Geräteeinheit für die Sequenzierung und Auftrennung genomischer Fragmente sowie für die quantitative PCR-Analyse
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Schwerpunkt unserer Forschungsprojekte sind die Identifizierung und Charakterisierung neuer Genaberrationen sowohl bei malignen myeloischen als auch bei malignen lymphatischen Erkrankungen. Hierdurch sollen weitere Einblicke in die Pathomechanismen der Erkrankungen gewonnen und neue prognostische Marker definiert werden , die eine Optimierung der Therapie ermöglichen. Im Rahmen dieser Analysen wurden/werden seit Bewilligung des Antrages eine Reihe von Kandidatengenen auf Mutationen und/oder aberrante Genexpression untersucht. Für die akute myeloische Leukämie (AML) wurden hierzu Knochenmark- und/oder periphere Blutproben (ca. 2500) von Patienten aus den Studien der Deutsch-Österreichischen AML Studiengruppe (AMLSG) analysiert. Sequenz- und/oder Expressionsanalysen wurden für folgende Gene durchgeführt: CEBPA, RUNX1, WT1, KIT, RAS, ASXL1, DNMT3A, TET2, TP53, EV/1 und MN1. Darüber hinaus wurden/werden alle AML Studienpatienten auf das Vorliegen einer FL T3-ITD und NPM1 Mutation sowie auf das Vorliegen rekurrenter AML-assoziierter Genfusionen [t(8;21); inv/t(16 ;16); t(15 ;17); t(9; 11 )] untersucht. Zusätzlich konnten für alle o.g. Genfusionen sowie für NPM1 Mutationen hochsensitive RQ-PCR Assays etabliert werden , die den Nachweis minimaler Resterkrankung ermöglichen. Im Rahmen der SNP- array- und Next-Generation Sequencing (NGS)-basierten Projekte konnten eine Reihe weiterer Kandidatengene (z.B. FOXP1, PAN3, CDX2, RAD21) identifiziert werden, die mittels Sequenz- und Expressionsanalysen auf ihre pathogenetische Bedeutung evaluiert wurden/werden . Die gleiche Strategie wird bei den BCR/ABL-negativen myeloproliferativen Neoplasien (MPN) verfolgt. Neben dem Nachweis der JAK2 und MPL Mutationen erfolgt hier die quantitative Bestimmung der JAK2 Allel-Last, sowohl bei Diagnose, als auch im Therapieverlauf. Dadurch können Therapieeffekte, insbesondere die W irkung neuer Substanzen, wie z.B. den JAK2 Inhibitoren untersucht werden. Neben JAK2 und MPL wurden an einer größeren Serie von MPN (>1 00) umfassende Genmutationsanalysen (DNMT3A, IDH112, EZH2, CBL, TET2, ASXL1) durchgeführt. ln Analogie zur AML stellt die Identifizierung neuer pathogenetisch relevanter Genaberrationen unter Verwendung array-basierter Techniken einen weiteren Forschungsschwerpunkt bei MPN dar. Im Rahmen der Projekte zur chronischen lymphatischen Leukämie (CLL) wurde die Hochdurchsatzanalyse von Kandidatengenen wie A TM und TP53 sowie des IGHV Mutationsstatus im Rahmen von Studien der DCLLSG an mehreren hundert Patientenproben ermöglicht. ln Zusammenarbeit mit der Kooperationseinheit mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) wurde zudem die Analyse epigenetischer Aberrationen in der CLL mittels Bisulfit-Sequenzierung durchgeführt, um in der am häufigsten von Aberrationen betroffenen Region 13q14 den grundlegenden Pathomechanismus der CLL zu klären und diagnostisch relevante Aberrationen aufzuzeigen. Basierend auf unseren Vorarbeiten zu DNA Microarray Analysen konnte unsere Arbeitsgruppe den Stellenwert von Genexpressionsanalysen auch bei der CLL zeigen. Rekurrente, prognostisch relevante Aberrationen wie Verluste der chromosomalen Banden 17p13, 11 q23 und 13q14 sind mit einem signifikanten Gen-Dosis-Effekt korreliert. ln weiteren Projekten wurde mittels quantitativer PCR Analysen die klinische und biologische Bedeutung von Telomerverkürzung bei der CLL untersucht. Dabei zeigte sich ein signifikanter Zusammenhang zwischen genorniseher Komplexität und Telomerverkürzung, sowie in multivariater Analyse eine unabhängige prognostische Bedeutung kurzer Telomere. ln aktuellen Arbeiten wurde darüber hinaus die Rolle neuer, mittels NGS identifizierter Genmutationen beispielsweise in NOTCH1 und SF381 bei der CLL untersucht. Dabei konnten in Patientenkohorten aus klinischen Studien die lnzidenzen, detaillierte Korrelationen mit anderen biologischen und klinischen Charakteristika, sowie die prognostische Wertigkeit dieser Mutationen evaluiert werden. ln laufenden Projekten werden derzeit neue Mutationen in Genen wie BIRC3, FBXW7, MYDBB, XP01, etc. hinsichtlich ihrer prädiktiven und prognostischen Bedeutung untersucht, um dadurch die Grundlagen für eine verbesserte Risikostratifikation und neue therapeutische Strategien zu legen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Detailed analysis of p53 pathway defects in fludarabine-refractory chronic lymphocytic leukemia (CLL): dissecting the contribution of 17p deletion, TP53 mutation, p53-p21 dysfunction, and miR34a in a prospective clinical trial. Blood 2009; 114(13):2589-97
