Publikationsserver der Universitätsbibliothek Marburg

Titel: IRF8-Mutationsanalyse in hämatologischen Neoplasien
Autor: Chifudov, Stefan
Weitere Beteiligte: Burchert, Andreas (Prof. Dr. med.)
Erscheinungsjahr: 2017
URI: https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2016/0936
DOI: https://doi.org/10.17192/z2016.0936
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2016-09360
DDC: 610 Medizin, Gesundheit
Titel(trans.): Analysis of IRF8 mutations in hematological neoplasia

Dokument

Schlagwörter:
Medizin, Hämatologie, Onkologie, Mutation, Leukämie, Akute lymphatische Leukämie, Lymphatische Leukämie, Transkriptionsfaktor, Chronisch-lymph, IRF8, Tumor-Suppressorgen, IRF8, tumor-suppressor, medicine, hematology, oncology

Zusammenfassung:
Der Transkriptionsfaktor Interferon Regulatory Factor 8 (IRF8) ist an mehreren physiologischen Prozessen des hämatopoetischen bzw. des Immunsystems beim Menschen beteiligt. Dazu gehören unter anderem die Reifung myeloischer und lymphatischer Vorläuferzellen im Knochenmark sowie die späteren Stadien der lymphatischen Differenzierung in den sekundären lymphatischen Organen. In enger Verbindung zu diesen Aufgaben von IRF8 stehen Hinweise auf die Bedeutung einer Fehlfunktion dieses Transkriptionsfaktors bei der Entstehung hämatologischer und immunologischer Erkrankungen, insbesondere einiger hämatologischen Neoplasien und Immundefektkrankheiten. Die verringerte Expression von IRF8 in den malignen Zellen der chronischen myeloischen Leukämie (CML) spricht zusammen mit dem gezeigten Antagonismus zwischen IRF8 und dem zentralen onkogenen Protein bei der CML – BCR-ABL – für eine tumor-suppressive Rolle von IRF8 bei dieser Erkrankung. Da zudem IRF8-Null-Mäuse und BXH-2-Mäuse, die eine zufällig erworbene IRF8-Mutation (p.R294C) aufweisen, eine CML-ähnliche Myeloproliferation entwickeln, hat sich IRF8 als Tumorsuppressorgen bei der CML etabliert. Die tumorsuppressive Rolle von IRF8 bei der akuten lymphoblastischen Leukämie (ALL) ist nicht so klar gezeigt. Im Rahmen von Genomsequenzierungen wurden allerdings bei einigen pädiatrischen ALL-Fällen auch IRF8-Mutationen beobachtet. Im Unterschied dazu sind bei der Erwachsenen-ALL, die auch häufiger das BCR-ABL-Onkogen exprimiert, keine IRF8-Mutationen beschrieben worden. Bei der chronischen lymphatischen Leukämie (CLL) sind Polymorphismen im Bereich des IRF8-Genlokus vermutlich mit einem erhöhten Erkrankungsrisiko assoziiert. Eine gezielte Sequenzierung des Gens in den CLL-Zellen zur Suche nach Mutationen ist jedoch bisher nicht beschrieben. In der vorliegenden Arbeit wurde daher primär in ALL- und CLL-Zellen nach IRF8-Mutationen gesucht. Die IRF8-Transkripte wurden bei insgesamt 136 Patienten mit ALL, CLL oder selten auch anderen hämatologischen Neoplasien und bei neun humanen Zelllinien sequenziert. Proben mit vorhandenen Mutationen wurden ggf. auf eine Änderung der IRF8-mRNA-Expression untersucht. IRF8-Veränderungen wurden bei insgesamt 39% der untersuchten Proben gefunden, meist in der Form bereits bekannter synonymer Polymorphismen. Drei missense-Mutationen konnten identifiziert werden (zwei bei der ALL, eine beim Mantelzelllymphom), wobei zwei dieser Mutationen als Polymorphismen bekannt sind. Die Mutation p.R296H in einer ALL-Probe der pro-B-ALL-Subgruppe stellt hingegen keinen bekannten Polymorphismus dar. Diese Mutation betrifft beim Menschen die gleiche Aminosäure wie die IRF8-Mutation bei der bereits erwähnten BXH-2-Maus. Außerdem wurde eine Überexpression des mutierten IRF8-Transkripts in der gleichen Patientenprobe beobachtet. Andererseits fanden wir bei der CLL eine Deletion von 19 Basenpaaren (c.1158_1176del) nahe am 3‘-Ende des kodierenden IRF8-mRNA-Abschnittes, die mit einer niedrigen Expression des IRF8-Transkriptes einhergeht. Zusammenfassend konnten in der vorliegenden Arbeit bei je einer Erwachsenen-pro-B-ALL- und CLL-Probe erstmalig IRF8-Mutationen demonstriert werden, die keine Polymorphismen darstellen. Bei der pro-B-ALL ist eine Aminosäure von IRF8 betroffen, die interessanterweise der mutierten Aminosäure bei der BXH-2-Leukämiemaus entspricht. Weitere Untersuchungen sind notwendig, um die funktionelle Auswirkung der gefundenen Mutationen besser zu charakterisieren.

