Zyto- und Molekulargenetik in der Pädiatrischen Hämato-onkologie. Luzern PD Dr. Joëlle Tchinda

Transkript

1 Zyto- und Molekulargenetik in der Pädiatrischen Hämato-onkologie Luzern PD Dr. Joëlle Tchinda

2 Zellzyklus (1)

3 Zellzyklus (2)

4 Material zur Chromosomenpräparation Amnionflüssigkeit Chorionzotten Nabelschnurblut Knochenmarkaspirat Peripheres Blut Lymphknotenaspirat Tumorbiopsien Peripheres Blut Exudatpunktionen Hautfibroblasten

5 Material für optimale Ergebnisse Haferlach et al. Ann Hematol 2007

6 Zellkultur

7 Klassifizierung von Chromosomen Größe Lage des Zentromers Bänderungsmuster

8 Karyogramm

9 Techniken der Zytogenetik K Telobacs p 2p 2q 3p 3q 4q 5p 6p 6p 6q 7p 7q 8q 9p 9q 10p 10q 11q 12p 12q 14q 15q 16p 16p 17p 17q 18p 19p 19q 20q 21q 22q Xp Xp Xq Xp/ 1 Localization Ratio Average of 3 3pter

10 Prinzip der FISH

11 FISH-Proben

12 FISH Hybridisierungsmuster Dual color Double fusion, i.e. BCR_ABL Dual color Break Apart, i.e. MLL Two single color probes, i.e. CEP7 and 8

13 Microarray CGH

14 Microarray CGH Profile

15 Molekulargenetik (1) Es gibt zwei Typen genetischer Alterationen in lymphatischen Leukämien und Lymphomen. Somatische Mutationen, welche in der Pathogenese involviert sind. Rearrangements der Immunoglobulingene und T-Zell- Receptor-Gene als Klonalitätsmarker. Da diese zwei Typen Alterationen entweder in der DNA (Fusionsgene) oder der RNA (Ig- / TCR-Rearr.) identifiziert werden können, ist es wichtig bei Diagnosestellung sowohl DNA als auch RNA zu asservieren.

16 Molekulargenetik (2) Die Molekulargenetik ermöglicht die Detektion prognostisch relevanter Fusionstranskripte, z.b. BCR/ABL1. Quantitative PCR (qpcr) ist die sensitivste Methode für die Detektion der minimalen Resterkrankung (MRD: minimal residual disease). qpcr kann für die Analyse von Fusionstranskripte und klonalen Ig- und TCR-Genrearrangements verwendet werden.

17 MRD-Analyse mittels TaqMan Tag0; E-1 Fup BC H2O Tag0; E-1 Fup H2O BC

18 Risikostratifizierung aufgrund des initialen Therapieansprechens FACS Diagnose FACS MRD PCR MRD 0 PCR MRD1 PCR MRD2 INDUKTIONS-CHEMO Standard-Risiko Mittleres Risiko Hoch-Risiko (~10%) Wochen Jahre Minimale Resterkrankung = Minimal Residual Disease (MRD)

19 Tumorentstehung Mutagenese Fehler in DNA-Reparatursystemen Viren Familiäre Disposition

20 Tumorsuppressorgendeletion TP53 (17p13.1)

21 Onkogenamplifikation MYC (8q24)

22 Dysregulation rearrangierter Gene [t(8;14)(q24;q32)]

23 Hybridgenbildung BCR-ABL1 [t(9;22)(q34;q11.2)]

24 Befunde der B-ALL (1) Aberrationen - bis zu 80% bei Kindern - bis zu 70% bei Erwachsenen Strukturelle Verändeungen ca. 50% Hyperdiploidien Chromosomen gute Prognose - + Chr. 4, 6, 10, 14, 17, 18, 21 und X Hypodipoidien - 45 Chromosomen - meist 45 Chromosomen intermediäre Prognose Chromosomen selten (ca. 8%) ungünstige Prognose Fast (near) haploid Chromosomen sehr schlechte Prognose - + Chr. 6, 8, 10, 14, 18 und 21

25 Befunde der B-ALL (2) Aberration Subgruppe Gene Häufigkeit Kinder (Erwachsene) t(1;19)(q23;p13) Prä-B-ALL E2A-PBX1 5-6% (3%) t(4;11)(q21;q23) Pro-B-ALL MLL-AF4 2% (6%) t(9;22)(q34;q11) c-all BCR-ABL 2-5% (25-30%) t(8;14)(q24;q32) Reife B-ALL IGH-MYC 3% (5%) t(10;14)(q24;q11) T-ALL HOX11-TCR 1% (3%) t(12;21)(p13;q22) Prä-B-ALL ETV6-ALL % (<1%) 9p T, Prä-B p16ink4a 7-12% (15%) 6q c, Prä-B, T? 4-13% (6%) 14q11 T-ALL TCR 1% (6%) Haferlach et al. Ann Hematol 2007

26 ALL FISH Panel

27 Befunde der T-ALL Genetic abnormalities involving T-cell receptor genes Rearrangement Gene T-cell receptor inv(14)(q11q32) ICH TCRA/D inv(14)(q11q32) TCL1 TCRA/D t(14;14)(q11;q32) TCL1 TCRA/D t(10;14)(q24;q11) HOX11 TCRD t(5;14)(q35;q32) HOX11L2 CTIP2 t(1;14)(p33;q11) TAL1 TCRD TAL deletion TAL1 t(7;9)(q24;q32) TAL2 TCRB t(11;14)(p15;q11) LMO1 TCRA/D t(11;14)(p13;q11) LMO2 TCRA/D t(7;11)(q35;p13) LMO2 TCRB t(8;14)(q24;q11) cmyc TCRA t(1;7)(p34;q24) LCA TCRB t(7;9)(q34;q34.3) TAN1 TCRB

