Геномное профилирование ретинобластомы с использованием жидкостной биопсии водянистой влаги передней камеры глаза как основа персонифицированной диагностики, лечения и прогноза заболевания

Ретинобластома (РБ) – одна из наиболее распространенных злокачественных внутриглазных опухолей у детей. Показатель заболеваемости РБ в мире составляет 1 случай на 16 000–18 000 живых новорожденных. В отсутствие доступа к генетическим маркерам опухоли офтальмоонкологи строго полагаются на клинические признаки при принятии терапевтических решений. Знание генетической природы и молекулярных особенностей РБ может обеспечить более объективное понимание заболевания в целом, проведение ранней диагностики, прогнозирование течения заболевания, в том числе оценку терапевтического ответа опухоли на лечение. Это дает возможность индивидуализировать тактику ведения пациента, направленную на сохранение жизни и, что немаловажно, органа зрения и его функции. До недавнего времени молекулярное и геномное профилирование РБ ограничивалось исключительно энуклеированными глазами, что объяснялось запретом выполнения прямой биопсии опухоли из-за риска экстраокулярного распространения. Альтернативой прямой биопсии выступает жидкостная биопсия. Ее диагностический потенциал основан на наличии в жидкостях организма внеклеточной ДНК, в том числе и опухолевого происхождения. Для пациентов с РБ основным используемым материалом для поиска герминальных мутаций является кровь. Однако для анализа соматических мутаций в опухоли в случае с РБ кровь не является достаточно достоверным материалом. В статье представлен обзор публикаций, посвященных возможностям геномного профилирования РБ с помощью жидкостной биопсии. Материалом выбора для жидкостной биопсии в случае с интраокулярной РБ являлась водянистая влага передней камеры глаза, которая использовалась в целях исследования молекулярно-генетической природы РБ in vivo.

1. Бровкина А.Ф. Офтальмоонкология: Руководство для врачей. М., 2002. 424 с.

2. Dimaras H., Corson T.W., Cobrinik D., White A., Zhao J., Munier F.L., Abramson D.H., Shields C.L., Chantada G.L., Njuguna F., Gallie B.L. Retinoblastoma. Nat Rev Dis Primers. 2015;1:15021. doi: 10.1038/nrdp.2015.21.

3. Левашов А.С., Серов Ю.А., Ушакова Т.Л., Зеленова Е.Е., Горовцова О.В., Югай О.В., Поляков В.Г., Рыжова М.В., Строганова А.М., Алексеева Е.А., Мусатова В.В., Горелышев С.К., Кадыров Ш.У., Григорьева М.В., Шершакова А.И., Михайлова Е.В., Кашанина А.Л., Григоренко В.А. Современный взгляд на феномен трилатеральной ретинобластомы с позиций офтальмоонкологии и нейроонкологии. Часть I. Обзор литературы. Российский журнал детской гематологии и онкологии. 2024;11(3):46–59. doi: 10.21682/2311-1267-2024-11-3-46-59.

4. Козлова В.М., Казубская Т.П., Соколова И.Н., Алексеева Е.А., Бабенко О.В., Близнец Е.А., Ушакова Т.Л., Михайлова С.Н., Любченко Л.Н., Поляков В.Г. Ретинобластома: диагностика и генетическое консультирование. Онкопедиатрия. 2015;2(1):30–8. doi: 10.15690/onco.v2.i1.1504

5. Алексеева Е.А., Бабенко О.В., Козлова В.М., Ушакова Т.Л., Саакян С.В., Танас А.С., Немцова М.В., Стрельников В.В., Залетаев Д.В. Результаты использования новой медицинской технологии комплексной ДНК-диагностики ретинобластомы. Медицинская генетика. 2017;16(10):41–6.

6. Зеленова Е.Е., Козлова В.М., Югай О.В., Кюн Ю.А., Ушакова Т.Л., Михайлова С.Н., Алексеева Е.А., Мусатова В.В. Особенности молекулярно-генетической диагностики ретинобластомы. Российский журнал детской гематологии и онкологии. 2023;10(2):34–43. doi: 10.21682/2311-1267-2023-10-2-34-43.

7. Linn Murphree A. Intraocular retinoblastoma: the case for a new group classification. Ophthalmol Clin North Am. 2005;18(1):41–53, viii. doi: 10.1016/j.ohc.2004.11.003.

8. Eriksson O., Hagmar B., Ryd W. Effects of fine-needle aspiration and other biopsy procedures on tumor dissemination in mice. Cancer. 1984;54(1):73–8. doi: 10.1002/1097-0142(19840701)54:13.0.co.

