Publikationsserver der Universitätsbibliothek Marburg

Titel:Vergleichende genomische Hybridisierung (CGH) zur Aufklärung genomischer Imbalancen bei hämatologischen Neoplasien mit Chromosomensätzen über 50 Elemente
Autor:Teichgraeber, Achim
Weitere Beteiligte: Rieder, Harald (PD Dr. med.)
Erscheinungsjahr:2004
URI:http://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2004/0212
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2004-02125
DOI: https://doi.org/10.17192/z2004.0212
DDC: Medizin, Gesundheit
Titel(trans.):Comparative genomic hybridization (CGH) for the analysis of chromosomal imbalances in adult haematological malignancies with > 50 chromosomes

Dokument

Schlagwörter:
NHL, CGH, DOP-PCR, Akute lymphatische Leukämie, Vergleichende genomische Hybridisierung, CGH, Akute myeloische Leukämie, Hyperdiploid, Non-Hodgkin-Lymphom, Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung, Cytogenetik, ALL, ALL des Erwachsenen, Comparative genomic hybridization, AML, Carcino

Zusammenfassung:
In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, inwieweit die CGH zur Charakterisierung komplexer Tumorkaryotypen bei hämatologischen Neoplasien mit mehr als 50 Chromosomen beitragen kann. Erstmals wurden in dieser Arbeit CGH-Untersuchungen bei der ALL des Erwachsenen durchgeführt und aus archivierten Zellsuspensionen von Leukämien DNA für die CGH gewonnen. Es wurden 20 Fälle hämatologischer Neoplasien mit Chromosomensätzen aus über 50 Elementen bei Erwachsenen mittels CGH untersucht. Dabei handelte es sich in 16 Fällen um eine ALL und in je zwei Fällen um eine AML oder ein NHL. Bei acht der 20 Patienten wurde die DOP-PCR nach Chelexaufbereitung eingesetzt, um aus archivierten Zellsuspensionen DNA für die CGH zu gewinnen. Durch die vorliegende Untersuchung konnte gezeigt werden, dass es auch bei Leukämien möglich ist, aus archiviertem Zellmaterial CGH-Untersuchungen durchzuführen. Es wurde deutlich, dass sowohl die Referenz- als auch die Test-DNA mittels DOP-PCR aufbereitet werden muss, um falsch positive Ergebnisse zu verhindern, und dass es sich bei diesen falsch positiven Befunden um wiederkehrende Ereignisse handelt, die für eine spezifische, durch die DOP-PCR verursachte Fehlerquelle sprechen. Die ALL>50 des Erwachsenen besitzt im Gegensatz zur ALL>50 des Kindesalters keine ausgezeichnete Prognose. Die vorliegende CGH-Untersuchung ließ nicht erkennen, dass unterschiedliche Verteilungsmuster hinzugewonnener Chromosomen diese Unterschiede bezüglich der Heilungsrate erklären. Bei den vorliegenden Fällen mit hyperdiploider ALL waren die Chromosomen 4, 6, 10, 14, 17, 18, 21 und X mit etwa den gleichen Häufigkeitsmustern wie bei Kindern hinzugewonnen. Die CGH konnte wesentlich zur Klärung der chromosomalen Zusammensetzung beitragen und korrigierte die Zytogenetik bezüglich der Häufigkeitsverteilung hinzugewonnener, prognostisch relevanter Chromosomen. Partielle Imbalancen in der CGH lassen Rückschlüsse auf unbalanciert vorliegende strukturelle Aberrationen zu. Bei der ALL>50 des Erwachsenen fand sich in der kombinierten Auswertung von zytogenetischem Befund und CGH ein im Vergleich zu Kindern erhöhter Anteil an strukturellen Veränderungen, was eine Ursache für die schlechtere Prognose der ALL>50 bei Erwachsenen sein könnte. Die CGH konnte bei der ALL>50 partielle Imbalancen aufdecken, die zytogenetisch nicht gesehen wurden und die von prognostischer Bedeutung sind: Die CGH konnte 9p-Verluste detektieren, von denen bekannt ist, dass sie auf eine schlechtere Prognose hindeuten und dass sie zytogenetisch häufig nicht erkannt werden. In den Regionen 2q21q31, 3q24q26 und 13q21q32 fanden sich partielle Zugewinne, bei denen es sich möglicherweise um spezifische, wiederkehrende Aberrationen der ALL>50 des Erwachsenen handelt. Die CGH konnte zur Aufklärung der Entstehungsmechanismen chromosomaler Zugewinne bei der ALL beitragen: Bei einem Fall mit einem nahezu triploiden Chromosomensatz erhärtete die CGH die Vermutung, dass dieser durch Verdopplung aus einem hypodiploiden Chromosomensatz hervorgegangen ist. Bei einem tetraploiden Fall detektierte die CGH partielle Imbalancen entsprechend einem Isochromosom 17q, das zytogenetisch nicht erkennbar war. Dies deutet auf die Entstehung des tetraploiden Karyotyps durch Verlust des Tumorsuppressorgens TP53 und nachfolgender Verdopplung des Karyotyps hin. Bei den zwei untersuchten Fällen mit leukämischen Non-Hodgkin-Lymphomen konnte die CGH Imbalancen detektieren, die zytogenetisch nicht erkennbar waren und die mit aggressiven Verlaufsformen, leukämischem Verlauf oder der Ausbildung tetraploider Karyotypen assoziiert sind: Verluste im Bereich 17p, Zugewinne im Bereich 1q, 3q, 8q, 13q und 18q. In der Region Xq28 fand sich ein weiterer Hinweis für ein in dieser Region vermutetes Onkogen für Non-Hodgkin-Lymphome. Bei einem tetraploiden Fall von AML konnte die CGH Befunde liefern, die nahe legen, dass es sich bei einem Isochromosom 8q um einen Marker für eine sekundäre myeloische Leukämie handelt, und es im Rahmen einer sekundären Leukämie zu einer Polyploidisierung des Chromosomensatzes kam. Einschränkend fand sich erneut die limitierte Aussagekraft der CGH bei einem geringen Anteil von Leukämiezellen in der Probe und ganzzahligen Vermehrungen des Chromosomensatzes. Im Rahmen der vergleichenden Auswertung von zytogenetischen und CGH-Befunden wurde zusätzlich deutlich, dass eine kritische Auswertung der CGH die zytogenetischen Befunde und den Ratioprofilverlauf der CGH heranziehen sollte, um die Gefahr falsch positiver Befunde so gering wie möglich zu halten.