28 ALL-BFM: Risikogruppen (1) T/non-HR: T-ALL, keine Hochrisiko (HR) Kriterien pb / non HR: pb-all, keine HR Kriterien Standardrisiko (SR) PCR-MRD-SR (PCR-MRD negativ am Tag 33 und zur Woche 12) Falls kein PCR-MRD-Ergebnis verfügbar, FCM-MRD d15 < 0.1% Mittleres Risiko (MR): kein SR, kein HR

29 ALL-BFM: Risikogruppen (2) Hochrisiko (HR): eines oder mehrere der folgenden Kriterien Prednison Poor Response (>= 1000 Blasten/µl im peripheren Blut nach der Prednison-Vorphase) FCM-MRD im Knochenmark am Tag 15 >= 10% keine Remission am Tag 33 Positivität für MLL/AF4 oder t(4;11), Hypodiploidie PCR-MRD-HR (PCR-MRD >10-3 zur Woche 12, PCR-MRD-MR Slow Early Response bei pb-all (PCR-MRD >10-3 an Tag 33 und 10-4 /10-5 zur Woche 12).

30 AML: Veränderungen und FAB Chromosomenaberration FAB- Subtyp +13 M0, M1 der(1;17)(q10;p10) M1, M2 +4 M1, M2 t(6;9)(p23;q34) M1, M2 t(9;22)(q34;q11) M1, M2 +11 M1, M2 t(16;21)(p11;q22) M1, M2 t(7;11)(p15;p15) M2 t(8;21)(p22;q22) M2 t(15;17)(q22;q21) M3/M3V t(1;3)(p36;q21) M4 +22 M4 inv(16)(p13q22) / t(16;16)(p13;q22) M4Eo 11q23-Translokationen M4, M5 t(6;11)(q27;q23) M4, M5 t(11;19)(q23;p13.3) M4, M5 t(11;19)(q23;p13.1) M4, M5 t(8;16)(p11;p13) M5 t(9;11)(p22;q23) M5 t(1;22)(p13;q13) M7

31 Befunde des MDS Veränderung RA RARS RAEB-t CMML Total t(1;3)(p36;q21) <1 <1 <1 <1 <1 t(1;7)(q10;p10) <1 <1 <1 <1 <1 inv(3)(q21q26) ins(3;3)(q21;q21q26) 1-5 <1 1-5 <1 1-5 t(3;3)(q21;q26) del(5q) < <1 1-5 <1 1-5 t(6;9)(p23;q34) <1 <1 <1 <1 < del(7q) t(9;22)(q34;q11) <1 <1 <1 <1 <1 +11 <1 < del(11q) del(12p) del(13q) inv(16)(p13q22) t(16;16)(p13;q22) <1 <1 <1 <1 <1 del(16)(q22) i(17q) <1 < < del(20q) X 1-5 < Y

32 Befunde der pädiatrischen NHL Burkitt-Lymphom (40% NHL): t(8;14)(q24;q32) oder Variante Lymphoblastisches Lymphom (30%): ähnlich wie lymphatische Leukämie DLBCL (20%) t(14;18) and TP53 Mutationen (20% der Fälle) t(3;v)(q27;v)/ BCL6 Rearr (6-30% der Fälle) t(8;14)(q24;q32) oder Variante MYC Rearr (7-10% der Fälle) Anaplastisches grosszelliges Lymphom (10%) t(2;v)(p23;v)/alk Rearr in ALK+ ALCL

33 Genetische Veränderungen bei solider Tumoren Medulloblastom: i(17)(q10) Oligodendrogliom: del(1p), del(19q) Wilm s Tumor: heterogen Neuroblastom: MYCN-Amplification, 1p-Deletion/Imbalance, 11q-Deletion, 17q-Zugewinn Ewing s Sarkom / PNET: EWSR1 Rearrangement arms: FOXO1-Rearrangement Keimzelltumor: i(12p) Infantiles Fibrosarkom / Kongenitales nephroblastisches Nephrom: t(12;15)(p13;q26)

34 Neuroblastom MYCN amp del(1p)

35 Genetik: Anwendung Konventionelle zytogenetische Analyse ist standard bei der Diagnose akuter Leukämien Der karyotyp wird für die WHO-Klassifikation gebraucht Die Zytogenetik und Molekulargenetik sind für die Prognose und die Therapie relevant FISH ermöglicht die Analyse vieler Marker innerhalb 24 Stunden FISH kann zur Bestätigung des Ergebnisses der konventionellen zytogenetischen Analyse verwendet werden FISH und PCR etablieren Marker für die Verlaufskontrollen

36 Onkologie-Diagnostiklabor KISPI Zürich Dr. Tchinda, Joëlle (Leitung) Dr. Korinth, Dirk (Stv. Leitung) Benitez Brito, Ramon Eduria, Augusto Lüthy, Cornelia Zellweger, Bigna Zhao, Jianming Kubetzko, Susanne Siegenthaler, Renate Suter, Viviane Van Essen, Silvia