Untersuchung von Allelverlusten auf den Chromosomen 16 und 22 in menschlichen Gehirntumoren

Abstract

Bei der Tumorbildung spielt die Inaktivierung von TSG eine zentrale Rolle. Ein gehäuftes Auftreten von Allelverlusten (LOH) in spezifischen chromosomalen Lokalisationen in einem Tumor wird als wichtiger Hinweis auf ein TSG gesehen. Obwohl bereits viele Tumorsuppressorgene -wie NF1/2, TSC1/2, RB1, TP53, PTEN u.a.- bekannt sind, sind sicher noch zahlreiche solche Gene zu entdecken.<br /> Die vorliegende Arbeit ist ein Teil eines großen Projektes, in welchem Untersuchungen zu Allelverlusten in sämtlichen 46 humanen Chromosomen an ca. 400 Tumoren des ZNS durchgeführt wurden. Die ca. 400 Tumoren wurden anhand von je 5 polymorphen Mikrosatellitenmarkern der Chromosomen 22 und 16 auf LOH untersucht.<br /> Das Meningeom ist ein Tumor, der mit der Neurofibromatose Typ 2 (NF2) assoziiert ist. Mutationen des NF2-Gens (Lokalisation: Chromosom 22q12.2) wurden in sporadischen Meningeomen gefunden und sind mit LOH auf dem Chromosom 22 assoziiert. Das NF2-Gen codiert ein Protein, Merlin, das aufgrund von Sequenzhomologien der Protein-4.1-Familie zugeordnet ist. Die hemmende Wachstumsaktivität von Merlin ist abhängig von spezifischer Interaktion mit CD44, einem Zelloberflächen-Rezeptor für Hyaluronsäure. Die Inaktivierung von Merlin fördert das Zellwachstum. Fast alle NF2-Mutationen führen zum Verlust der Merlin-Expression. Zusätzlich fand sich eine epigenetische Veränderung durch eine Hypermethylierung im Promotorbereich des NF2-Gens in sporadischen Meningeomen.<br /> 86 von etwa 400 Tumoren des ZNS in der untersuchten Serie waren Meningeome. Hierbei waren 60 von 86 Meningeomen informativ (heterozygot) bei zumindest einem der untersuchten Marker auf dem Chromosom 22. Es konnte ein Unterschied der histologischen Subtypen hinsichtlich der LOH-Häufigkeit festgestellt werden: Fibroblastische Meningeome 75% (6/8), transitionale Meningeome 80% (12/15), meningotheliale Meningeome 36% (9/25). Das Ergebnis deutet darauf hin, daß Mutationen des NF2-Gens eine wichtige Rolle in der Entstehung der fibroblastischen und transitionalen Meningeome spielen, während in der Tumorgenese der meningothelialen Meningeome das NF2-Gen nicht beteiligt ist, wie unsere Arbeitsgruppe belegen konnte.<br /> Bei der malignen Meningeom-Progression nahm die LOH-Rate im Bereich der untersuchten chromosomalen Regionen auf Chromosom 22 im Vergleich zu denjenigen bei fibroblastischen und transitionalen Meningeomen offenbar nicht signifikant zu: Atypische Meningeome 70% (7/10) , anaplastische Meningeome 89% (8/9).<br /> In dieser Arbeit zeigte sich nur bei 25% der GBM WHO Grad IV LOH auf Chromosom 22 bei zumindest einem der untersuchten Marker. Diese relativ niedrige LOH-Häufigkeit, insbesondere beim GBM, widerspricht dem Ergebnis eines deutlich häufigeren LOH einer anderen Arbeitsgruppe. Die Ursache dieser diskrepanten Ergebnisse ist hauptsächlich auf die hier limitierte Anzahl der untersuchten Marker zurückzuführen, sodass kleinere Deletionen, z.B. des TIMP3-Gens, möglicherweise nicht erfasst wurde.<br /> LOH-Untersuchungen des Chromosoms 16 sind nicht nur wegen des dort lokalisierten TSC2- Gens bei Untersuchungen der Hirntumoren von Bedeutung, sondern auch wegen der erhöhten Inzidenz dieser „LOH 16“ in anderen Tumoren, z.B. beim Mammakarzinom, Prostatakarzinom und hepatozellulären Karzinom.<br /> In dieser Arbeit gab es keine mit TSC assoziierten Hirntumoren, es wurden jedoch LOH 16- Untersuchungen in verschiedenen Hirntumortypen mittels 5 Markern durchgeführt. Am häufigsten fand sich LOH 16 im Hämangioperizytom. In diesen seltenen Tumoren gab es bei zwei von drei informativen Patienten ein LOH 16 festzustellen, was allerdings bei so einer geringen Tumorzahl jedoch nicht statistisch aussagekräftig ist.<br /> Hirnmetastasen von dem Leber-, Prostata- und Mammakarzinomen zeigen zusammengefasst in 35% der Fälle (7/20) LOH 16 und in 39% (7/18) der Fälle LOH 22. Bei der geringen Zahl der untersuchten Hirnmetastasen können jedoch auch hier keine verallgemeinernden Schlüsse gezogen werden.<br /> Zusammengefasst wurde in dieser Arbeit die Frequenz chromosomaler Verluste in einem weiten Spektrum intrakranieller, intraspinaler und intraduktaler Tumoren ermittelt.