Associations of pathological diagnosis and genetic anomalies of meningiomas with the embryological origins of the meninges
Japanese study of
Summary
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.
We have hypothesized that the mutations and pathological diagnoses of meningiomas are associated with different embryological origins.
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.
Results
Characteristics of 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).
Pathological diagnosis and embryological origins of the meninges
Table 1 provides raw data concerning the location of tumors, genetic status and clinico-histopathological characteristics.
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.
The pathological diagnosis has revealed a MEMB Méningioma of WHO in 243 tumors (90.3%), including 135 of meningothelial type, 49 transitional type and 49 of fibrous type. WHO grade II grade II tumors were detected in 26 cases (9.7 %), while no cases presented OMS grade III tumors. The proportion of fibrous meningiomas was relatively higher in the St-Med and the posterior base of the skull. WHO Grade II meningiomas were more frequent in the St-Ant/LAT, St-Med, lateral and posterior regions, and meningothelial meningiomes were more frequent at the base of the skull, in particular in the "central" and "anterior" regions (Fig. 1D-F). One of the reasons for the small number of cases of grade II of the WHO here may be that our cohort has a high proportion of meningiomas from the base of the skull. Indeed, 171 of the 269 tumors (63.6 %) were located at the base of the skull.
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).
Genetic mutations and embryological origins of the meninges
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).
Genetic mutations and pathological diagnosis
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.
Figure 5 sums up the anatomogenetic characteristics of each type of pathology.
Effects on meningioma recurrence rates
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.
Falx Cerebri and cerebellar Tentorium are derived from the neural crest (20,22). The prechordial plaque differs in the neural crest and forms the cerebellar Tentorium which is adjacent to it (28). The neural crest forms the anterior region of the FALX. After the formation of the rear region of the FALX, the two regions interact.
Regarding the meninges of the skull base, McBratney-Owen et al. have reported that in the rat, the anterior cranial base is derived from the neural ridge, the posterior cranial base is derived from the mesoderm and the sphenoid bone is largely derived from the neural crest (24). However, the line of demarcation of these embryological contributions is different depending on the species studied (23). Overall, these studies indicate that the central base of the skull is derived from the paraxial mesoderm and that the posterior base of the skull comes from the dorsal mesoderm. The lateral region, including the sphenoid wing, is derived from the neural crest and the anterior base of the skull has no net border; However, a closer transitional area between the paraxial mesoderm and the neural crest is formed (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.
This study, as well as previous studies, clearly suggests that among the MEM Grade I meningiomas, the genetic background of the fibrous type differs from that of meningothelial and transitional (12,29) types. Previous studies have reported that in a transgenic mouse, meningothelial meningiomes came from the cells of the Arachnoid barrier and that fibrous meningiomas came from cells of the Dural Bordure (26,30). Apparently, these cells differ in their sensitivity to specific genetic mutations, depending on the location of the tumor (26,30,31). These results further corroborate the current association between pathological diagnoses and 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).
In addition, tumorigesis in meningiomas is associated not only with these pilot genetic mutations but also with overall gene expression profiles and methylation status (38). This study analyzed the genes with specific mutations by SANGER sequencing and a 22Q loss by microsatellite analysis. We believe that these genes can be easily analyzed in the clinical context. To completely elucidate the association between the tumorigesis of meningiomas and the embryological origin of the meninges, a complete genetic analysis, including that of the profiles of global expression and the status of methylation, is necessary.
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.
Materials and methods
All methods have been carried out in accordance with the directives and regulations in force.
Patient population
This study was approved by the Institutional Review Council of the University of Tokyo (Approval number G10028), and the informed consent was obtained from all subjects. We have retrospectively analyzed the data of 499 patients who underwent meningiomas resection at the University of Tokyo hospital between January 2000 and June 2017. We excluded 153 patients for whom frozen fresh specimens or tumor DNA have not been obtained. When the patient has undergone several surgical interventions, data from the first intervention only were used. Seventy patients who have undergone an earlier tumor resection in another hospital were excluded. In addition, 2 patients with NF2, 2 patients who have undergone radiotherapy before the operation and 5 patients with multiple meningiomas were excluded from the study. Finally, the study included 269 patients.
