactif et le planum sphenoidale. Les lésions ” centrales ” comprenaient l’apophyse clinoïde antérieure, l’apophyse clinoïde postérieure, le tubercule sellaire, la grotte de Meckel, le sinus caverneux, le clival, le pétroclival-antérieur au méat auditif interne (MAI), et l’angle ponto-cérébelleux (APC)-antérieur au MAI. Les lésions “latérales” comprenaient l’aile sphénoïde et les attaches tentorielles, s’étendant dans la fosse crânienne moyenne, et toutes les lésions de la fosse moyenne. Les lésions “postérieures” comprenaient le foramen magnum, l’APC postérieure à l’AIM, le foramen jugulaire, la convexité cérébelleuse, et le tentoriel s’étendant à la fosse postérieure (Fig. 1). Nous avons classé les cas, qui occupaient des zones plus larges, en fonction de la zone de l’attache la plus étendue.
Nous avons défini les lieux d’origine des tumeurs sur la base des connaissances existantes sur l’origine embryologique des leptoméninges (20,21,22,24,27). Nous avons généré un schéma du développement normal des méninges en fonction de leur origine (figure supplémentaire 7). En outre, nous avons défini les origines embryologiques des emplacements anatomiques des méninges comme suit : origine de la crête neurale, y compris ” latérale “, ” ST-med “, ” ST-ant/lat ” et ” tentorium cérébelleux ” ; origine mésodermique paraxiale, y compris ” antérieure “, ” centrale ” et ” ST-post/lat ” ; mésodermique dorsale, y compris le groupe ” postérieur “.
Les patients ont été suivis par imagerie par résonance magnétique avec contraste (IRM-CE) à 2 jours, 6 mois et 1 an après la chirurgie. Si aucune récidive tumorale n’était observée, le suivi était poursuivi régulièrement chaque année par IRM-CE. Pour l’IRM, dans tous les cas, nous avons effectué une revue centrale. Les localisations précises de l’origine de la tumeur ont été définies grâce aux images IRM préopératoires par accord inter-observateur entre le neuro-radiologue et deux neurochirurgiens en aveugle des données cliniques ou génétiques. De plus, nous avons défini la récidive tumorale par accord inter-observateur entre le neuro-radiologue et deux neurochirurgiens aveugles aux données cliniques ou génétiques, sur la détection de l’élargissement apparent des tumeurs résiduelles sur l’IRM-CE.
Nous avons procédé à un examen central de tous les diagnostics pathologiques pour les cas conformes aux classifications OMS 2016 des tumeurs du système nerveux central, y compris les cas diagnostiqués sur la base des classifications OMS 2000 ou 2007 des tumeurs du système nerveux central. Le méningiome transitionnel a été défini sur la base des classifications OMS 2016 des tumeurs du système nerveux central comme un méningiome de grade I de l’OMS caractérisé par la coexistence de cellules méningothéliales et de motifs architecturaux fibreux. Le LI du MIB-1 a été déterminé en utilisant les valeurs de LI les plus élevées dans les zones de leur densité maximale, identifiées par une analyse visuelle.
Extraction d’ADN et séquençage Sanger
L’ADN tumoral a été extrait de tumeurs fraîchement congelées, à l’aide du minikit QIAmp DNA (QIAGEN ; Venlo, Pays-Bas) conformément aux instructions du fabricant, et la qualité de l’ADN a été évaluée à l’aide d’un spectrophotomètre. Nous avons séquencé les points chauds de mutation de chaque gène, à l’exception de NF2. Les mutations dans AKT1 (c.49G > A [p.Glu17Lys]), KLF4 (c.1228A > C [p.Lys409Gln]), SMO (c.1234C > T [p.Leu412Phe] et c.1604G > T [p.Trp535Leu]), et POLR2A (c.1207 C > A [p.Gln403Lys] ou c.1310-1315 del ACCTTC [p.Leu438_His439del]) ont été analysés par séquençage Sanger direct dans tous les cas. Les amorces ont été conçues à l’aide de Primer3. Comme la NF2 ne présente pas de points chauds de mutation, nous avons effectué un séquençage Sanger direct pour tous les exons, en utilisant les amorces générées à partir de l’amorce d’exon. Pour la PCR, 50 ng d’ADN et KOD FX NEO ont été utilisés. La PCR a été réalisée avec 20 µl de mélanges réactionnels et les cycles réactionnels suivants : dénaturation initiale à 94 °C pendant 2 min, suivie de 32 cycles avec dénaturation à 98 °C pendant 10 s, recuit à 58-60 °C pendant 30 s, et extension à 68 °C pendant 30 s, puis extension finale à 68 °C pendant 7 min. Les séquences ont été déterminées à l’aide d’un analyseur génétique ABI 3130xl (Applied Biosystems).
