MDCK-MRP2 - Dkfz

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Forschungsschwerpunkt B
Funktionelle und Strukturelle Genomforschung
gegen in MCL eine Stärkung in Richtung Proliferation aufgezeigt
werden konnte.
Bezogen auf die malignen Lymphome konzentrierten wir
uns primär auf die mediastinalen B-Zell Lymphome (MBL)
[9-10] und das Hodgkin-Lymphom (HD) [11-14]. Beim
Hodgkin-Lymphom liegen die malignen Zellen (die sogenannten
Hodgkin- und Reed Sternberg (HRS) Zellen nur in
einer Häufigkeit von etwa 1-2 % der Gesamtzellpopulation
vor. Aus diesem Grunde müssen HRS Zellen für Untersuchungen
durch Mikromanipulation isoliert werden. Eine Serie
von 40 Hodgkin-Lymphomen wurde nach Mikrodissektion
von HRS-Zellen und anschließender universeller Amplifikation
der genomischen DNA mittels der vergleichenden genomischen
Hybridisierung (CGH) analysiert. Die Studie ergab,
dass HRS-Zellen durch häufig auftretende Zugewinne des
kurzen Arms von Chromosom 2 und 9 charakterisiert sind.
Weitergehende Analysen deuteten darauf hin, dass das
c-REL Onkogen und das für eine Thyrosinkinase kodierende
Gen JAK-2 diejenigen Gene sind, die über diese numerischen
Veränderungen zur Entwicklung des malignen Phänotyps
beitragen.
Interessanterweise wurden ähnliche chromosomale Veränderungen
in MBL und HD nachgewiesen, was darauf hindeutet,
dass sich die Pathomechanismen für beide Tumorentitäten
zumindest teilweise überlappen.
Solide Tumoren
In Zusammenarbeit mit Gabriele Schackert und Ramon Martinez
(Klinik und Poliklinik für Neurochirurgie, Universität Dresden),
Martin Zörnig (Chemotherapeutisches Forschungsinstitut, Georg-
Speyer-Haus, Frankfurt). Guido Sauter (Pathologisches Institut
der Universität Basel, Schweiz), Andrey Korshunov (Burdenko
Institut, Moskau, Russland)
Um weitere Einblicke in die molekularen Mechanismen bei
Weichteiltumoren zu erhalten, analysierten wir über 200
Leiomyosarkome, maligne periphere Nervenscheidentumoren,
gastrointestinale Strumatumoren sowie verschiedene
Subtypen von Liposarkomen auf zytogenetische Veränderungen
hin (in Zusammenarbeit mit G. Mechtersheimer,
Pathologisches Institut Heidelberg) [15]. Eine CGH Studie
von 19 dedifferenzierten und pleomorphen Liposarkomen
zeigte gemeinsame sowie Subtyp-spezifische chromosomale
Veränderungen [16]. So wiesen pleomorphe Liposarkome
vor allem Zugewinne der chromosomalen Regionen 5p13p15,
1p21, 1q21-q22 und 7q22 auf, während dedifferenzierte
Tumoren vor allem durch hochgradige Amplifikationen
auf dem langen Arm von Chromosom 12 charakterisiert
waren. Chromosomale Imbalancen in Liposarkomen wurden
weiter durch die hochauflösende Matrix CGH (s.u.) untersucht.
Eine Anzahl von Genen konnte identifiziert werden,
die bisher nicht mit der Entwicklung dieser Tumoren in
Verbindung gebracht wurden, wie zum Beispiel ISR1 und
AIB1. Durch die erhaltenen Daten konnten beide
Tumorsubtypen durch geeignete Clusteranalysen klar voneinander
getrennt werden. Darüber hinaus wurden mehrere
Klone, die zwischen den verschiedenen Subtypen
unterscheiden können, durch das support vector machine
Verfahren identifiziert [17].
Wir haben uns darüber hinaus auf genetische Veränderungen
in Plattenepithelkarzinomen der Kopf-Hals-Region
(HNSCCs) konzentriert. CGH Analysen von 20 Tumoren
zeigten hochgradige Amplifikationen und Zugewinne des
distalen Teils von Chromosom 3q. Um die kleinste überlappende
Region dieser Amplifikationen zu bestimmen, wur-
Abteilung B060
Molekulare Genetik
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
den mehrere dieser HNSCCs mit der hochauflösenden Matrix
CGH (s.u.) analysiert. Hierfür wurde ein Chromosom 3q26q28
spezifischer DNA-Chip mit 20 BAC Klonen eingesetzt.
