Bestimmung der Frequenz präleukämischer Translokationen in Nabelschnurblut - Vorhaben 3618S32275

Abstract

Die pädiatrische akute lymphatische Leukämie (ALL) ist charakterisiert durch präleukämische chromosomale Translokationen, die breits vor der Geburt auftreten. Am häufigsten ist die Translokation t(12;21), die zur Bildung des chimären Transkriptionsfaktors ETV6-RUNX1 führt. Für die Entstehung einer Leukämie sind weitere genetische Aberrationen notwendig. Die Häufigkeit mit der ETV6-RUNX1-positive präleukämische Zellen bei Neugeborenen auftreten, ist noch unklar. Es wurde zunächst erwartet, dass sie der Inzidenz von ETV6-RUNX1-positiver Leukämie bei Kindern (≈1/10.000) entspricht. Erste Ergebnisse zeigten jedoch, dass ETV6-RUNX1-Translokationen 100x häufiger bei Neugeborenen auftreten, als tatsächlich Kinder an dieser Leukämie erkranken. Nachfolgende Studien verwendeten RNA und RT-PCR zur Prävalenzbestimmung. Die geringe Stabilität der RNA und die Neigung der RT-PCR zu falsch positiven Ergebnissen verursachten jedoch widersprüchliche Ergebnisse. In einem Pilotprojekt des BMU/BfS wurde deshalb von Prof. Robert Slany (Institut für Genetik, Universität Erlangen-Nürnberg) und der Projektleitung eine auf stabiler DNA basierende Methode zum Nachweis präleukämischer Translokationen (genomische inverse PCR zur Detektion von ligierten Bruchpunkten, abgekürzt: GIPFEL) entwickelt. Die GIPFEL-Methode weist Genfusionen ohne vorherige Kenntnis des Bruchpunkts spezifisch und mit hoher Sensitivität (10-4) nach. In einem weiteren BMU/BfS-Projekt wurde diese Technik von der Projektleitung für den Nachweis von Translokations-positiven Zellen in Nabelschnurblutproben von gesunden Neugeborenen adaptiert. In einem ersten populationsbasierten, retrospektiven Screening von 1000 gesunden Neugeborenen zeigten 5% ETV6-RUNX1 positive Signale. Um dieses Ergebnis in einer erweiterten Kohorte zu prüfen, wurden in dem aktuellen Projekt weitere 1405 Nabelschnurblutproben von gesunden Neugeborenen mit der GIPFEL-Technik untersucht. Die Proben wurden im Jahr 2004 in Krankenhäusern in Nordrhein-Westfalen gesammelt und in der José Carreras Stammzellbank (Direktorin: Prof. Gesine Kögler) asserviert und pseudonymisiert. Von diesen 1405 Nabelschnurblutproben waren 103 (7,3%) ETV6-RUNX1-positiv. Bei fünf dieser Proben konnte der Bruchpunkt mittels Primerwalk und Sanger-Sequenzierung mit Basenpaarauflösung bestimmt und in einem zweiten Aliquot derselben Nabelschnurblutprobe mittels nested PCR zusätzlich verifiziert werden. In einem Begleitprojekt wurde eine Nachverfolgung der Spender für den Vergleich der Screening-Ergebnisse mit tatsächlichen Leukämiefällen genutzt. Dazu wurden die Familien und Spender der 103 positiven Proben kontaktiert. 75 (73,5%) konnten erreicht werden. Keiner der aktuell 16 bis 17 Jahre alten, kontaktierten Jugendlichen hatte eine ALL entwickelt. Die Bruchpunktregionen von ETV6-RUNX1-positiven Proben wurden mit publizierten Leukämie-Bruchpunkten von Patienten verschiedenen Alters verglichen. Die Bruchpunkte traten im Nabelschnurblut signifikant seltener am 3‘ Ende der RUNX1-Bruchpunktsregion auf. Weitere Untersuchungen dazu könnten Rückschlüsse zu den molekularen Ursachen der Translokation und verantwortlichen Noxen ermöglichen. Eine Assoziation bestimmter ETV6-RUNX1-Translokationen mit häufigerer ALL-Entstehung könnte ggf. eine individuelle frühe Risikobewertungen ermöglichen. Die Studie bestätigte die hohe Inzidenz von ETV6-RUNX1-positiven präleukämischen Zellen bei gesunden Neugeborenen und damit die hohe Zahl an prädisponierten Kindern in der Bevölkerung. Die vorgestellte Studie bestätigt, dass das Leukämie-induzierende Potenzial des Transkriptionsfaktors ETV6-RUNX1 als gering zu bewerten ist. Daher kommt dem Einfluss sekundärer umweltbedingter oder spontan auftretender, kooperierender, onkogener Läsionen eine besondere Bedeutung bei der Entstehung der ETV6-RUNX1-positiven Kinderleukämie zu.