Despite improvements in the treatment of pediatric malignancies during the last decades there remains an unmet need for new drugs for children with cancer to cure those who presently die from their disease and to reduce the sequelae in survivors. However, drug development in children is still centered on the adult indication although most of targeted oncology drugs might have a Mechanism of Action applicable to a childhood malignancy. The necessary starting point for the new therapeutic strategies is a detailed molecular characterization of the tumor. The project will be exploring the clinical applicability and feasibility of gene expression and mutational data to drive proposal of biologically based rational targeted therapies on a cohort of pediatric patients with high-risk tumors. Genomic and transcriptomic data will be assessed by multidisciplinary tumor board and personalized treatment will be proposed whenever possible. The primary objective is to evaluate the feasibility of a process using genome-wide expression and mutational data to design innovative personalized therapi...

Přestože v posledních dekádách došlo k významnému zlepšení léčebných výsledků v dětské onkologii, i nadále trvá poptávka po nových lécích a postupech, které by umožnily vyléčit pacienty, u kterých se to dnes nedaří, a zároveň by snížily rizika akutních i pozdních následků terapie. Výzkum nových léčebných postupů v onkologii je dnes motivován především snahou o vývoj a registraci nových léků pro frekventní onemocnění dospělého věku. Mechanismus jejich působení, je však u většiny tzv. cílených léků relevantní i pro nádory u dětí. Nezbytnou podmínkou pro efektivní terapii je především porozumění biologii nádoru a jeho adekvátní molekulárně biologická analýza. Cílem tohoto projektu je jednak ověřit vhodnost využití sekvenování nové generace a expresního profilování jako diagnostického základu pro tvorbu individualizovaných léčebných plánů pro děti s vysoce rizikovými solidními nádory a současně ověřit, zda tento přístup umožní identifikovat specifické biologické a klinické vzorce chování a klinického průběhu napříč různými histologiemi.

• MeSH
• cílená molekulární terapie MeSH
• dítě MeSH
• individualizovaná medicína MeSH
• lidé MeSH
• mutace MeSH
• nádory diagnóza   terapie   MeSH
• sekvenování celého genomu MeSH
• stanovení celkové genové exprese MeSH
• vysoce účinné nukleotidové sekvenování MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH
• lidé MeSH

• Konspekt
• Pediatrie
• NLK Obory
• genetika, lékařská genetika
• onkologie
• pediatrie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

In order to identify reasons for treatment failures when using targeted therapies, we have analyzed the comprehensive molecular profiles of three relapsed, poor-prognosis Burkitt lymphoma cases. All three cases had resembling clinical presentation and histology and all three patients relapsed, but their outcomes differed significantly. The samples of their tumor tissue were analyzed using whole-exome sequencing, gene expression profiling, phosphoproteomic assays, and single-cell phosphoflow cytometry. These results explain different treatment responses of the three histologically identical but molecularly different tumors. Our findings support a personalized approach for patient with high risk, refractory, and rare diseases and may contribute to personalized and customized treatment efforts for patients with limited treatment options like relapsed/refractory Burkitt lymphoma. Summary: The main aim of this study is to analyze three relapsed Burkitt lymphoma patients using a comprehensive molecular profiling, in order to explain their different outcomes and to propose a biomarker-based targeted treatment. In cases 1 and 3, the tumor tissue and the host were analyzed prospectively and appropriate target for the treatment was successfully implemented; however, in case 2, analyses become available only retrospectively and his empirically based rescue treatment did not hit the right target of his disease.

• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

Diffuse gliomas with K27M histone mutations (H3K27M glioma) are generally characterized by a fatal prognosis, particularly affecting the pediatric population. Based on the molecular heterogeneity observed in this tumor type, personalized treatment is considered to substantially improve therapeutic options. Therefore, clinical evidence for therapy, guided by comprehensive molecular profiling, is urgently required. In this study, we analyzed feasibility and clinical outcomes in a cohort of 12 H3K27M glioma cases treated at two centers. Patients were subjected to personalized treatment either at primary diagnosis or disease progression and received backbone therapy including focal irradiation. Molecular analyses included whole-exome sequencing of tumor and germline DNA, RNA-sequencing, and transcriptomic profiling. Patients were monitored with regular clinical as well as radiological follow-up. In one case, liquid biopsy of cerebrospinal fluid (CSF) was used. Analyses could be completed in 83% (10/12) and subsequent personalized treatment for one or more additional pharmacological therapies could be recommended in 90% (9/10). Personalized treatment included inhibition of the PI3K/AKT/mTOR pathway (3/9), MAPK signaling (2/9), immunotherapy (2/9), receptor tyrosine kinase inhibition (2/9), and retinoic receptor agonist (1/9). The overall response rate within the cohort was 78% (7/9) including one complete remission, three partial responses, and three stable diseases. Sustained responses lasting for 28 to 150 weeks were observed for cases with PIK3CA mutations treated with either miltefosine or everolimus and additional treatment with trametinib/dabrafenib in a case with BRAFV600E mutation. Immune checkpoint inhibitor treatment of a case with increased tumor mutational burden (TMB) resulted in complete remission lasting 40 weeks. Median time to progression was 29 weeks. Median overall survival (OS) in the personalized treatment cohort was 16.5 months. Last, we compared OS to a control cohort (n = 9) showing a median OS of 17.5 months. No significant difference between the cohorts could be detected, but long-term survivors (>2 years) were only present in the personalized treatment cohort. Taken together, we present the first evidence of clinical efficacy and an improved patient outcome through a personalized approach at least in selected cases of H3K27M glioma.

• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

BACKGROUND: Tumor mutational burden (TMB) is an emerging genomic biomarker in cancer that has been associated with improved response to immune checkpoint inhibitors (ICIs) in adult cancers. It was described that variability in TMB assessment is introduced by different laboratory techniques and various settings of bioinformatic pipelines. In pediatric oncology, no study has been published describing this variability so far. METHODS: In our study, we performed whole exome sequencing (WES, both germline and somatic) and calculated TMB in 106 patients with high-risk/recurrent pediatric solid tumors of 28 distinct cancer types. Subsequently, we used WES data for TMB calculation using an in silico approach simulating two The Food and Drug Administration (FDA)-approved/authorized comprehensive genomic panels for cancer. RESULTS: We describe a strong correlation between WES-based and panel-based TMBs; however, we show that this high correlation is significantly affected by inclusion of only a few hypermutated cases. In the series of nine cases, we determined TMB in two sequentially collected tumor tissue specimens and observed an increase in TMB along with tumor progression. Furthermore, we evaluated the extent to which potential ICI indication could be affected by variability in techniques and bioinformatic pipelines used for TMB assessment. We confirmed that this technological variability could significantly affect ICI indication in pediatric cancer patients; however, this significance decreases with the increasing cut-off values. CONCLUSIONS: For the first time in pediatric oncology, we assessed the reliability of TMB estimation across multiple pediatric cancer types using real-life WES and in silico analysis of two major targeted gene panels and confirmed a significant technological variability to be introduced by different laboratory techniques and various settings of bioinformatic pipelines.

• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

Syndrom DICER1 je familiární nádorový a dysplastický syndrom způsobený mutacemi v genu DICER1, který se nachází na 14. chromozomu v oblasti q32.13. Součástí syndromu je nejčastěji pleuropulmonální blastom (PPB), multinodulární struma, nádory ze Sertoliho buněk a další nádory. PPB je vzácný nádor, jehož základy většinou začínají ve fetálním období při vývoji plic. Příznaky se objevují v prvních 5 letech života, nejčastěji do 2 let. Diagnóza PPB by vždy měla vést k vyloučení syndromu DICER1. Asi u 35 % rodin, v nichž má dítě projevy PPB, se vyskytují další malignity, které se jinak objevují vzácně. Jedná se o cystický nefrom, nádory ze Sertoliho buněk, nodulární dysplazie štítné žlázy, meduloepitheliom duhovky, embryonální rabdomyosarkom botryoidního typu, chondromezenchymální hamartom nosní sliznice, pituitární blastom a pineoblastom. Rozsáhlé studie ukázaly velkou variabilitu nádorů. Syndrom DICER1 je řazen k nádorovým predispozičním syndromům. Dědí se autozomálně dominantně, časté jsou nové mutace, tzv. mutace de novo. Příznaky u postižených jsou různé i v rámci rodiny. Preventivní sledování nositelů mutace v genu DICER1 je obtížné. Doporučení ke sledování jsou podle Mezinárodního registru PPB z roku 2016.

