< Terug naar vorige pagina

Project

Analyse van de genome en transcriptoom van zeldzame lymfomen

Samenvatting:

Post-transplantatie lymfoproliferatieve aandoeningen (PTLDs in het Engels) zijn heterogene en mogelijk lethale aandoeningen die optreden in maximaal 20% van de transplantatiepatiënten. Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (Engels: World Health Organization, (WHO)) zijn er drie grote categorieën: goedaardige vroege laesies, polymorfe PTLD, en kwaadaardige monomorfe PTLD (M-PTLD). Deze laatste categorie zijn moeilijk te behandelen lymfoomentiteiten waarvan het diffuus grootcellig B-cellymfoom (DLBCL) het meest voorkomende subtype is. De moleculaire pathogenese van post-transplantatie DLBCL (PT-DLBCL) is grotendeels onbekend.

DLBCL is het meest voorkomende non-Hodgkin lymfoom en is doorgaans zo agressief dat het fataal zou zijn als deze niet onmiddellijk behandeld wordt. Voor de meeste patiënten is de aandoening te genezen met immunotherapie, maar voor sommige patiënten werkt deze therapie niet waardoor ze sterven. Minder vaak voorkomende M-PTLD omvatten onder andere Burkitt lymfoom (BL) en de zeldzame Hepatosplenisch (lever en milt) T-cellymfoom (HSTL). BL is een agressieve, kwaadaardige aandoening uit “Germinal Center B cells”. Eén van zijn varianten is de BL geassocieerd met immuundeficiëntie die ontstaan bij patiënten met HIV-infectie of bij patiënten die een orgaantransplantatie en immunosuppressieve therapie ondergingen. Deze tumor is biologisch en moleculair gekenmerkt door Immunoglobuline (IG)-gemedieerde translocatie t(8q24) die resulteert in opregulatie van het MYC oncogen.

HSTL is ook een agressief lymfoom dat voornamelijk bij jonge mannen optreedt. Cytogenetisch wordt het gekenmerkt door een isochromosoom 7q[i(7)(q10)], maar de moleculaire gevolgen van deze chromosomale verandering is niet gekend. Sporadisch wordt een ringchromosoom (7(r7)) gedetecteerd. De ziekte wordt ook gekenmerkt door een snelle aftakeling en een heel slechte respons op de behandeling. Klinisch wordt dit type lymfoom gekenmerkt door het vergroting van de lever en de milt zonder aanwijzingen voor lymfadenopathie. De diagnose is een uitdaging omdat de symptomen ook voorkomen bij vele andere pathologieën.

In dit doctoraatswerk voerden wij een integratieve genoom- en transcriptoomanalyse van deze zeldzame lymfomen uit met behulp van (klassieke en moleculaire) cytogenetica, SNP-arrays, expressie arrays, RNAseq en een reeks bio-informatische methodologieën. Het resultaat betreffende HSTL wordt in hoofdstuk 3 beschreven, terwijl PT- DLBCL en BL respectievelijk in hoofdstuk 4 en 5 worden behandeld.

HSTL: We analyseerden zes i(7)(q10)-positieve HSTL gevallen en drie gevallen van r(7). Met behulp van array Comparatieve Genoom Hybridisatie (aCGH) hebben we alle gevallen geprofileerd. Wij hebben gedefinieerd de precies chromosoom locatie van de gemeenschappelijke deletie en duplicatie gebieden (“common deleted region” (CDR) en “common gained region” (CGR), respectievelijke ). De chromosoom locatie van de CDR is gedefinieerd bij 7p22.1p14.1 terwijl de CGR was bij 7q22.11q31.1. De CGR omvat een kleiner gebied van 13 Mb met gemeenschappelijke amplificaties in gevallen met r(7). We vonden dat de genen TCRG (7p14.1) en TCRB (7q32) betrokken zijn bij de vorming van r(7), waarschijnlijk een bijproduct van somatische herschikking van deze loci. Transcriptoom analyse heeft niet geïdentificeerde tumorsuppressiegenen bij de CDR maar het was wel geassocieerd met een verhoogde expressie van het gen CHN2 (7p14.1) en zijn gecodeerde proteïne, β2-chimerin.

