Dokument: Nachweis von genetischen Aberrationen in malignen Gliomen mittels Next-Generation-Sequencing

Titel:	Nachweis von genetischen Aberrationen in malignen Gliomen mittels Next-Generation-Sequencing
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=42785
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20170711-080914-4
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Zacher, Angela [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 6,74 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 02.07.2017 / geändert 02.07.2017
Beitragende:	Prof. Dr. Guido Reifenberger [Gutachter] Prof. Holger Schwender [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibung:	Die Klassifikation von Gliomen basiert nach der neuen Weltgesundheitsorganisation (WHO)-Klassifikation der Tumoren des zentralen Nervensystems (2016) sowohl auf histologischen Befunden als auch auf der Bestimmung diagnostischer Biomarker, sodass insgesamt eine integrierte, d.h. histologisch und molekular fundierte Diagnosestellung erfolgt. Aufgrund der stetig wachsenden Kenntnisse über genetische Biomarker für verschiedene Gliome muss die neuropathologische Diagnostik diesen Anforderungen nachkommen, damit eine integrierte Diagnosestellung für eine präzisere Differentialdiagnose sowie ein verbessertes Vorhersagen des Therapieansprechens und der Prognose von Gliompatienten gewährleistet werden kann. Für die umfassende molekulare Diagnose von Gliomen wurde in dieser Arbeit die Gen-Panel Sequenzierung auf den Ion PGM- und Ion Proton Sequenzierplattformen etabliert und validiert. Dafür wurde im Vorfeld ein Gliom-spezifisches Gen-Panel, bestehend aus 20 in Gliomen häufig veränderten Genen und Genbereichen, erstellt. Eine hohe Spezifität sowie Sensitivität der Gen-Panel-Sequenzierung wurde für die Detektion von DNA-Sequenzvarianten und Veränderungen der Kopienzahl ermittelt. Der Arbeitsablauf wurde für die Anwendung der Methode zur Analyse von DNA aus Formalin fixiertem und in Paraffin-eingebettetem (FFPE) Tumorgewebe optimiert. Anhand der Sequenzierungsdaten von 121 untersuchten Gliomen unterschiedlicher Histologien und Gradierungen wurden im Rahmen einer unüberwachten Clusteranalyse der Sequenzierdaten folgende molekulare Tumorgruppen ermittelt: (1) Astrozytäre Gliome mit Mutationen in dem Isozitratdehydrogenase-Gen 1 (IDH1) und häufigen Mutationen in den Genen TP53 und ATRX, (2) oligodendrogliale Gliome mit IDH1- oder IDH2-Mutationen und Kodeletion der Chromosomenarme 1p und 19q sowie häufigen Mutationen im CIC-Gen und im TERT-Genpromotor, sowie (3) Glioblastome ohne IDH1- oder IDH2-Mutationen mit häufigen TERT-Promotormutationen und entweder EGFR-Amplifikationen sowie homozygoter CDKN2A-Deletionen oder Mutationen in PTEN und NF1. Die in dieser Arbeit erfolgte Etablierung und extensive Validierung der Gen-Panel-Sequenzierung hat gezeigt, dass diese Methode für die integrierte molekulare und histologische Diagnosestellung von Gliomen prinzipiell geeignet und routinemäßig anwendbar ist. In einem weiteren Projektteil wurde mittels Gen-Panel-Sequenzierung von 50 Genen und Genregionen das Mutationsprofil in 65 Paaren aus primären und rezidivierten Glioblastomen bestimmt und die Ergebnisse jeweils zwischen Primär- und Rezidivtumor der einzelnen Patienten miteinander verglichen. Hierbei zeigte sich, dass Primär- und Rezidivglioblastome klonale Tumoren sind, die immer mindestens eine gemeinsame genetische Veränderung aufweisen. Veränderungen im Mutationsprofil zwischen Primärund Rezidivtumor können dabei von Patient zu Patient unterschiedlich sein. Es konnte sowohl eine lineare Evolution von Rezidiven aus dem im Primärtumor dominanten Tumorzellklon als auch eine verzweigte Evolution aus im Primärtumor seltenen und zum Teil frühen Subklonen nachgewiesen werden. Am häufigsten fanden sich in den Rezidivtumoren neu erworbene Mutationen in den Genen TP53, PTEN, EGFR und NF1. In einigen Fällen wurden zwischen Primär- und Rezidivtumor unterschiedliche Mutationen im gleichen Gen nachgewiesen. Die Entwicklung eines DNA Hypermutationsphänotyps durch Mutationen in DNA-Mismatch Reparatur-Genen nach Therapie mit dem alkylierenden Zytostatikum Temozolomid fand sich nur in zwei der 65 untersuchten Rezidivtumore. Insgesamt unterstreichen die eigenen Ergebnisse die Komplexität der genetischen Veränderungen, die mit der Entstehung und Progression von Glioblastomen assoziiert sind. Die molekularen Mechanismen bei der Entwicklung einer Therapieresistenz und Rezidivtumorbildung sind dabei zwischen unterschiedlichen Patienten sehr heterogen. Hinsichtlich des Einsatzes molekular zielgerichter Therapieansätze in der Glioblastomrezidivtherapie sprechen die erhobenen Befunde dafür, dass das Mutationsspektrum im Primärtumor sich im Regelfall nicht identisch im Rezidivtumor wiederfinden lässt, sodass eine molekulardiagnostische Testung von Rezidivglioblastomen vor gezielter Therapie notwendig und sinnvoll erscheint.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät
Dokument erstellt am:	11.07.2017
Dateien geändert am:	11.07.2017
Promotionsantrag am:	25.02.2017
Datum der Promotion:	19.06.2017