Summary:
We used comparative genomic hybridization to study the chromosomal status of 20 adult patients with haematological malignancies (16 ALL, 2 AML and 2 NHL). In 8 cases CGH was performed with DNA recovered from fixed cells by the use of chelating resins and universally amplified by DOP-PCR. The results did not differ from those performed with conventionally prepared DNA if normal genomic DNA that had also undergone DOP-PCR was used as reference sample. The childhood ALL > 50 chromosomes is associated with a favorable prognosis. No such favorable prognosis can be identified in adult ALL > 50. A certain pattern of chromosome gains und losses has been described in ALL > 50. In this study the hyperdiploid cases did have the same distribution of gained chromosomes as described in childhood ALL (4, 6, 10, 14, 17, 18, 21, X). So the difference in prognosis may be not explained by a different chromosome pattern. Structural chromosomal abnormalities in general are associated with a poor treatment outcome. The combination of CGH und conventional karyotyping provides more precise information about structural chromosomal abnormalities than conventional cytogenetics alone. In the combined analysis we found that the amount of structural chromosomal abnormalities in our adult patients with ALL > 50 was higher than the amount described in children. This result may explain the difference in treatment outcome between children and adults with ALL > 50. The CGH revealed losses at 9p which were not detected by cytogenetic analysis. At 2q21q31, 3q24q26 and 13q21q32 partial gains were detected, possibly nonrandom abnormalities in adult ALL > 50. In a case with tetraploid karyotype CGH found an isochromosome 17q, that possibly indicates the formation of the tetraploid karyotype by loss of tumor suppressor gene TP53 and following duplication of the karyotype. In the two cases of NHL CGH found gains of chromosomal material on 1q, 3q, 8q, 13q and 18q and losses of 17q, imbalances that are known to be associated with tumor progression and clinical outcome. At Xq28 CGH detected a gain of chromosomal material in a region where a lymphoma-associated oncogene may exist. In one case of tetraploid AML CGH revealed an isochromosome 8q and loss of 5q, both are markers of secondary acute myeloid leukemia.


* Das Dokument ist im Internet frei zugänglich - Hinweise zu den Nutzungsrechten