Duplicatie en multiplicaties van 7q22.11q31.1 waren geassocieerd met een verhoogde expressie van verschillende kanker gerelateerde genen waaronder ABCB1, een gen dat betrokken is bij weerstand tegen geneesmiddelen. RNAseq identificeerde geen mutaties of fusie van genen die de oorzaak van de ziekte kunnen zijn, waardoor afwijkingen van chromosoom 7 het enige genetische defect blijft dat het ontstaan van deze tumor kan verklaren. Onze hypothese was dat de CDR-geassocieerde verhoogde expressie van CHN2/β2-chimerin opregulatie van de NFAT biologische route en een proliferatieve reactie veroorzaak, terwijl opregulatie van de CGR-gerelateerde genen celgroei en chemoresistentie veroorzaak. Onze studie identificeert ook 24 genen (gene signatuur) die HSTL onderscheiden van andere aandoeningen.

PT-DLBCL: Wij hebben eerder aangetoond dat Epstein-Barr Virus-positieve (EBV+) en -negatieve (EBV-) PT-DLBCL verschillende genexpressieprofielen hebben en transcriptoom profiel van EBV- PT-DLBCL is gelijkaardig aan die van DLBCL in immunocompetente personen (IC-DLBCL). Om te onderzoeken of deze verschillen/gelijkenissen tussen de 3 groepen houden ook op genomisch niveau, voerden wij aCGH uit op 21 EBV+ PT-DLBCL, 6 EBV- PT-DLBCL en 11 IC-DLBCL. De analyse toonde dat EBV+ en EBV- PT-DLBCL verschillende genomische profielen hebben en deelde slechts één terugkerende onbalans. Nochtans, EBV- PT-DLBCL toonde tenminste 10 afwijkingen die ook terug te vinden zijn in IC-DLBCL zoals duplicatie van 3/3q en 18q en deletie van 6q23/TNFAIP3 en 9p21/CDKN2A. Duplicaties/amplificaties van de regio 9p24.1, waarin het gen PDCD1LG2/PDL2 ligt, was de meest voorkomende afwijking in EBV+ PT-DLBCL. Onze studie toonde aan dat het oncogen FOXP1 en het tumorsuppressie gen CDKNA2 betrokken kan zijn bij EBV- DLBCL maar cruciale rol in de pathogenese van EBV+ PT-DLBCL spelen zij niet. In totaal, genomische profilering van PT-/IC-DLBCL bevestigt dat EBV- en EBV+ PT-DLBCL onderscheiden entiteiten zijn, maar EBV- PT-DLBCL heeft eigenschappen gemeen met IC-DLBCL. Deze bevindingen ondersteunen de hypothese dat EBV- PT-DLBCL de novo lymfomen bij transplantatiepatiënten zijn.

PT-BL: Recente studies van 59 moleculaire BL (mBL) identificeerde een nieuw afwijking die zich manifesteert door een specifiek 11q-amplificatie/deletie patroon in twee gevallen waarbij MYC translocatie ontbreekt. De afwijking werd vervolgens gedetecteerd in 15 MYC-negatieve hoogwaardige B-cellymfomen gelijkaardig aan BL en twee hoogwaardige B-cellymfomen cellijnen.

Onze studie bied bewijzen dat deze 11q- afwijking vaak voorkomt in het BL bij immunodeficiënte patiënten, aangezien dat het werd geïdentificeerd in drie van de zeven patiënten met mBL die vaste orgaantransplantatie en immunosuppressieve therapie ondergingen. De zeven post-transplantatie BL gevallen die hier zijn beschreven, werden geanalyseerd met behulp van conventionele cytogenetica, aCGH, FISH, immunohistochemie, genexpressie profilering en bioinformatica. Als controles werden vier gevallen van typische MYC-translocatie-positieve BL uit immuuncompetente patiënten geïncludeerde. In totaal bevestig wij een terugkerend optreden van het 11q- multiplicatie/deletie patroon in hoogwaardige B-cellymfoom. Wij hebben ook aangetoond dat deze afwijking significant vaker voorkomt bij post-transplantatie BL ten opzichte van BL bij immunocompetente patiënten. Dit suggereert dat het immunosuppressief behandelen de vorming van deze afwijkingen kan begunstigen. Aangezien dat de identificatie van patiënten met deze 11q- aberratie van klinische belang is, nochtans cytogenetisch uitdagende, raden wij aan de door ons ontworpen 11q-MGR/MLR FISH-test te gebruiken als een nuttig diagnostisch instrument voor zowel, posttransplant- en immunocompetente BL patiënten

Datum:27 sep 2010 →  5 jul 2017
Trefwoorden:Lymphoma, Cancer, cytogenetics
Disciplines:Genetica, Systeembiologie, Moleculaire en celbiologie
Project type:PhD project