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Nationales Centrum für TumortherapieUniversitätsklinikum Heidelberg - Medizinische Klinik VSektion Multiples Myelom - Leiter: Prof. H. Goldschmidt
Labor für Myelomforschung – Leiter D. Hose
Dirk Hose
Molekulare Diagnostik beim Multiplen Myelom
Patiententag 2012, Heidelberg, 30.09.2012
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Multiples Myelom
Lymphoproliferative Erkrankungterminal differenzierter B-Zellen (Plasmazellen) „Myelomzellen“
Plasmazellen sammeln sich im Knochenmark an ( Verdrängung der Hämatopoese, Osteopenie und Osteolysen) und sezernieren ein monoklonales Immunglobulin (Amyloidablagerung, Nephropathie)
Hauptmanifestationen:Osteolysen, Infektionen, Anämie
Molekulare Heterogenität: Unterschiedliches Überleben
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EinleitungA
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Molekulare-Diagnostik – Wie?
Knochenmarkpunktion 40-60 ml Knochenmark aus Beckenkamm Knochenmarkausstriche (Diagnose MM, CR) Aspirat für Aufreinigung
Myelomzellaufreinigung
Molekulare Diagnostik Fluoreszenz in situ Hybrisisierung (FISH)
Veränderung spezifischer Regionen auf den Chromosomen (Erbinformation in Myelomzellen) Genexpressionsanalysen („Gene expression profiling“
(GEP)) Veränderung der Expression „aller“ (~30.000) Gene in Myelomzellen
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Mark
Spongiosa
Corticalis
Knochenmarkpunktion
DesinfektionÖrtliche Betäubung (Spritze)Desinfektion
Punktion mit Hohlnadel
Knochenmark heraussaugenbzw. Stanzzylinder entnehmen
Pflaster + Sundsack (Druck)
Knochenmarkpunktion ≠ Rückenmarkpunktion
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Myelomzellen im Knochenmarkausstrich
malignePlasmazellen
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Knochenmark Aspirat
MACS-angereicherte Zellen (Reinheit im Median 95%)
Zytospins
FACS-Analyse
3,8% CD138+
97,2% CD138+
Aufreinigung von Myelomzellen
iFISH GEP
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(Myelom)-Zelle
DNAErbinformation gespeichert auf 2x23 Chromosomenverändert in Myelomzellen iFISH
mRNAMessenger („boten“)-RNAsBaupläne für Proteine GEPPlasmamembran
Ribosomen„Proteinfabriken“
Zellkern
EndoplasmatischesRetikulum
Lysosomen„Proteinfabriken“
Mitochondrium„Kraftwerk der Zelle“
Golgi-Apparat„Kraftwerk der Zelle“
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iFISHB
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Multicolor FISH
Veränderte Chromosomen in Myelomzellen
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• iFISH = interphase fluorescenece in situ hybridization• In situ = „on slide“ = auf dem Objektträger• dort: Denaturierung (Aufspaltung) der ds-DNA• Hybridierung mit der interessierende Region mit einer
für diese spezifischen „DNA-Probe“, die mit einem Fluoreszenz-Farbstoff gekoppelt ist.
• Detektion mittels Fluoreszenz Microskopie
5‘3‘
5‘3‘
Einzelstrang DNA
DNA - ProbeFluorochrom-
Markierung
iFISH - Prinzip
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iFISH - Wie sieht das Ergebnis aus?
Normal: 2 homologe Chromosomen 2 Spots
Zusätzliche Kopie 11q13
Deletion 14q32
Translokationt(11;14)
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OS LR-group
P<.001 t(4;14)keine t(4;14)
EFS HM-group
P<.001
t(4;14)keine t(4;14)
OS HM-group
P<.001t(4;14)keine t(4;14)
EFS LR-group
P<.001
t(4;14)keine t(4;14)
iFISH: t(4;14) & Prognose
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Global Expression Profiling (GEP)C
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„DNA-microarrays“ – Wie funktioniert das?
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„DNA-microarrays“ – Wie funktioniert das?
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P<.001
OS LR-Gruppe
GPIhigh
GPImedium
GPIlow
OS HM-Gruppe
P=.002GPIhigh
GPImedium
GPIlow
P=.003
OS LR-Gruppe
GPIhigh
GPIlow
OS HM-Gruppe
P=.05GPIhigh
GPIlow
AEFS HM-Gruppe
P=.002
GPIhigh
GPIlow
EFS LR-Gruppe
P=.007
GPIhigh
GPIlow
GPIhigh
GPImedium
GPIlow
EFS LR-Gruppe
P<.001
BEFS HM-Gruppe
P=.002
GPIhigh
GPImedium
GPIlow
GEP: Proliferation & Prognose
Hose et al. Haematolgica, 2010
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OS LR-Gruppe
P<.001IFM-HRkein HR
OS HM-Gruppe
P=.03IFM-HRkein HR
EFS HM-Gruppe
P=.001
IFM-HRkein HR
EFS LR-Gruppe
P<.001
IFM-HRkein HR
EFS HM-Gruppe
P=.009
UAMS-HRkein HR
EFS LR-Gruppe
P<.001
UAMS-HRkein HR
OS LR-Gruppe
P<.001UAMS-HRkein HR
OS HM-Gruppe
P=.008UAMS-HRkein HR
GEP: GEP-Hochriskio-Scores & Prognose
Hose et al. Haematolgica, 2010
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P<.001
niedriges Risikomittlres Risikohohes Risiko
P<.001
P<.001
P<.001
GEP: Meta-Score (HM-score)
OS LR-GruppeOS HM-Gruppe
EFS HM-Gruppe EFS LR-Gruppeniedriges Risikomittlres Risikohohes Risiko
niedriges Risikomittlres Risikohohes Risiko
niedriges Risikomittlres Risikohohes Risiko
Viele prognostische Faktoren- Wie ist nun die Prognose?
Metascore (Zusammenfassung unterschiedlicher prognostischer Informationen)
Genexpressionsbefund (EnthältGEP und metascore-Information)
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GEP: Genexpressionsbefund
An HerrnDr. Gregory HouseMed. Klinik VINF 41069120 Heidelberg
Frau Anasthasia Muster, *21.07.1959Czerny Str. 123, 69120 Heidelberg
MusterMuster
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ZusammenfassungD
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Molekulare-Diagnostik – Warum?
Prognose iFISH (t(4;14), del17p) Globale Genexpressionsanalysen „GEP“ (Microarrays)
- Proliferation (Genexpressions-basiert)- Risiko-Score (UAMS, IFM)- prognostisch relevante Gene (Aurora-kinase, IGF1R)
Klinische Konsequenz iFISH: t(4;14) Chemotherapie + Bortezomib (Lenalidomid) GEP: UAMS-Niedrigrisiko und del17p TT3 (Einzellfall) Riskoadaptierte Therapie (Zukunft) personalisierte Therapie z.B. Aurora-Kinase (Zukunft)
Wissenschaftliche Fragestellungen Pathogenese des Myeloms Neue therapeutische Zielstrukturen
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Merci bien! Vielen Dank!
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Montpellier
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J. DeVosJ.F. Rossi
Montpellier
iFISH
I. BuckA. MöbusH. HoltgreveB. SchöllM. BroughA. Jauch
UK HeidelbergD. HoseA. SeckingerT. MeißnerK. HeimlichG. HoockM. DörnerA. Herm-GötzT. OberleM. HeintzJ. SchlenzkaK. NebenU. BertschH. Goldschmidt
J. ZimmermannV. BenesJ. LewisJ. Blake
B. BarlogieJ. Shaughness
UAMS