Eine gemeinsam in allen untersuchten Fällen amplifizierte
Region konnte auf 3 Megabasen eingegrenzt werden.
Derzeit werden verschiedene Transkripte innerhalb dieser
Region auf ihre pathogenetische Rolle in diesen Tumoren
hin untersucht.
HNSCCs wurden außerdem mittels des sogenannten
Gewebearray (TMA)-Verfahrens analysiert (s.u.). Wir konstruierten
ein TMA von etwa 600 HNSCCs und untersuchten
die Frequenz hochgradiger Amplifikation von verschiedenen
Onkogenen. Es wurden Korrelationen zwischen Genamplifikationen
und der Lokalisation der Tumoren gefunden,
was darauf hindeutet, dass diese Tumortypen durch unterschiedliche
molekulare Aberrationsmuster charakterisiert
sind. Hinsichtlich die Überlebensrate der Patienten erwies
sich keines der getesteten Gene als signifikanter klinischer
prognostischer Marker. [18-20].
Ein weiterer Schwerpunkt unserer Arbeitsgruppe bezieht
sich auf molekular-zytogenetische Untersuchungen maligner
Tumoren des zentralen Nevensystems. So wurden
chromosomale Imbalancen in metachronen Glioblastomen
sowie in Zusammenhang mit dem Ansprechen auf Chemotherapie
und zytotoxischen Zytokinen in malignen Gliomen
mittels CGH untersucht [21, 22]. In letzteren Fällen waren
am häufigsten die Chromosomen 1, 7q, 19q und 20q von
numerischen Zugewinnen betroffen, während die Chromosomen
4q, 11q, 13q, und 18q und oft unterrepräsentiert
waren. In Zusammenarbeit mit Guido Reifenberger (Düsseldorf)
und Ruthild Weber (Bonn) wurde darüber hinaus
der Mutationsstatus von potentiellen Kandidatengenen
analysiert, die innerhalb der deletierten Loci in Meningiomen
lokalisiert sind. Bezüglich der Kandidatengene auf dem chromosomalen
Arm 9p zeigten unsere Ergebnisse, dass das
CDKN2C Gen selten in Meningiomen verändert ist. Die Mehrzahl
der anaplastischen Meningiome zeigte jedoch entweder
homozygote Deletionen von CDKN2A, p14 (ARF) und
CDKN2B oder Mutationen bzw. einen Expressionsverlust in
CDKN2A und p14 ARF. Das weist darauf hin, dass die
Inaktivierung des G1/S Checkpoints im Zellzyklus anaplastischer
Meningiomzellen eine wichtige pathogenetische Veränderung
darstellt. Bezüglich der Kandidatengene auf Chromosom
18q (MADH2, MADH4, APM1 und DCC) fanden sich
keine Hinweise auf Veränderungen in diesen Tumoren.
Genomische Analysen solider Tumoren wurden außerdem
bei Gliosarkomen [23], Mamakarzinomen [24], Melanomen
[25] und Pankreaskarzinomen [26] durchgeführt. Weitere
Gene (z.B. VPS7 und NF1), die in Zusammenhang mit der
Entstehung verschiedener Tumoren stehen, wurden eingehend
mittels FISH analysiert [27, 28].
Basierend auf eigenen veröffentlichten Daten wurde eine
CGH Datenbank etabliert, welche molekular-zytogenetische
Informationen über etwa 3000 unterschiedliche Tumoren
enthält (etwa 700 hämatologische Erkrankungen, 500
Karzinome, 250 Weichteiltumoren und 350 ZNS Tumoren)
[29]. Mit Hilfe dieser Datenbank zeigte sich, dass hochgradige
Amplifikationen des distalen kurzen Arms von Chromosom
5 in 10% aller Tumoren auftraten. Da diese Veränderung
besonders unter den Liposarkomen sehr häufig
auftritt (18%), haben wir damit begonnen, die Amplifikationen
in diesen Tumoren mittels der Matrix-CGH näher zu
bestimmen.