Cytogenetické a molekulárně cytogenetické studium chromosomových změn u pacientů s mnohočetným myelomem

Jana Balcárková

Doctoral thesis

Cytogenetic and Molecular Cytogenetic Study of Chromosomal Abnormalities in Patients with Multiple Myeloma

Abstract:

Mnohočetný myelom (MM) je zhoubné B-buněčné nádorové onemocnění Přesto, že příčiny vzniku a vývoje MM nejsou zcela jasné, genetické studie ukázaly, že chromosomové aberace hrají v patogenezi a prognóze pacientů s MM klíčovou roli. Práce ukazuje výsledky cytogenetické a molekulárně cytogenetické analýzy souboru 200 pacientů s MGUS, nově diagnostikovaným MM a pacientů v relapsu nebo progresi MM. Klasickou cytogenetickou analýzou nebyly nalezeny změny u pacientů s MGUS, u nově diagnostikovaných pacientů s MM byly nalezeny změny u 22 % pacientů. U 20 % pacientů v relapsu nebo progresi MM byly nalezeny změny v karyotypu pomocí klasické cytogenetické analýzy. Doplnění klasické cytogenetiky metodou FICTION odhalilo genetické změny u 81 % pacientů s MGUS, 98 % nově diagnostikovaných pacientů a pacientů v relapsu a progresi MM. Celkově byla metodou FICTION určena delece RB1 v 46 % případů (37,5 % u pacientů s MGUS, 56,5 % u nově diagnostikovaných s MM a 44 % u pacientů v relapsu nebo progresi). Změny v IgH genu (nejvýznamnější jsou translokace a delece) byly nalezeny u 47,3 % pacientů (18,8 % pacientů s MGUS, 57 % nově diagnostikovaných a 66 % pacientů v relapsu nebo progresi).Translokace t(11;14) byla v našem souboru nalezena u 20 (9,2 %) pacientů, z toho u 8 pacientů společně s delecí RB1 genu. Další nalezenou translokací byla t(4;14), která byla potvrzena lokus specifickou sondou u 27 (13,4 %) pacientů, u 21 pacientů byla také zjištěna přítomnost delece RB1 genu. Poslední studovaná translokace t(14;16) byla nalezena u 4 (2 %) pacientů, ve 3 případech s společně s delecí RB1 genu. U 11 pacientů s přestavbou IgH genu (5,5 %) nebyla prokázána žádná z vyšetřovaných translokací, což znamená, že partnerský gen v translokaci s IgH genem nebyl určen. Delece IgH genu byly nalezeny u 44 (22 %) pacientů (pacienti ve všech stádiích), u 31 (70 %) byla delece IgH genu nalezena společně s delecí RB1 genu. Delece celé jedné kopie IgH genu byla nalezena u 17 pacientů (u 14 pacientů společně s delecí RB1 genu) a u 13 pacientů byla prokázána monosomie chromosomů 13 a 14. U 13 pacientů byla prokázána delece oblastí přilehlých k 3´konci IgH genu (z toho u 9 pacientů společně s delecí RB1 genu), u 4 z těchto pacientů byla prokázána t(4;14) a u 2 t(11;14). U 14 pacientů byla nalezena delece IGVH (u 3 pacientů byla společně s delecí RB1 genu), u 10 z těchto pacientů byla nalezena trisomie alespoň jednoho z vyšetřovaných chromosomů. Trisomie alespoň jednoho z vyšetřovaných chromosomů byla nalezena u 62,5 % pacientů s MGUS, 49 % nově diagnostikovaných pacientů a u 54 % v relapsu nebo progresi. Velmi často byly nalezeny trisomie společně s delecí RB1 genu. V našem souboru pacientů jsme našli více kopií oblasti 1q21 u 43 % nově diagnostikovaných pacientů s MM a u 56 % pacientů v relapsu a progresi MM. Dále jsme potvrdili asociaci více kopií 1q21 s dalšími cytogenetickými změnami jako jsou komplexní karyotyp a t(4;14), ale i trisomie vyšetřovaných chromosomů. Dále jsme metodou FICTON s BAC sondami prokázali, že u 93 % pacientů v relapsu nebo progresi MM se zjištěnou změnou v počtu kopií oblasti 1q21 se jedná o zmnožení celého ramene 1q. U nově diagnostikovaných pacientů byla provedena statistická analýza jejich přežívání podle typu léčby: konvenční terapie (KT) nebo vysokodávkovaná terapie (HD) a autologní transplantace periferních kmenových buněk (ASCT) a typu cytogenetických změn. Jednoznačně byl potvrzen vysoce prognosticky nepříznivý význam nálezu komplexního karyotypu. Dále jsme potvrdili příznivý prognostický význam t(11;14) a polyploidií, nepříznivý prognostický význam t(4;14)

