| Die akute myeloische Leukämie (AML) ist eine heterogene, aggressive maligne Erkrankung des Knochenmarks, die hauptsächlich ältere Patienten und Patientinnen betrifft. Die Krankheit ist durch eine maligne Transformation von hämatopoetischen Stamm- und Vorläuferzellen (HSPC) gekennzeichnet, die zu einer Blockade ihrer Differenzierungskapazität führt. Die maligne Transformation einzelner HSPCs wird durch eine Vielzahl genetischer und epigenetischer Veränderungen verursacht, welche die Grundlagen für AML-Subentitäten wie die akute Promyelozytenleukämie, eine AML mit NPM1- bzw. TP53-Mutationen, bilden. In den letzten Jahren wurde die Rolle der Knochenmark-Mikroumgebung bei der AML sowohl im Hinblick auf die Pathogenese als auch auf die therapeutische Resistenz zunehmend aufgeklärt. In der folgenden Arbeit konzentrierten wir uns auf die genetische Analyse von mesenchymalen Stromazellen (MSCs), welche einen wesentlichen Bestandteil der Knochenmark-Mikroumgebung bei Patienten mit TP53-mutierter AML darstellt. Die TP53-mutierte AML ist eine leukämische Subentität, die mit einer 3-Jahres-Überlebensrate von <10% ein äußerst schlechtes Ergebnis zeigt.
Diagnostische Knochenmarksproben von insgesamt 14 Patienten und Patientinnen mit TP53-mutierter AML wurden analysiert - 13 mit somatischen Mutationen und 1 mit einer Keimbahnmutation als Kontrollprobe. Diese Proben wurden mittels targeted deep sequencing Analyse zytogenetisch unter Verwendung eines Panels von 39 Leukämie-assoziierten Genen charakterisiert. Ex-vivo-Kulturen von mononukleären Knochenmarkszellen (MNC) wurden unter sauerstoffarmen Bedingungen unter Zusatz von humanen Thrombozytenlysaten durchgeführt. Anhaftende Zellen, welche MSCs repräsentieren, wurden ferner einer FACS-Sortierung unterzogen um reine Zellpopulationen zu erhalten. Mittels fehlerkorrigierter, hochauflösender Next-Generation-Sequenzierung wurden patientenspezifische TP53- sowie kooperierende Mutationen analysiert.
Die Knochenmarksproben zeigten in 12/14 (86%) Fällen einen komplexen Karyotyp, wohingegen kooperierende Mutationen selten waren (Median 1; Bereich 0-3). Die MSCs wurden über bis zu 4 Passagen kultiviert und anschließend ihre adipogene, chondrogene und osteogene Differenzierungskapazität nachgewiesen. In den aufgereinigten MSCs waren keine kooperierenden Genmutationen nachweisbar. Die Leukämie-spezifische TP53-Mutation wurde jedoch in 2/13 Proben bei niedrigen varianten Allelfrequenzen (VAFs) (0,25 bzw. 0,1%) nachgewiesen und durch biologische Replikate bestätigt. Wie erwartet, zeigten MSCs mit der Keimbahn-TP53-Mutation eine VAF von 47,1%.
Die hier präsentierten Daten bestätigen ferner, dass TP53-Mutationen frühe Ereignisse in der Genese der akuten myeloischen Leukämie sind und möglicherweise ihren Ursprung in einer gemeinsamen mesodermalen Stammzelle haben. Klinisch gesehen können sie auch Konsequenzen haben, da aus AML-Knochenmark erzeugte MSC zunehmend als Quelle für konstitutionelles Material verwendet werden.
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