DICER1 syndrome is an inherited disorder that increases the risk of different types of malignant and benign tumors. The syndrome is caused by mutations in the DICER1 gene, which is located on the long arm of chromosome 14, region q32.13. Patients with DICER1 syndrome commonly develop pleuropulmonary blastoma (PPB), multinodular goiter, ovarian Sertoli-Leydig cell tumors, and/or other types of tumors. In approximately 35% of families with children manifesting PPB, further (and rather rare) malignancies may be observed, including cystic nephroma, nodular dysplasia of the thyroid gland, medulloepithelioma of the iris, embryonal rhabdomyosarcoma botryoid type, nasal epithelial hamartoma, pituitary blastoma, and/or pineoblastoma. Large studies report a high variability of tumors associated with DICER1. DICER1 syndrome, which is associated with an inherited predisposition to tumors, is inherited in an autosomal dominant pattern. Symptoms of DICER1 syndrome may vary, even within families. Preventive screening of carriers with causative mutations is complicated. Follow-up is undertaken as recommended by the 2016 International PPB Register.

• Klíčová slova
• DICER1, cystický nefrom,
• MeSH
• dědičné nádorové syndromy * MeSH
• dítě MeSH
• genetické testování MeSH
• lidé MeSH
• mladý dospělý MeSH
• nádory ledvin diagnóza   genetika   terapie   MeSH
• plicní blastom diagnóza   genetika   terapie   MeSH
• předškolní dítě MeSH
• výsledek terapie MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH
• lidé MeSH
• mladý dospělý MeSH
• předškolní dítě MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• kazuistiky MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

Introduction: The individualization of treatment is attractive, especially in children with high-risk cancer. In such a rare and very heterogeneous group of diseases, large population-based clinical randomized trials are not feasible without international collaboration. We therefore propose comparative patient series analysis in a real-life scenario. Methods: Open cohort observational study, comparative analysis. Seventy patients with high-risk solid tumors diagnosed between 2003 and 2015 and in whom the treatment was individualized either empirically or based on biomarkers were analyzed. The heterogeneity of the cohort and repeated measurements were advantageously utilized to increase effective sample size using appropriate statistical tools. Results: We demonstrated a beneficial effect of empirically given low-dose metronomic chemotherapy (HR 0.46 for relapses, p = 0.017) as well as various repurposed or targeted agents (HR 0.15 for deaths, p = 0.004) in a real-life scenario. However, targeted agents given on the basis of limited biological information were not beneficial. Conclusions: Comparative patient series analysis provides institutional-level evidence for treatment individualization in high-risk pediatric malignancies. Our findings emphasize the need for a comprehensive, multi omics assessment of the tumor and the host as well whenever molecularly driven targeted therapies are being considered. Low-dose metronomic chemotherapy or local control of the disease may be a more rational option in situations where targeted treatment cannot be justified by robust evidence and comprehensive biological information. "Targeted drugs" may be given empirically with a realistic benefit expectation when based on robust rationale.

• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

Východiska: Meduloblastom (MB) je nejčastější maligní nádor centrálního nervového systému u dětí. V ČR ročně onemocní tímto nádorem přibližně 10–12 dětí. MB jsou považovány za vysoce rizikové nádory se sklonem k metastazování. Současné pokroky v molekulární diagnostice pomáhají ve zpřesnění diagnózy a předpovědi klinického průběhu onemocnění. V současné době jsou MB rozdělovány do podskupin, a to na základě molekulárních drah řídících jejich vznik, na WNT aktivované, SHH aktivované, skupinu 3 a 4. Jednotlivé podskupiny se liší svou histologií, klinickým průběhem, genomickými změnami a profily genové exprese. Cílem naší studie je klasifikace pacientů s MB do čtyř základních molekulárních skupin a porovnání získaných výsledků s literaturou. Materiál a metody: U pacientů s MB je v rámci naší studie prováděno profilování genových expresí pomocí Affymetrix GeneChip Human Gene 1.0. ST Array (Thermo Fisher Scientific, MA, USA). Vstupním materiálem je celková RNA izolovaná ze zamražené nádorové tkáně. Samotná klasifikace je založena na metodě vyvinuté P. Northcottem v roce 2011. Výsledky: Od dubna 2015 do února 2019 bylo do naší studie zařazeno celkem 21 pacientů s MB. Medián věku pacienta v době diagnózy byl 6 let, zařazeno bylo 14 chlapců a 7 dívek. U pacientů bylo provedeno profilování genové exprese a následná molekulární klasifikace MB. Zjistili jsme, že nejčastěji zastoupená skupina MB byla skupina 4 (9 pacientů, 43 %), následovala skupina 3 (5 pacientů, 24 %), SHH aktivovaný MB (4 pacienti, 19 %) a nejméně zastoupenou skupinou byl WNT aktivovaný MB (3 pacienti, 14 %). Výsledky stanovení podskupiny MB byly úspěšně korelovány s histopatologickým nálezem a dalšími molekulárně genetickými vyšetřeními. Závěr: Molekulární klasifikace pacientů s MB, která byla zavedena na našem pracovišti, umožňuje lépe porozumět tomuto heterogennímu charakteru onemocnění a pomáhá v terapeutickém plánování.