Analyse des microsatellites
Nous avons effectué une analyse microsatellite pour détecter la perte 22q. Cette analyse visait à comparer l’ADN germinal et tumoral, en utilisant à la fois des échantillons de sang et de tumeur. Dans notre étude, des échantillons de sang ont été obtenus de 241 des 269 patients. Nous avons utilisé les cinq marqueurs polymorphes microsatellites suivants, francs de NF2, sélectionnés dans la base de données du génome : D22S268, D22S1163, D22S929, D22S280 et D22S282. L’amorce sensée a été marquée avec un colorant fluorescent et la PCR a été réalisée pendant 25 à 30 cycles à 58-60 °C pour l’hybridation, à l’aide du thermocycleur Gene Amp 9700 (PE Biosystems ; Framingham, Massachusetts, États-Unis). Les produits de la PCR ont été séparés par électrophorèse capillaire avec le Genetic Analyzer 310, et l’analyse a été réalisée à l’aide du programme Gene Scan (PE Biosystems) (39).
Analyse statistique
Le test du chi carré a été utilisé pour déterminer l’association entre la localisation de la tumeur et le diagnostic pathologique et entre la localisation de la tumeur et le statut mutationnel génétique. Pour les comparaisons multiples, la correction de Bonferroni a été appliquée. La survie sans progression a été définie comme le délai entre la chirurgie et la récidive ou le suivi final. Les cas sans récidive ont été censurés lors du suivi final. Les courbes de survie de Kaplan-Meier ont été tracées et les différences de survie sans progression entre les groupes ont été comparées à l’aide du test log-rank. Nous avons évalué l’effet du sexe, de l’âge, du grade de Simpson, de MIB-1 LI, du diagnostic pathologique, de la localisation embryonnaire de la tumeur et du statut mutationnel par des analyses univariées avec un modèle de risques proportionnels de Cox. Ensuite, une analyse multivariée a été réalisée en utilisant les paramètres dont la valeur p était < 0,2 lors de l’analyse univariée. Toutes les analyses statistiques ont été réalisées avec JMP Pro version 11 (SAS Institute, Inc. ; Cary, Caroline du Nord, USA). Une valeur p < 0,05 a été considérée comme statistiquement significative. Nous avons exclu la mutation SMO du facteur d’évaluation car il n’y avait qu’un seul cas avec une mutation SMO.
Disponibilité des données
Les données sont disponibles sur demande raisonnable. Les auteurs confirment que les données étayant les résultats de cette étude seront partagées sur demande de tout investigateur qualifié.
Remerciements
Nous remercions le Dr Kostadin Karagiozov pour son soutien et son aide à la relecture de l’anglais. Cette étude a bénéficié du soutien financier de la subvention pour la recherche scientifique (B) (n° 17H04301 pour N.S.) de la Société japonaise pour la promotion de la science, de la subvention pour la recherche scientifique (C) (n° 19K09499 pour H.N.) de la Société japonaise pour la promotion de la science. Subvention pour la recherche scientifique (C) (n° 19K09473 à S.M.) de la Société japonaise pour la promotion de la science et subvention de recherche de la Fondation scientifique Takeda (à S.M.).
Informations sur les auteurs
Affiliations
- Département de Neurochirurgie, Faculté de Médecine, Université de Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, Japon
Atsushi Okano, Satoru Miyawaki, Hiroki Hongo, Shogo Dofuku, Yu Teranishi, Masahiro Shin, Hirofumi Nakatomi & Nobuhito Saito
- Département de Neurologie Moléculaire, Ecole Supérieure de Médecine, Université de Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, Japon
Jun Mitsui
- Départements de Chirurgie Neuro-endovasculaire, Centre Médical de Kaneda, 929 Higashi-cho, Kamogawa, Chiba, Japon
Michihiro Tanaka
Contributions
Study design: A.O., S.M., H.N., N.S. Acquisition of data: A.O., H.H., S.D., Y.T., M.S. Analysis of data: A.O., M.S., J.M., M.T. Drafting of manuscript: A.O., M.S., H.N., N.S. All authors have read and approved the final manuscript.
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