9. Shields J.A., Shields C.L., Ehya H., Eagle R.C. Jr, De Potter P. Fine-needle aspiration biopsy of suspected intraocular tumors. The 1992 Urwick Lecture. Ophthalmology. 1993;100(11):1677–84. doi: 10.1016/s0161-6420(93)31418-1.

10. ‎Berry J.L., Xu L., Polski A., Jubran R., Kuhn P., Kim J.W., Hicks J. Aqueous humor is superior to blood as a liquid biopsy for retinoblastoma. Ophthalmology. 2020;127(4):552–4. doi: 10.1016/j.ophtha.2019.10.026.

11. Afshar A.R., Pekmezci M., Bloomer M.M., Cadenas N.J., Stevers M., Banerjee A., Roy R., Olshen A.B., Van Ziffl e J., Onodera C., Devine W.P., Grenert J.P., Bastian B.C., Solomon D.A., Damato B.E. Next-generation sequencing of retinoblastoma identifies pathogenic alterations beyond RB1 inactivation that correlate with aggressive histopathologic features. Ophthalmology 2020;127(6):804–13. doi: 10.1016/j.ophtha.2019.12.005.

12. Cassoux N., Malaise D., Lumbroso-Le-Rouic L., Le Gall J., Golmard L., Cardoen L., Freneaux P., Bouchoucha Y., Aerts I., Doz F., Matet A. Diffuse infiltrating retinoblastoma with anterior chamber involvement: conservative management and identification of RB1 alterations in aqueous humor. Ocul Oncol Pathol. 2023;9(3–4):96–100. doi: 10.1159/000531233.

13. Berry J.L., Xu L., Murphree A.L., Krishnan S., Stachelek K., Zolfaghari E., McGovern K., Lee T.C., Carlsson A., Kuhn P., Kim J.W., Cobrinik D., Hicks J. Potential of aqueous humor as a surrogate tumor biopsy for retinoblastoma. JAMA Ophthalmol. 2017;135(11):1221–30. doi: 10.1001/jamaophthalmol.2017.4097.

14. Munier F.L., Soliman S., Moulin A.P., Gaillard M.C., Balmer A., Beck-Popovic M. Profiling safety of intravitreal injections for retinoblastoma using an anti-reflux procedure and sterilisation of the needle track. Br J Ophthalmol. 2012;96(8):1084–7. doi: 10.1136/bjophthalmol-2011-30101615.

15. Wolf J., Chemudupati T., Kumar A., Franco J.A., Montague A.A., Lin C.C., Lee W.-S., Fisher A.C., Goldberg J.L., Mruthyunjaya P., Chang R.T., Mahajan V.B. Using electronic health record data to determine the safety of aqueous humor liquid biopsies for molecular analyses. Ophthalmol Sci. 2024;4:100517. doi: 10.1016/j.xops.2024.100517.

16. Berry J.L., Xu L., Kooi I., Murphree A.L., Prabakar R.K., Reid M., Stachelek K., Le B.H.A., Welter L., Reiser B.J., Chévez-Barrios P., Jubran R., Lee T.C., Kim J.W., Kuhn P., Cobrinik D., Hicks J. Genomic cfDNA analysis of aqueous humor in retinoblastoma predicts eye salvage: the surrogate tumor biopsy for retinoblastoma. Mol Cancer Res. 2018;16(11):1701–12. doi: 10.1158/1541-7786.

17. Xu L., Polski A., Prabakar R.K., Reid M.W., Chevez-Barrios P., Jubran R., Kim J.W., Kuhn P., Cobrinik D., Hicks J., Berry J.L. Chromosome 6p amplifi cation in aqueous humor cell-free DNA is a prognostic biomarker for retinoblastoma ocular survival. Mol Cancer Res. 2020;18:1166–75. doi: 10.1158/1541-7786.MCR-19-1262.14,16,23-27.

18. Chigane D., Pandya D., Singh M., Brown B., Lin M., Xu L., Stacey A.W., Bonnell A.C., Hubbard G.B. 3rd, Grossniklaus H., Skalet A.H., Bellsmith K.N., Lally S.E., Simão-Rafael M., Muñoz C.J., Català-Mora J., Malaise D., Lumbroso-Le Rouic L., Matet A., Chantada G.L., Cassoux N., Shields C.L., Berry J.L. Safety assessment of aqueous humor liquid biopsy in retinoblastoma: a multicenter study of 1203 procedures. Ophthalmology. 2026;133(3):326–32. doi: 10.1016/j.ophtha.2025.03.018.