Summary:
Interferon Regulatory Factor 8 (IRF8) is a transcription factor involved in various physiological processes of the hematopoetic and immune systems. Among these are the early maturation of myeloid cells and B lymphocyte progenitors in the bone marrow, but also some later stages of lymphatic differentiation in the secondary lymphoid organs. Closely connected to this regulatory role of IRF8 are indications that a dysfunction of the protein contributes to the pathogenesis of several hematological and immunological diseases, including hematological tumors. For example, loss of IRF8 expression has been shown in chronic myeloid leukemia (CML) cells. Further, IRF8 antagonizes BCR-ABL, the central oncogenic kinase in CML. Interestingly, IRF8 null mice and the ‘BXH-2’ mice strain, which harbors the IRF8 mutation p.R294C, both develop a CML-like myeloproliferative disease. Thus, IRF8 is an established tumor suppressor in CML. Less is documented for IRF8 mutations in acute lymphoblastic leukemia (ALL). Few pediatric ALL cases are shown to harbor IRF8 mutations. In adult ALL, where BCR-ABL oncogene expression is more common, no IRF8 mutations have been reported. Polymorphisms around the IRF8 gene locus are associated with an increased risk of chronic lymphocytic leukemia (CLL). However, so far there has been no systematic sequencing analysis of IRF8 in CLL. The current study represents a search for IRF8 mutations in various hematological neoplasia. The IRF8 transcripts from 136 patient samples, mostly adult-ALL and CLL, and nine human cell-lines were sequenced. Some of the samples with mutated IRF8 were then examined with regard to IRF8 expression. Altogether, 39% of the samples demonstrated variations of the IRF8 wild-type sequence of any kind, mostly in the form of synonymous (‘silent’) polymorphisms. Three missense mutations were found (two in ALL, one in mantle cell lymphoma) and two of these mutations represent known IRF8 polymorphisms. The mutation p.R296H in one pro-B-ALL sample is not a known polymorphism. It also affects the same amino acid which is mutated in the BXH-2 mouse. Furthermore, the p.R296H mutation was associated with an overexpression of IRF8. In one CLL sample, we found the deletion of 19 nucleotide bases c.1158_1176 near the 3’ coding end of IRF8. This sample demonstrated a lower expression of IRF8 compared to IRF8 wild-type samples. In conclusion, in the current study we found previously unreported non-polymorphism IRF8 mutations in one case of adult ALL and one case of CLL. In pro-B ALL, the same IRF8 amino acid as the one affected in the BXH-2 mouse is mutated. The altered expression of the two IRF8 transcripts carrying non-polymorphism missense mutations suggests a functional role of the mutations. Further studies addressing this are warranted.


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