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novo-AML-Patienten zu screenen. Ein zur Validierung
eingesetzter hochdicht gespotteter,
maßgeschneiderter Roche/NimbleGen CGH
12x135K-Array (medianer Sondenabstand 245
Bp) (vgl. Abb. 1) ermöglichte es, die ansonsten
hohe Rate an Falsch-positiven signifikant zu
vermindern.
Es wurden im Mittel 2,34 CNAs pro Genom
identifiziert, von denen 76% ein bekanntes
Krebsgen betrafen. Insgesamt 50 wiederholt
auftretende CNAs unter 50Mb konnten in den
86 Genomen aufgespürt werden, und 32 davon
enthielten Gene, die zuvor nicht in Zusammenhang
mit AML gebracht wurden. UPDs waren
eher in Proben mit normalem Karyotyp anzutreffen.
Die Hälfte der im Rahmen der Studie
getesteten AML-Genome wiesen weder CNAs
noch UPDs auf – ein Hinweis darauf, dass möglicherweise
andere Methoden, wie etwa schnelle
Genomsequenzierungs-Verfahren, eingesetzt
werden müssen, um die verbleibenden genetischen
Veränderungen zu entdecken, die an der
AML-Pathogenese beteiligt sind.
Patientenkollektiv
86 erwachsene Patienten mit de novo-AML,
für die ausreichend DNA-Proben aus der Haut
(gesund) oder zwei voneinander unabhängigen
Punktionen an verschiedenen Stellen des
Knochenmarks (Tumor) vorlagen, wurden für
die Studie ausgewählt. Die „paarweisen“ Proben
gestatten es, erworbene CNAs von erblichen
CNVs zu unterscheiden. Die Fälle wurden nach
Diagnose und Knochenmark-Banking gemäß
FAB-System klassifiziert. Die Patienten hatten
unterschiedlich ausgeprägte zytogenetische
Veränderungen (FAB-Klassen M0-M7), und
zeigten im Mittel 64% unreife Myeloblasten
(Spanne: von 30% bis 100%), jene Unterklasse
von Leukozyten, deren Reifungsstörung der AML
zugrunde liegt.
Erworbene CNAs
Mittels SNP-Arrays wurden 201 erworbene
Änderungen der Kopienzahl (CNAs) in 38 der 86
AML-Genome gefunden, die jedes Chromosom
mindestens einmal, und Bereiche zwischen 35
Kb (34 Sonden) und 250 Mb (146.524 Sonden)
betrafen. Im Mittel traten 2,34 CNAs pro AML-
Genom auf (Spanne 0-30), wobei Deletionen
häufiger waren als Amplifikationen Die 201
CNAs umfassten alle FAB-Sybtypen, allerdings
zeigten M6- und M7-Subtypen signifikant mehr
CNAs pro Genom als alle anderen Klassen.
Von den 201 CNAs korrespondierten 125
(62%) mit Änderungen, die bereits zytogenetisch
detektiert worden waren, 76 (38%) wurden
ausschließlich mit SNP-Arrays detektiert.
Davon waren 32 größer als 1 Mb. 26 davon
wurden mittels des unabhängigen Custom-
NimbleGen-CGH 12x135K-Arrays (Roche NimbleGen)
validiert. Zwei der 32 CNAs mit einer
Größe von 1 Mb traten an einer bekannten
Translokationsbruchstelle auf.
198 der 201 analysierten Loci enthielten
bekannte Gene, 154 zumindest ein Gen, das
zuvor in Zusammenhang mit Krebs oder AML
bzw. Störungen der Myeloztendifferenzierung
(„Myelodysplasien“, MDS) gebracht wurden 13 .
38% der CNAs mit einer Größe an der Nachweisgrenze
zytogenetischer Untersuchungen
(5Mb) enthielten mindestens ein Krebs- oder
AML/MDS-assoziiertes Gen – deutlich mehr
als erwartet. Im Gegensatz zu akkumulierten
Krebs-, AML/MDS- und annotierten Genen
war in CNAs einer Größe von 1 bzw. 5 MB keinerlei
Anreicherung von microRNA-Genen zu
beobachten.
Insgesamt wurden mit Hilfe des GISTIC-
Algorithmus 14 in den 201 CNAs 12 chromosomale
Regionen identifiziert, die in mehreren
AML-Genomen signifikant verändert waren.
Dabei zeigten sich acht Deletionen von Genen,
die mit Krebs und/oder AML/MDS assoziert
sind (3p14.1: FHIT, 5q31.1: CTNNA1, 12p12.3: ETV6,
16q22.1: CBFB, 17p13.1: TP53, 17q11.2: NF1) sowie
vier Amplifikationen (8q23.2: MYC, 11q23.3: MLL
und 21q22.2: ETS2), die alle eine entsprechend
der Gen-Dosis veränderte Expression zeigten.
In fünf Patienten fanden sich zwei veränderte
Regionen (17q11.2 und 21q22.2), die mit einer
Verschlechterung des Gesamtüberlebens
assoziiert waren.
Zusätzlich wurden 32 wiederholt auftretende
CNA-Regionen identifiziert (19 Deletionen und
13 Amplifikationen). Von diesen enthielten
sechs Gene, die zuvor nicht in Zusammenhang
mit Krebs oder AML/MDS gebracht wurden. Bei
43 der in 15 der 32 CNA-Regionen identifizierten
Genen zeigte sich gegenüber nicht veränderten
Zellen eine signifikante Änderung der mRNA-
Expression, deren Beteiligung an der AML-
Pathogenese nun geklärt werden kann.
Eine Klassifikation in vorteilhafte, neutrale
und nachteilige zytogenetische Kategorien
nach CALGB 1 ermöglichte erwartungsgemäß
eine Prognose hinsichtlich des Gesamt- und
progressionsfreien Überlebens. In Patienten
mit normaler Cytogenetik ermöglichte die
Gesamtzahl an CNAs dagegen keine entsprechende
Aussage.
Identifikation von Translokationen
und Genmutationen
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Es wurden 23 zytogenetisch definierte balancierte
Rearrangements identifiziert, die in einem
Viertel der Metaphasechromosomen von 22
Patienten mit nicht-komplexen Karyotypen
auftraten. Mit Hilfe der SNP-Arrays wurden
die CNA-Regionen identifiziert, die an den
Bruchstellen der Rearrangements liegen. Diese
(t(15;17) (q22;q21), und eine mit inv(16) (p13q22)
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