19. Gerrish A., Stone E., Clokie S., Ainsworth J.R., Jenkinson H., McCalla M., Hitchcott C., Colmenero I., Allen S., Parulekar M., Cole T. Non-invasive diagnosis of retinoblastoma using cell-free DNA from aqueous humour. Br J Ophthalmol. 2019;103:721. doi: 10.1136/bjophthalmol-2018-313005.

20. Raval V., Racher H., Wrenn J., Singh A.D. Aqueous humor as a surrogate biomarker for retinoblastoma tumor tissue. J AAPOS. 2022;26(3):137.e1–5. doi: 10.1016/j.jaapos.2022.03.005.

21. Schmidt M.J., Prabakar R.K., Pike S., Yellapantula V., Peng C.C., Kuhn P., Hicks J., Xu L., Berry J.L. Simultaneous copy number alteration and single-nucleotide variation analysis in matched aqueous humor and tumor samples in children with retinoblastoma. Int J Mol Sci. 2023;24(10):8606. doi: 10.3390/ijms24108606.

22. Gerrish A., Mashayamombe-Wolfgarten C., Stone E., RománMontañana C., Abbott J., Jenkinson H., Millen G., Gurney S., McCalla M., Staveley S.J., Kainth A., Kirk M., Bowen C., Cavanagh S., Bunstone S., Carney M., Mohite A., Clokie S., Reddy M.A., Foster A., Allen S., Parulekar M., Cole T. Genetic diagnosis of retinoblastoma using aqueous humour-findings from an extended cohort. Cancers (Basel). 2024;16(8):1565. doi: 10.3390/cancers16081565.

23. Montigel S., Ryl T., Volz S., Afanasyeva E., Wedig T. Clinical cancer research abstract A062 insightful analysis harnessing aqueous humor ctDNA for retinoblastoma stratification. 2024;30(21_Suppl):A062. doi: 10.1158/1557-3265.LIQBIOP24-A06220.

24. Im D.H., Pike S., Reid M.W., Peng C.C., Sirivolu S., Grossniklaus H.E., Hubbard G.B., Skalet A.H., Bellsmith K.N., Shields C.L., Lally S.E., Stacey A.W., Reiser B.J., Nagiel A., Shah R., Xu L., Berry J.L. A multicenter analysis of nucleic acid quantifi cation using aqueous humor liquid biopsy in retinoblastoma: implications for clinical testing. Ophthalmol Sci. 2023;3(3):100289. doi: 10.1016/j.xops.2023.100289.

25. Sirivolu S., Schmidt M.J., Prabakar R.K., Kuhn P., Hicks J., Berry J.L., Xu L. Single-cell somatic copy number alteration profi ling of vitreous humor seeds in retinoblastoma. Ophthalmic Genet. 2024;45(6):646–9. doi: 10.1080/13816810.2024.2374886.

26. Xu L., Kim M.E., Polski A., Prabakar R.K., Shen L., Peng C.C., Reid M.W., Chévez-Barrios P., Kim J.W., Shah R., Jubran R., Kuhn P., Cobrinik D., Biegel J.A., Gai X., Hicks J., Berry J.L. Establishing the clinical utility of ctDNA analysis for diagnosis, prognosis, and treatment monitoring of retinoblastoma: the aqueous humor liquid biopsy. Cancers (Basel). 2021;13(6):1282. doi: 10.3390/cancers13061282.

27. Polski A., Xu L., Prabakar R.K., Kim J.W., Shah R., Jubran R., Kuhn P., Cobrinik D., Hicks J., Berry J.L. Cell-free DNA tumor fraction in the aqueous humor is associated with therapeutic response in retinoblastoma patients. Transl Vis Sci Technol. 2020;9(10):30. doi: 10.1167/tvst.9.10.30.

28. Wong E.Y., Xu L., Shen L., Kim M.E., Polski A., Prabakar R.K., Shah R., Jubran R., Kim J.W., Biegel J.A., Gai X., Kuhn P., Hicks J., Berry J.L. Inter-eye genomic heterogeneity in bilateral retinoblastoma via aqueous humor liquid biopsy. NPJ Precis Oncol. 2021;5(1):73. doi: 10.1038/s41698-021-00212-0.

29. Kim M.E., Polski A., Xu L., Prabakar R.K., Peng C.-C., Reid M.W., Shah R., Kuhn P., Cobrinik D., Hicks J., Berry J.L. Comprehensive somatic copy number analysis using aqueous humor liquid biopsy for retinoblastoma. Cancers (Basel). 2021;13:3340. doi: 10.3390/cancers13133340.

