Molekulargenetischer Nachweis chromosomaler Translokationen in pädiatrischen Sarkomen

Neuere Untersuchungen haben gezeigt, daß einige Sarkome, insbesondere solche, die typischerweise im Kindes- und jungen Erwachsenenalter auftreten, charakteristische chromosomale Translokationen aufweisen, denen eine ätiologische Bedeutung zugewiesen werden muß. Zur Evaluierung der diagnostischen Bedeutung dieser Translokationen haben wir Tumoren von über 300 Patienten, darunter Ewing-Tumoren, Rhabdomyosarkome, Synovialsarkome, und desmoplastische Rundzelltumoren, bezüglich der für die jeweiligen Krankheitsbilder charakteristischen Translokationen mit Hilfe von RT-PCR Assays untersucht. Für die Ewing-Tumoren sind dies die t(11;22)(q24;q12)- und die t(21;22)(q22;q12)-Translokationen mit der Fusion des EWS-Gens mit dem FLI-1- oder dem ERG-Gen. Bei den alveolären Rhabdomyosarkomen findet man die t(1;13)(p36;q14)- und die t(2;13)(q37;q14)-Translokationen, die mit der Fusion des PAX7 bzw. PAX3-Gens mit dem FKHR-Gen einhergehen. Bei den Synovialsarkomen tritt typischerweise eine t(X;18)(p11;q11)-Translokation unter Bildung eines SYT/SSX-Fusionsgens auf und die desmoplastischen Rundzelltumoren schließlich sind durch die Expression eines EWS/WT1-Gens gekennzeichnet, das in Folge einer t(11;22)(p13;q12)-Translokation gebildet wird. Als Ausgangsmaterial für die Untersuchungen diente sowohl kryokonseviertes als auch formalin-fixiertes, in Paraffin eingebettetes Tumorgewebe. Es konnte gezeigt werden, daß die genannten Translokationen für die jeweiligen Entitäten spezifisch sind, da sie ausschließlich und rekurrent in den genannten Tumoren auftreten. Damit kommt dem Nachweis dieser tumorspezifischen Translokationen neben der klassischen morphologischen Untersuchung ein wesentlicher diagnostischer Wert zu. Darüber hinaus erlaubt die hohe Sensitivität von RT-PCR-Untersuchungen auch die Detektion weniger Tumorzellen vor einem großen Hintergrund von Nicht-Tumorzellen. So ist es zB. möglich, auch noch 10 Ewing-Tumorzellen in einer Probe von 10 Mio. mononukleären Blutzellen molekulargenetisch nachzuweisen. Dieser Untersuchung kommt insbesondere beim Nachweis von submikroskopischer Metastasierung oder einer minimalen Resterkrankung eine besondere Bedeutung zu. In einer retrospektiven Studie konnte gezeigt werden, das etwa 50% aller Ewing-Tumor Patienten zum Zeitpunkt der Diagnosestellung eine durch RT-PCR detektierbare Knochenmarksabsiedlungen des Tumors aufweisen. Dabei geht die Anwesenheit molekulargenetisch nachgewiesener Tumorzellen statistisch signifikant mit einer Reduktion des ereignisfreien Überlebens einher. Ob die sich abzeichnende klinische Relevanz dieser Ergebnisse auch in einer multivariaten Analyse bestätigt werden kann, wird zur Zeit im Rahmen der europäischen Ewing-Sarkom Studie (EICESS) in einer prospektiven Studie untersucht.

Drittmittelgeber:

Deutsche Krebshilfe / BIOMED 2

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. Karl-Ludwig Schäfer, PD Dr. Barbara Dockhorn-Dworniczak, Prof. Dr. Werner Böcker, Prof. Dr. Winfried Winkelmann (Klinik für Orthopädie), Prof. Dr. Heribert Jürgens (Klinik für pädiatrische Hämatologie und Onkologie)

Veröffentlichungen:

Dockhorn-Dworniczak, B., K.L. Schäfer, S. Blasius, H. Christiansen, E. Koscielniak, J. Ritter, W. Winkelmann, H. Jurgens, W. Bocker: (1997). Assessment of molecular genetic detection of chromosome translocations in the differential diagnosis of pediatric sarcomas. Klin. Padiatr. 209, 156-164.

Dockhorn-Dworniczak, B., K.L. Schäfer, R. Dantcheva, S. Blasius, W. Winkelmann, S. Strehl, S. Burdach, F. van Valen, H. Jurgens, W. Bocker: (1994). Diagnostic value of the molecular genetic detection of the t(11; 22) translocation in Ewing's tumours. Virchows Arch. 425, 107-112.

Zoubek, A., B. Dockhorn-Dworniczak, O. Delattre, H. Christiansen, F. Niggli, I. Gatterer Menz, T.L. Smith, H. Jurgens, H. Gadner, H. Kovar: (1996). Does expression of different EWS chimeric transcripts define clinically distinct risk groups of Ewing tumor patients? J. Clin. Oncol. 14, 1245-1251.

Labelle, Y., J. Zucman, G. Stenman, L.G. Kindblom, J. Knight, C. Turc Carel, B. Dockhorn- Dworniczak, N. Mandahl, C. Desmaze, M. Peter, et a: (1995). Oncogenic conversion of a novel orphan nuclear receptor by chromosome translocation. Hum. Mol. Genet. 4, 2219-2226.

Vorobyov, E., I. Mertsalov, B. Dockhorn-Dworniczak, B. Dworniczak, H. Horst: (1997) The genomic organisation and the full coding region of human PAX7 gene. Genomics 45, 168-174

Dockhorn-Dworniczak, B., A. Zoubek, H. Kovar, A. Craft, J. Haas, H. Gadner, H. Jürgens: (1996) Detection of Ewing's Tumor cells in bone marrow and peripheral blood samples by means of RT-PCR. A preliminary report of the EICESS 92 Molecular Genetic Committee.International Society of Pediatric Oncology SIOP XXVIII Meeting, Vienna, Austria.