Hochauflösende Array-CGH-Analysen zum Nachweis submikroskopischer Aberrationen bei Myelodysplastischen Syndromen (MDS)
Pölitz, Anne - Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (2010)
Die Myelodysplastischen Syndrome (MDS) sind gekennzeichnet durch eine ineffektive Hämatopoese mit Zytopenien, Zelldysplasien sowie Blasten in Knochenmark und/oder Blut. Sie zählen zu den häufigsten Neoplasien im Alter und gehen zu 25% in die Akute Myeloische Leukämie über. 50% der Patienten weisen zytogenetisch sichtbare, klonale chromosomale Aberrationen (≥ ~5 Mb) auf. Häufigkeit und Loci dieser Veränderungen sind von großer Wichtigkeit und teilweise im Prognose- und Klassifikationssystem (IPSS und FAB/WHO) verankert.
In dieser Arbeit wurden MDS-Patienten mit zytogenetisch normalem Karyotyp analysiert. In über 30% dieser Patienten konnten submikroskopische Imbalancen (≥ ~30 kb) mittels hochauflösender Oligonukleotidarray-basierter vergleichender genomischer Hybridisierung (aCGH) nachgewiesen werden. Die wenigen, aber dennoch rekurrent gefundenen kleinen Deletionen betrafen zum einen die bekannten Kandidatenregionen 5q31 und 7q22. Die Detektion zytogenetisch sichtbarer 5q- und 7q-Deletionen hat Konsequenzen für die Prognose und Therapie. Die zum anderen rekurrent auf-getretenen Deletionen von RUNX1 (21q22) und TET2 (4q24) zeigen mögliche neue 'hot spots' für genomische Veränderungen auf. Während Mutationen in RUNX1 häufig bei MDS vorkommen, wurden Deletionen bisher nicht beschrieben. TET2-Deletionen als auch -Mutationen waren zu Beginn dieser Arbeit unbekannt, es konnten jedoch in zwei Patienten genomische Verluste und in vier Patienten Mutationen identifiziert werden. Nicht rekurrent erfasste Aberrationen beinhalteten u. a. wichtige Gene der Zellzyklusregulation (CCNB1, CDKL3) oder des hämatopoetischen Systems (MCFD7, EPB24). Neben Tumor-spezifischen Anomalien könnten einige dieser Aber-rationen auch auf Keimbahnveränderungen zurückzuführen sein und sollten durch Analysen mit DNA aus Normalzellen (z. B. T-Zellen, die nicht in die MDS-Pathogenese involviert sind) überprüft werden.
Mit Hilfe von Bruchpunktbestimmungen und analysen konnten häufig Mikrohomologien und seltener auch Baseninsertionen an den Deletionsenden identifiziert werden. Dies weist auf die Entstehungsmechanismen MMEJ und/oder FoSTeS für chromosomale Rearrangements hin. Die beiden verglichenen aCGH-Auswertealgorithmen GLAD und ADM-2 detektierten Imbalancen ähnlich zuverlässig und exakt. Trotzdem sollten Arraydaten mit anderen Methoden wie FISH oder qPCR bestätigt werden. Vergleiche von aCGH-Experimenten mit DNA kultivierter und unkultivierter Zellen erbrachten keine unterschiedlichen Daten. Auf Grund der wenigen rekurrenten Aberrationen konnte keine signifikante Korrelation mit dem Gesamtüberleben oder der Häufung eines MDS-Subtyps gefunden werden. Allgemein wurden weniger submikroskopische Aberrationen detektiert als erwartet und es konnte keine generelle Chromosomeninstabilität festgestellt werden.
Zusammenfassend wird die aCGH-Technik, inklusive spezifischer 'custom'-Arrays, in Ergänzung zur Routinediagnostik bei MDS empfohlen, um die Art und Frequenz kryptischer Aberrationen im Hinblick auf die MDS-Pathogenese erforschen zu können. Nur so kann überprüft werden, ob sie in Zukunft als molekulare Marker oder Therapieziele genutzt werden könnten.