30. Sirivolu S., Xu L., Warren M., Prabakar R.K., Shah R., Kuhn P., Hicks J., Berry J.L. Chromosome 6p amplifi cation detected in blood cell-free DNA in advanced intraocular retinoblastoma. Ophthalmic Genet. 2022;43(6):866–70. doi: 10.1080/13816810.2022.2142246.

31. Luo Y., Xu M., Yang L., Yao Y., Berry J.L., Xu L., Wen X., He X., Han M., Fan X., Fan J., Jia R. Correlating somatic copy number alteration in aqueous humour cfDNA with chemotherapy history, eye salvage and pathological features in retinoblastoma. Br J Ophthalmol. 2024;108(3):449–56. doi: 10.1136/bjo-2022-322866.

32. Polski A., Xu L., Prabakar R.K., Gai X., Kim J.W., Shah R., Jubran R., Kuhn P., Cobrinik D., Hicks J., Berry J.L. Variability in retinoblastoma genome stability is driven by age and not heritability. Genes Chromosomes Cancer. 2020;59(10):584–90. doi: 10.1002/gcc.22859.

33. Mehyar M., Mosallam M., Tbakhi A., Saab A., Sultan I., Deebajah R., Jaradat I., AlJabari R., Mohammad M., AlNawaiseh I., Al-Hussaini M., Yousef Y.A. Impact of RB1 gene mutation type in retinoblastoma patients on clinical presentation and management outcome. Hematol Oncol Stem Cell Ther. 2020;13(3):152–9. doi: 10.1016/j.hemonc.2020.02.006.

34. Berry J.L., Pike S., Shah R., Reid M.W., Peng C.C., Wang Y., Yellapantula V., Biegel J., Kuhn P., Hicks J., Xu L. Aqueous humor liquid biopsy as a companion diagnostic for retinoblastoma: implications for diagnosis, prognosis, and therapeutic options: fi ve years of progress. Am J Ophthalmol. 2024;263:188–205. doi: 10.1016/j.ajo.2023.11.020.

35. Kim M.E., Xu L., Prabakar R.K., Shen L., Peng C.C., Kuhn P., Gai X., Hicks J., Berry J.L. Aqueous humor as a liquid biopsy for retinoblastoma: clear corneal paracentesis and genomic analysis. J Vis Exp. 2021;(175):10.3791/62939. doi: 10.3791/62939.

36. Le Gall J., Dehainault C., Benoist C., Matet A., Lumbroso-Le Rouic L., Aerts I., Jiménez I., Schleiermacher G., Houdayer C., Radvanyi F., Frouin E., Renault V., Doz F., Stoppa-Lyonnet D., Gauthier-Villars M., Cassoux N., Golmard L. Highly sensitive detection method of retinoblastoma genetic predisposition and biomarkers. J Mol Diagn. 2021;23(12):1714–21. doi: 10.1016/j.jmoldx.2021.08.014.

37. Li H.T., Xu L., Weisenberger D.J., Li M., Zhou W., Peng C.-C., Stachelek K., Cobrinik D., Liang G., Berry J.L. Characterizing DNA methylation signatures of retinoblastoma using aqueous humor liquid biopsy. Nat Commun. 2022;13:5523. doi: 10.1038/s41467-022-33248-2.

38. Liu J., Ottaviani D., Sefta M., Desbrousses C., Chapeaublanc E., Aschero R., Sirab N., Lubieniecki F., Lamas G., Tonon L., Dehainault C., Hua C., Fréneaux P., Reichman S., Karboul N., Biton A., MirabalOrtega L., Larcher M., Brulard C., Arrufat S., Nicolas A., Elarouci N., Popova T., Némati F., Decaudin D., Gentien D., Baulande S., Mariani O., Dufour F., Guibert S., Vallot C., Rouic L.L., Matet A., Desjardins L., Pascual-Pasto G., Suñol M., Catala-Mora J., Llano G.C., Couturier J., Barillot E., Schaiquevich P., Gauthier-Villars M., Stoppa-Lyonnet D., Golmard L., Houdayer C., Brisse H., Bernard-Pierrot I., Letouzé E., Viari A., Saule S., Sastre-Garau X., Doz F., Carcaboso A.M., Cassoux N., Pouponnot C., Goureau O., Chantada G., de Reyniès A., Aerts I., Radvanyi F. A high-risk retinoblastoma subtype with stemness features, dediff erentiated cone states and neuronal/ganglion cell gene expression. Nat Commun. 2021;12(1):5578. doi: 10.1038/s41467-021-25792-0.

