Isolierung und Charakterisierung differentiell exprimierter Gene in Ewing-Tumoren mit unterschiedlichen Rearrangements des EWS-Gens

Die Familie der Ewing-Tumoren umfaßt die typischen und atypischen Formen des Ewing-Sarkoms, den peripheren neuroektodermalen Tumor (PNET) sowie den Askin-Tumor. Die Ewing Tumoren treten überwiegend als Knochentumoren auf und stellen nach dem Osteosarkom den zweithäufigsten Knochentumor dar. Ewing Tumoren weisen, ähnlich wie andere solide Tumoren des Kindesalters, genetisch spezifische Umlagerungen auf, durch die sie eindeutig charakterisiert werden können. Bei diesen chromosomalen Translokationen werden Genabschnitte von Transkriptionsfaktoren der ets-Familie - meist des FLI-1 Gens - in den Bereich des EWS-Gens auf Chromosom 22q12 transloziert und infolge dessen als chimäres Protein konstitutiv exprimiert. Der molekulargenetische Nachweis dieser Translokationen ist mittlerweile ein wertvoller Bestandteil der routinemäßigen Diagnostik der klein-, blau-, rundzelligen Tumoren (Dockhorn-Dworniczak et al., Virchows Archiv 1994; Dockhorn-Dworniczak et al., Klin.Pädiatr. 1997) Ewing Tumor Patienten, die zum Zeitpunkt der Diagnosestellung bereits eine Metastasierung aufweisen, müssen in eine Hochrisikogruppe mit intensivierter Therapie eingeordnet werden. Dagegen sind für die Gruppe der nicht metastasierten Patienten keine verbindlichen Prognoseparameter für eine stratifizierte Therapie evaluiert, obwohl etwa ein Drittel dieser Patienten ein Rezidiv erleiden und deren Tumoren somit ein anderes biologisches Verhalten zeigen als die Tumoren der Patienten mit günstigem Verlauf. Ein vielversprechender Ansatz zur Erarbeitung von Prognoseparametern für diese Patientengruppe ist die detaillierte molekulargenetische Charakterisierung der chromosomalen Umlagerungen. Eine Besonderheit dieser Translokationen ist nämlich das Auftreten vielfältiger Bruchpunkt-Variationen, infolge derer bei der Translokation chimäre Genprodukte entstehen, die unterschiedliche Anteile der Ausgangsgene enthalten. Wie in einer multizentrischen Untersuchung im Rahmen der europäischen Ewing-Sarkom Studie (EICESS: European Intergroup Ewing Sarcoma Study) gezeigt werden konnte, ist gerade dieses Auftreten unterschiedlicher chimärer Genprodukte offenbar von prognostischer Bedeutung. Danach besitzen Patienten, die eine Fusion von EWS Exon 7 mit FLI-1 Exon 6 aufweisen, innerhalb der Gruppe von Patienten mit primär lokalisierter Erkrankung einen besonders günstigen klinischen Verlauf. Zur Zeit werden in einem aktuellen Forschungsprojekt durch die Erstellung von Transkriptionsprofilen bei Ewingtumoren translokationsabhängige und -unabhängige Veränderungen der Genexpression erfaßt und deren Bedeutung für die Tumorentstehung und Progression an einem klinisch definierten Patientenkollektiv evaluiert. Dazu werden mit Hilfe der Differential-Display RT-PCR (DD RT-PCR) Technologie, die die vergleichende Darstellung des kompletten Expressionsmusters von unterschiedlichen Zellpopulationen gestattet, Tumoren von Studienpatienten untersucht, um so Gene zu isolieren, die in Korrelation mit der Art der t(11;22)-Translokation und dem klinischen Verlauf unterschiedlich exprimiert werden.

Drittmittelgeber:

IMF-Förderung der WWU

Beteiligte Wissenschaftler:

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

Veröffentlichungen:

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.