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Etablierung der X-Chromosom-Inaktivierungsmuster-Analyse polymorpher Mikrosatelliten des Androgenrezeptor-Gens für den Klonalitätsnachweis verschiedener kaniner und feliner Tumoren aus archiviertem Material (2021)

Art

Hochschulschrift

Autor

Farwick, Nadine Maria (WE 12)

Quelle

Mensch und Buch Verlag, 2021 — VIII, 73 Seiten

Verweise

URL (Volltext): https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/30721

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Abstract / Zusammenfassung

Die meisten Tumoren haben einen monoklonalen Ursprung. Zur Nutzung dieser Eigenschaft von Tumoren für die Diagnostik wurden in der Veterinärmedizin bereits zahlreiche Techniken entwickelt. Bis heute gibt es jedoch keinen für die Routinediagnostik einsetzbaren Klonalitätstest für nicht lymphoide Tumoren. Eine Methode zur Analyse der Klonalität von Tumoren besteht in der Untersuchung des Inaktivierungsmusters von X-chromosomalen Genloki weiblicher Individuen. Die theoretische Grundlage für die X-Chromosom-Inaktivierungsmuster-Analyse bildet die Lyon-Hypothese, welche besagt, dass in normalen somatischen Zellen eines weiblichen Individuums immer eines der beiden X-Chromosomen inaktiviert vorliegt. Die Inaktivierung erfolgt zu einem sehr frühen embryonalen Zeitpunkt. In jeder embryonalen Zelle wird nach dem Zufallsprinzip bestimmt, ob das väterliche oder das mütterliche X-Chromosom inaktiviert wird. Diese Inaktivierung wird dann stabil auf alle Tochterzellen weitergegeben. Damit besteht jedes weibliche ausdifferenzierte Gewebe aus einem Mosaik von Zellen, in denen jeweils unterschiedliche X-Chromosomen inaktiviert vorliegen. Bei einem monoklonalen Tumor hingegen liegt in jeder Zelle das gleiche X-Chromosom inaktiviert vor. Diese klonale Inaktivierung gilt es in der X-Chromsom-Inaktivierungsmuster-Analyse an ausgewählten Genloki nachzuweisen. Eine unverzichtbare Voraussetzung dafür ist die Heterozygotie der Allele für einen leicht zu findenden Polymorphismus. Bei der vorliegenden Arbeit handelt es sich um eine kumulative Dissertation, die auf zwei Publikationen beruht. Beide Texte wurden in englischsprachigen, internationalen Fachzeitschriften mit Gutachtersystem publiziert und beschreiben die Etablierung zweier X-Chromosom-Inaktivierungsmuster-Analysen für die Anwendung bei kaninen und felinen Tumoren aus Formalin-fixiertem und Paraffin-eingebettetem Material. Als Zielsequenzen für die X-Chromosom-Inaktivierungsmuster-Analysen wurden polymorphe Mikrosatelliten des Androgenrezeptor-Gens gewählt. Zur Gewinnung erster Anhaltspunkte bzgl. der generellen Funktionalität der entwickelten Assays wurden diese an verschiedenen kaninen und felinen archivierten Proliferationen getestet. Der für den Hund entwickelte Assay wurde schwerpunktmäßig an kutanen Histiozytomen (n = 11) und zudem an Mammaadenomen (n = 11), einem Mammakarzinom (n = 1), Glioblastomen (n = 2) sowie glandulären Hyperplasien (n = 3) gestestet. Der für die Katze entwickelte Assay wurde an Lymphomen (n = 9) und lymphatischen Hyperplasien (n = 2) geprüft. Sowohl das kanine als auch das feline Androgenrezeptor-Gen erwiesen sich als geeignete Genloki für diese Art von Klonalitätsanalyse. Durch die Anwendung der X-Chromosom-Inaktivierungsmuster-Analyse auf polymorphe Regionen des Androgenrezeptor-Gens oben genannter Tumoren konnten bei allen Tumoren, mit Ausnahme eines Lymphoms, nicht zufällige monoklonale Inaktivierungsmuster detektiert werden und insbesondere bei den kaninen kutanen Histiozytomen und den felinen Lymphomen nach ausführlicher Interpretation der Ergebnisse Rückschlüsse auf die Monoklonalität dieser Tumoren gezogen werden. Nur bei einem felinen Lymphom stellte sich ein sehr wahrscheinlich artifizielles, falsch polyklonales Inaktivierungsmuster dar. Alle in der Arbeit untersuchten glandulären und lymphatischen Hyperplasien erwiesen sich im Gegensatz zu den Tumoren als polyklonal. Damit konnte in der vorliegenden Arbeit die grundsätzliche Funktionalität der Assays an den untersuchten archivierten Tumoren dargestellt werden. Diese Arbeit beschreibt den ersten Schritt der Testentwicklung. In einem nächsten Schritt müssen die entwickelten X-Chromosom-Inaktivierungsmuster-Analysen einer systematischen Qualitätsprüfung hinsichtlich ihrer Sensitivität und Spezifität unterzogen werden. Diese Quallitätsprüfung war jedoch nicht das Ziel der vorliegenden deskriptiven Arbeit, sondern muss in einer Folgearbeit an deutlich höheren Fallzahlen durchgeführt werden. In der vorliegenden Arbeit stellten niedrige Fallzahlen heterozygoter Individuen eine technische Limitierung für eine derartige Prüfung dar. Bei Hunden und Katzen ist die Heterozygotie-Rate am Androgenrezeptor-Genlokus im Vergleich zum Menschen allgemein niedriger. Dies wirkt sich nachteilig auf die Anwendbarkeit kaniner und feliner Gewebe in der X-Chromosom-Inaktivierungsmuster-Analyse aus. In der vorliegenden Arbeit wurde eine besonders niedrige Heterozygotie-Rate bei Hunden (19 %) und bei Katzen (37,5%) festgestellt. Ein Zusammenhang mit dem Formalin-fixierten und Paraffin-eingebetteten Probenmaterial wird vermutet. Zur Verbesserung der Anwendbarkeit sollten zukünftig erweiterte Assays entwickelt werden, die mehr als einen polymorphen Genlokus untersuchen und damit eine höhere Heterozygotie-Rate ermöglichen. Insgesamt gesehen, können die in dieser Arbeit entwickelten Klonalitätsassays für einen erfahrenen Diagnostiker gute Werkzeuge zur Ergänzung der routinemäßigen Tumordiagnostik bei unklaren Befunden sein. Die Methode sollte zukünftig allerdings durch weitere Zielsequenzen in ihrer Anwendbarkeit verbessert sowie einer Qualitätsprüfung unterzogen werden. Grundsätzlich ist sie bei vielen Formen von Neoplasien weiblicher Tiere anwendbar. Jedes Ergebnis muss jedoch in Bezug auf spezielle Tumoreigenschaften (insbesondere im Hinblick auf Tumorheterogenität) und Interpretationsfehler evaluiert und im Gesamtzusammenhang mit anderen diagnostischen Parametern ausgewertet werden.