Zenz T, Habe S, Denzel T, Mohr J, Winkler D, Bühler A, Sarno A, Groner S, Mertens D, Busch R, Hallek M, Döhner H, Stilgenbauer S
(Siehe online unter https://doi.org/10.1182/blood-2009-05-224071) - Addition of rituximab to fludarabine and cyclophosphamide in patients with ehrenie lymphocytic leukaemia: a randomised, open-label, phase 3 trial. Lancet 2010; 376(9747):1164-74
Hallek M, Fischer K, Fingerle-Rowson G, Fink AM, Busch R, MayerJ, Hensel M, Hopfinger G, Hess G, von Grünhagen U, Bergmann M, Catalano J, Zinzani PL, Caligaris-Cappio F, Seymour JF, Berrebi A, Jäger U, Cazin B, Trneny M, Westermann A, Wendtner CM, Eichhorst BF, Staib P, Bühler A, Winkler D, Zenz T, Böttcher S, Ritgen M, Mendila M, Kneba M, Döhner H, Stilgenbauer S
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/S0140-6736(10)61381-5) - Gene expression factors as predictors of genetic risk and survival in chronic lymphocytic leukemia. Haematologica 2010, 95(1):102-9
Kienle D, Benner A, Läufle C, Winkler D, Schneider C, Bühler A, Zenz T, Habermann A, Jäger U, Lichter P, Dalla-Favera R, Döhner H, Stilgenbauer S
(Siehe online unter https://doi.org/10.3324/haematol.2009.010298) - TP53 mutation and survival in chronic lymphocytic leukemia. J Clin Oncol 2010; 28(29):4473-9
Zenz T, Eichhorst B , Busch R, Denzel T, Habe S, Winkler D, Bühler A, Edelmann J, Bergmann M, Hopfinger G, Hensel M, Hallek M, Döhner H, Stilgenbauer S
(Siehe online unter https://doi.org/10.1200/JCO.2009.27.8762) - Bendamustine combined with rituximab in patients with relapsed and/or refractory chronic lymphocytic leukemia: a multicenter phase II trial of the German Chronic Lymphocytic Leukemia Study Group. J Cl in Oncol 2011 ; 29(26) :3559-66
Fischer K, Cramer P, Busch R, Stilgenbauer S, Bahlo J, Schweighofer CD, Böttcher S, Staib P, Kiehl M, Eckart MJ, Kranz G,Goede V, Elter T, Bühler A, Winkler D, Kneba M, Döhner H, Eichhorst BF, Hallek M, Wendtner CM
(Siehe online unter https://doi.org/10.1200/JCO.2010.33.8061) - High-resolution genomic profiling of chronic lymphocytic leukemia reveals new recurrent genomic alterations. Blood 2012; 120(24):4783-94
Edelmann J, Holzmann K, Miller F, Winkler D, Bühler A, Zenz T, Bullinger L, Kühn MW, Gerhardinger A, Bloehdorn J, Radtke I, Su X, Ma J, Pounds S, Hallek M, Lichter P, Korbel J, Busch R, Mertens D, Downing JR, Stilgenbauer S, Döhner H
(Siehe online unter https://doi.org/10.1182/blood-2012-04-423517) - Quantitative DNA methylation analysis identifies a single CpG dinucleotide important for ZAP-70 expression and predictive of prognosis in ehrenie lymphocytic leukemia. J Clin Oncol 2012 30(20):2483-91
Claus R, Lucas DM , Stilgenbauer S, Ruppert AS, Yu L, Zucknick M, Mertens D, Bühler A, Oakes CC, Larson RA, Kay NE, Jelinek DF, Kipps T J, Rassenti LZ, Gribben JG, Döhner H, Heerema NA, Marcucci G, Plass C, Byrd JC
(Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1200%2FJCO.2011.39.3090) - Synergy betweenPI3K signaling and MYC in Burkitt lymphomagenesis. Cancer Cell 2012; 22(2):167-79
Sander S, Calado DP, Srinivasan L, Köchert K, Zhang B, Rosolowski M, Rodig SJ, Holzmann K, Stilgenbauer S, Siebert R, Bullinger L, Rajewsky K
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.ccr.2012.06.012) - Telomere length in mantle celllymphoma. Blood 2013; 121(7):1184-7
Jebaraj BM , Kienle D, Leehel A, Mertens D, Heuberger M, Ott G, Rosenwald A, Barth TF , Möller P, Zenz T, Döhner H, Stilgenbauer S
(Siehe online unter https://doi.org/10.1182/blood-2012-08-452649) - TP53, SF3B1, and NOTCH1 mutations and outcome of allotransplantation for chronic lymphocytic leukemia: six-vear follow-up of the GCLLSG CLL3X trial. Blood 2013 Feb 22
Dreger P, Schnaiter A, Zenz T, Böttcher S, Rossi M, Paschka P, Bühler A, Dietrich S, Busch R, Ritgen M, Bunjes D, Zeis M, Stadler M, Uharek L, Scheid C, Hegenbart U, Hailek M, Kneba M, Schmitz N, Döhner H, Stilgenbauer S
(Siehe online unter https://doi.org/10.1182/blood-2012-11-469627)