Background: Medulloblastoma (MB) is the most common malignant tumour of the central nervous system in children. MB is considered to be high risk tumour propensity to metastasize. In the Czech Republic, approximately 10-12 children are affected annually by this tumour. Recent progress in molecular diagnostics helps to refine the diagnosis and estimate clinical prognosis of the disease. Currently, MBs are subclassified into WNT-activated, SHH-activated, group 3, and 4 based on molecular pathways that drive their tumorigenesis. Each subtype differs in its histopathology, clinical features, genomic changes and gene expressions. The aim of our study is to classify patient‘s MBs into four basic molecular groups and compare our results with published data. Material and methods: In our study we analysed expression profiles using Affymetrix GeneChip Human Gene 1.0. ST Array (Thermo Fisher Scientific, MA, USA). As input material RNA extracted from the fresh frozen tissue was used. Molecular classification based on the method established by P. Northcott in 2011 was performed. Results: From April 2015 to February 2019, 21 patients with MBs were included in our study. Median age of the patients at the time of diagnosis was 6 years, 14 boys and 7 girls were enrolled. Gene expression profiling and molecular classification of MBs was performed. Based on this methodology, we found the most frequently represented subgroup of MB was group 4 (9 patients, 43%), followed by group 3 (5 patients, 24%), SHH-activated MB (4 patients, 19%) and the least represented subgroup was WNT-activated MB (3 patients, 14%). Results of molecular subgroup classification of MBs were successfully correlated with histopathological findings and other molecular-genetic examinations. Conclusion: Molecular classification of MBs has been established in our institution allowing better understanding of this heterogeneous disease and helping clinicians in therapeutic planning in affected patients.

• MeSH
• dítě MeSH
• dospělí MeSH
• exprese genu MeSH
• individualizovaná medicína MeSH
• kojenec MeSH
• lidé MeSH
• meduloblastom diagnóza   genetika   MeSH
• mladiství MeSH
• předškolní dítě MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH
• dospělí MeSH
• kojenec MeSH
• lidé MeSH
• mladiství MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• předškolní dítě MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH

Východiska: Jedinci s konstitučním deficitem v mismatch repair opravném systému (constitutional mismatch repair-deficiency syndrome - CMMR-D) jsou charakterizováni časným výskytem karcinomu tlustého střeva, hematologických malignit a nádorů mozku (maligní gliomy, gliomy vysokého stupně malignity) v dětství, adolescenci či rané dospělosti. Vysoká mutační nálož v nádoru, typická pro glioblastom u pacientů s CMMR-D, může být příčinou pozitivní léčebné odpovědi na imunoterapii vč. checkpoint inhibitorů. Případ: Podáváme kazuistiku adolescenta s prokázaným CMMR-D metodou celoexomového sekvenování (mutace c.2T>A/p.M1K a c.2521delT/p.W841fs genu PMS2), který postupně onemocněl karcinomem tlustého střeva a glioblastomem s vysokou mutační náloží. Součástí individualizované terapie glioblastomu na základě biologického profilu nádoru byla kromě radioterapie s metronomickým temozolomidem i imunoterapie - vakcinace autologní vakcínou z dendritických buněk produkujících IL-12 a nivolumab. Pacient žije 21 měsíců od diagnózy glioblastomu s kompletní léčebnou odpovědí dokumentovanou na opakovaných vyšetřeních magnetickou rezonancí. Závěr: Jedince s CMMR-D je třeba pravidelně sledovat dle zavedených algoritmů. Mezi nimi hraje zásadní roli celotělová magnetická rezonance, která umožňuje záchyt malignity v časném období. Nádorová onemocnění u pacientů s CMMR-D vykazují zpravidla hypermutovaný genotyp a mohou odpovídat na imunoterapii. Konvenční léčba glioblastomu je pouze paliativní, nemocní mohou profitovat z individuálního léčebného přístupu na základě znalosti biologického profilu nádoru. Podmínkou je extenzivní vyšetření nádorové tkáně metodami molekulární biologie.