Data collection
We evaluated the following parameters: sex, age, location of origin (attachment to the dura-mother), pathological diagnosis, extent of resection (grade of Simpsons), the need for additional treatment (surgery or/and radiosurgery), and the tumor's recidivism time by examining clinical and surgical files. The location was initially defined in accordance with the existing surgical classification based on the anatomical location of the dural attachment of the tumor, in order to precisely extract the data from these files. Thus, we classified the supra -tentory locations on convexity, the FALX and the parasagittal areas in three types: supra -tentory-medial (St-Med), Supra -tentolle-Latéral (St-Ant/LAT) and Supra -tentolle-Postéro-Latéral (St-Post/LAT). The limit between the "anterior" and "posterior" convexities was the coronal suture. In addition, the lesions of the skull base have been classified into four locations: anterior, central, posterior and lateral. The "anterior" lesions included the anterior cranial pit, the olfactory groove and the Sphenoidal Planum. The "central" lesions included the anterior clinoid apophysis, the posterior clinical apophysis, the salola tuber, the meal cave, the cavernous sinus, the clival, the petroclival-anterior in the internal heathered meat (May), and the ponto-cerebellar angle (APC) -Anterier in May. The "lateral" lesions included the sphenoid wing and the tentorial ties, extending into the average cranial pit, and all the lesions of the medium fossa. The "posterior" lesions included the Magnum foramen, the APC posterior to AIM, the jugular foramen, the cerebellar convexity, and the tentoriel extending to the posterior pit (fig. 1). We classified the cases, which occupied wider areas, depending on the area of the largest attachment.
We have defined the places of origin of tumors on the basis of existing knowledge on the embryological origin of the leptumeninc (20,21,22,24,27). We have generated a diagram of normal development of the meninges according to their origin (additional figure 7). In addition, we have defined the embryological origins of the anatomical locations of the meninges as follows: origin of the neural crest, including "lateral", "St-Med", "St-Ant/lat" and "Tentorium cerebellable"; PARAXIAL MÉSODERMIC Origin, including "anterior", "central" and "St-Post/LAT"; dorsal mesodermal, including the "posterior" group.
The patients were followed by magnetic resonance imaging with contrast (MRI) to 2 days, 6 months and 1 year after surgery. If no tumor recurrence was observed, follow-up was continued regularly each year by MRI. For MRI, in any case, we made a central review. The precise locations of the origin of the tumor were defined thanks to the preoperative MRI images by inter-observer agreement between the neuro-radiologist and two neurosurgeons blind from clinical or genetic data. In addition, we have defined tumor recurrence by inter-observer agreement between the neuro-radiologist and two blind neurosurgeons to clinical or genetic data, on the detection of the apparent enlargement of residual tumors on MRI.
We have carried out a central examination of all pathological diagnoses for cases in accordance with the 2016 WHO classifications of the tumors of the central nervous system, including cases diagnosed on the basis of the WHO 2000 or 2007 classifications of the tumors of the central nervous system. Transitional meningioma has been defined on the basis of the 2016 WHO classifications of the tumors of the central nervous system such as a MENINGIOME of Grade I of the WHO characterized by the coexistence of meningothelial cells and fibrous architectural patterns. The MIB-1 Li was determined using the highest LI values in the areas of their maximum density, identified by a visual analysis.
DNA extraction and SANGER sequencing
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).
Microsatellite analysis
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).
Statistical analysis
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.
Data availability
Data is available on reasonable request. The authors confirm that the data supporting the results of this study will be shared at the request of any qualified investigator.
Thanks
We thank Dr. Kostadin Karagiozov for his support and help the rereading of English. This study benefited from the financial support of the subsidy for scientific research (B) (n ° 17:04301 for NS) of the Japanese company for the promotion of science, of the subsidy for scientific research (C) (n ° 19K09499 for HN) of the Japanese society for the promotion of science. Subsidy for scientific research (C) (n ° 19K09473 in SM) of the Japanese company for the promotion of science and research subsidy of the scientific foundation Takeda (at SM).
Authors information
Affiliation
- Department of Neurosurgery, Faculty of Medicine, University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-Ku, Tokyo, Japan
Atsushi Okano, Satoru Miyawaki, Hiroki Hongo, Shogo Dofuku, Yu Teranishi, Masahiro Shin, Hirofumi Nakatomi & Nobuhito Saito
- Department of Molecular Neurology, Higher School of Medicine, University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-Ku, Tokyo, Japan
Jun Mitsui
- Departments of Neur-Endovascular Surgery, Kaneda Medical Center, 929 Higashi-Cho, Kamogawa, Chiba, Japan
Michihiro Tanaka
Contributions
Study Design: AO, SM, HN, NS Acquisition of Data: AO, HH, SD, YT, MS Analysis of Data: AO, MS, JM, Mt Drafting of Manuscript: AO, MS, HN, NS All Authors Have Read and Approved the Final Manuscript.
Corresponding author
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