39. Busch M.A., Haase A., Miroschnikov N., Doege A., Biewald E., Bechrakis N.E., Beier M., Kanber D., Lohmann D., Metz K., Dünker N. TFF1 in aqueous humor-a potential new biomarker for retinoblastoma. Cancers (Basel). 2022;14(3):677. doi: 10.3390/cancers14030677.

40. Pike S., Peng C.C., Neviani P., Berry J.L., Xu L. CD63/81 small extracellular vesicles in the aqueous humor are retinoblastoma associated. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2023;64(10):5. doi: 10.1167/iovs.64.10.5.

41. Kletke S.N., Soliman S., Racher H., Mallipatna A., Shaikh F., Mireskandari K., Gallie B.L. A typical anterior retinoblastoma: diagnosis by aqueous humor cell-free DNA analysis. Ophthalmic Genet. 2022;43(6):862–5. doi: 10.1080/13816810.2022.2141800.

42. Nelson A.J., Park S., Nelson M.D. Jr, Berry J.L. Aqueous humor liquid biopsy to exclude retinoblastoma for a child with an intraocular mass. Case Rep Ophthalmol. 2025;16(1):366–71. doi: 10.1159/000545924.

43. Zeng Q., Wang S., Tan J., Chen L., Wang J. The methylation level of TFAP2A is a potential diagnostic biomarker for retinoblastoma: an analytical validation study. PeerJ. 2021;9:e10830. doi: 10.7717/peerj.10830.

44. Cuadrado-Vilanova M., Burgueño V., Balaguer-Lluna L., Aschero R., Castillo-Ecija H., Liu J., Perez-Jaume S., Pascual-Pasto G., Olaciregui N.G., Gomez-Gonzalez S., Correa G., Suñol M., Schaiquevich P., Radvanyi F., Lavarino C., Mora J., Catala-Mora J., Chantada G.L., Carcaboso A.M. Follow-up of intraocular retinoblastoma through the quantitative analysis of conserved nuclear DNA sequences in aqueous humor from patients. J Pathol Clin Res. 2023;9(1):32–43. doi: 10.1002/cjp2.296.

45. Berry J.L., Munier F.L., Gallie B.L., Polski A., Shah S., Shields C.L., Gombos D.S., Ruchalski K., Stathopoulos C., Shah R., Jubran R., Kim J.W., Mruthyunjaya P., Marr B.P., Wilson M.W., Brennan R.C., Chantada G.L., Chintagumpala M.M., Murphree A.L. Response criteria for intraocular retinoblastoma: RB-RECIST. Pediatr Blood Cancer. 2021;68(5):e28964. doi: 10.1002/pbc.28964.

46. Xu L., Huang E., Berry J.L. Advancing precision management in retinoblastoma via aqueous humor liquid biopsy: a case of TP53 and MDM4 alterations [abstract]. In: Proceedings of the AACR Special Conference: Liquid Biopsy: From Discovery to Clinical Implementation; 2024 Nov 13–16; San Diego, CA. Philadelphia (PA): AACR. Clin Cancer Res. 2024;30(21_Suppl): Abstract № B030.

47. Huang E., Sirivolu S., Yellapantula V., Kale P., Kuhn P., Hicks J., Brown B., Paniagua H., Pandya D., Shah R., Berry J.L., Xu L. Aqueous humor liquid biopsy identifi es murine double minute 4 segmental gain in retinoblastoma: implications for chemotherapy response and precision oncology. JCO Precis Oncol. 2025;9:e2500250. doi: 10.1200/PO-25-00250.

48. Xu L., Lu E., Weisenberger D., Pandya D., Galarneau H., Goni N., Cobrinik D., Liang G., Berry J.L. Identify DNA methylation signatures to predict chemo-resistance retinoblastoma in aqueous humor liquid biopsy [abstract]. In: Proceedings of the AACR Special Conference in Cancer Research: DNA Methylation, Clonal Hematopoiesis, and Cancer; 2025 Feb 1–4; San Diego, CA. Philadelphia (PA): AACR. Cancer Res. 2025;85(3 Suppl):Abstract № B016. doi: 10.1158/1538-7445.

49. Kagami L.A.T., Christodoulou E., Yellapantula V., Goni N., Buckley D.N., Brown B., Estrine D., Fong C., Jubran R., Ostrow D., Reid M., Shah R., Sun M., Xu D., Xu L., Biegel J.A., Berry J.L. Prospective implementation of an aqueous humor liquid biopsy platform informs clinical diagnosis and management of retinoblastoma and other intraocular lesions. NPJ Precis Oncol. 2026;10(1):53. doi: 10.1038/s41698-025-01255-3.