Background: Individuals with constitutional mismatch repair-deficiency syndrome (CMMR-D) are characterised by early occurrence of colon cancer, haematological malignancies, and brain tumors (malignant gliomas, high-grade gliomas) in childhood, adolescence, and early adulthood. High mutational tumor burden is typical of glioblastoma in CMMR-D patients and could be a reason why this type of glioblastoma responds well to immunotherapies, including those that employ checkpoint inhibitors. Observation: We describe a case of an adolescent with CMMR-D that had been genetically proven by whole exome sequencing (c.2T>A/p.M1K and c.2521delT/p.W841fs PMS2 gene mutation). The patient presented successively with colon cancer and glioblastoma with a high mutational burden. The individualized glioblastoma therapy was based on the biological tumor profile and included immunotherapy with a combination of vaccination with autologous dendritic cells producing IL-12 and nivolumab, in addition to radiotherapy with metronomic temozolomide. The patient is still alive 21 months after the initial glioblastoma diagnosis and shows a complete therapeutic response documented by repeated magnetic resonance examinations. Conclusion: Individuals with CMMR-D should be regularly examined using established algorithms. Whole body magnetic resonance imaging can play a key role, because it enables the early diagnosis of malignancy during the asymptomatic period. Malignancies in CMMR-D patients usually exhibit a hypermutated genotype and respond to immunotherapy. Conventional glioblastoma therapy is only palliative. Patients can benefit from an individualized therapeutic plan based on the tumor biological profile. Extensive molecular analysis of the tumor tissue is necessary.

• Klíčová slova
• vrozené nádorové predispoziční syndromy,
• MeSH
• genetická predispozice k nemoci * MeSH
• genetické testování metody   MeSH
• glioblastom * genetika   terapie   MeSH
• imunoterapie metody   MeSH
• lidé MeSH
• magnetická rezonanční tomografie metody   MeSH
• mladiství MeSH
• nivolumab terapeutické užití   MeSH
• protinádorové vakcíny MeSH
• protokoly protinádorové léčby MeSH
• sekvenování exomu metody   MeSH
• výsledek terapie MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• mladiství MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• kazuistiky MeSH

Infantile myofibromatosis represents one of the most common proliferative fibrous tumors of infancy and childhood. More effective treatment is needed for drug-resistant patients, and targeted therapy using specific protein kinase inhibitors could be a promising strategy. To date, several studies have confirmed a connection between the p.R561C mutation in gene encoding platelet-derived growth factor receptor beta (PDGFR-beta) and the development of infantile myofibromatosis. This study aimed to analyze the phosphorylation of important kinases in the NSTS-47 cell line derived from a tumor of a boy with infantile myofibromatosis who harbored the p.R561C mutation in PDGFR-beta. The second aim of this study was to investigate the effects of selected protein kinase inhibitors on cell signaling and the proliferative activity of NSTS-47 cells. We confirmed that this tumor cell line showed very high phosphorylation levels of PDGFR-beta, extracellular signal-regulated kinases (ERK) 1/2 and several other protein kinases. We also observed that PDGFR-beta phosphorylation in tumor cells is reduced by the receptor tyrosine kinase inhibitor sunitinib. In contrast, MAPK/ERK kinases (MEK) 1/2 and ERK1/2 kinases remained constitutively phosphorylated after treatment with sunitinib and other relevant protein kinase inhibitors. Our study showed that sunitinib is a very promising agent that affects the proliferation of tumor cells with a p.R561C mutation in PDGFR-beta.

• MeSH
• butadieny aplikace a dávkování   terapeutické užití   MeSH
• dítě MeSH
• erlotinib aplikace a dávkování   terapeutické užití   MeSH
• fosforylace účinky léků   MeSH
• inhibitory proteinkinas aplikace a dávkování   terapeutické užití   MeSH
• kojenec MeSH
• lidé MeSH
• mutace * MeSH
• myofibromatóza vrozené   farmakoterapie   genetika   MeSH
• nádorové buněčné linie MeSH
• nitrily aplikace a dávkování   terapeutické užití   MeSH
• proliferace buněk účinky léků   MeSH
• pyrazoly aplikace a dávkování   terapeutické užití   MeSH
• pyridaziny aplikace a dávkování   terapeutické užití   MeSH
• růstový faktor odvozený z trombocytů - receptor beta * genetika   metabolismus   MeSH
• sunitinib aplikace a dávkování   terapeutické užití   MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH
• kojenec MeSH
• lidé MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

• MeSH
• imatinib mesylát farmakologie   terapeutické užití   MeSH
• kojenec MeSH
• kosti a kostní tkáň účinky léků   patologie   MeSH
• lidé MeSH
• mutace genetika   MeSH
• myositis ossificans farmakoterapie   genetika   MeSH
• Check Tag
• kojenec MeSH
• lidé MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• dopisy MeSH
• kazuistiky MeSH