Abstract:

Multiple myeloma (MM) is a B-cell neoplasia characterized by proliferation and accumulation of clonal plasma cells (myeloma cells) in the bone marrow. Although the cause of the origin and development of MM are not well understood, genetic studies revealed that chromosomal aberrations play central role in pathogenesis and prognosis of patients with MM. We present the results of conventional cytogenetic and molecular cytogenetic analysis of 200 patients with MGUS, patients at the time of diagnosis, in progression and relapse of MM. Using conventional cytogenetics chromosomal changes were not detected in patients with MGUS, chromosomal changes were detected in 22 % newly diagnosed patients and in 20 % patients in relapse or progression of MM. Using FICTION method cytogenetic changes were identified in 81 % MGUS patients, 98 % newly diagnosed and patients in relapse or in progression. Using FICTION method this deletion was found in 46 % patients (37,5 % MGUS, 56,5 % newly diagnosed patients and 44 % patients in relapse or progression). Chromosomal abnormalities involving IgH gene (deletions and translocations) were identified in 47,3 % patients (18,8 % MGUS, 57 % newly diagnosed patients, 66 % patients in relapse or in progression). Translocation t(11;14) was found in 20 (9,2) % patients, including 8 patients with coexisting RB1 deletion. Translocation t(4;14) was found in 27 (13,4 %) patients, including 8 patients with coexisting RB1 deletion. Translocation t(14;16) was found in 4 (2 %) patients (only newly diagnosed patients), including 3 patients with coexisting RB1 deletion. In 11 patients (5,5 %) was not proved any of examinated translocation. Using FICTION method we detected deletion of IgH gene in 44 (20 %) patients, deletion of IgH gene was found in patients in all stages of disease. In 31(70 %) out of 44 patients with deletion of IgH gene was found deletion of RB1 gene. Whole IgH deletion was found in 17 patients, including 14 patients with coexisting RB1 deletion. In 13 patients monosomy of chromosomes 13 and 14 were proved. In 13 patients was found deletion of 3´ IgH flanking sequence (includind 9 patients with coexisting RB1 deletion), in 4 out of 13 patients was t(4;14) proved and in 2 t(11;14). In 14 patients IGHV deletion (including 3 patients with coexisting RB1 deletion) was found, in 10 out of 14 patietnsts was found trisomy of at least one of examinated chromosomes. Trisomy of at least one of examinated chromosomes was found in 62,5 % patients with MGUS, 49 % newly diagnosed and 54 % patients in relapse or in progression of MM, most often coexisting with RB1 deletion. Copy number changes of 1q21 qas found in 43 % newly diagnosed patients and 56 % patients in relapse or in progression of MM. All patients with copy number changes of 1q21 had additional cytogenetic abnormalities. We found, that in our cohort of patients copy number changes of 1q21 are associated with other chromosomal abnormalities such as trisomies of chromosomes 7, 9, 11, 15, 17, deletion of RB1 gene and changes in IgH gene, t(4;14) and complex karyotype. Using FICTION method with BAC derived probes we proved in 93 % patients in relapse or in progression with copy number changes of 1q21 display gain of whole 1q arm. Prognostic relevance of chromosomal abnormalities for overall survival of newly dignosed patients was evaluated. Patients were dividet into subgroups acording to the therapy (conventional or high dose therapy folowing autologous stem cell transplantation). In our study, the presence of complex karyotype and t(4;14) was associated with a significantly shorter overall survival rate. The presence of t(11;14) and polyploidy was associated with longer overall survival rate

Keywords

mnohočetný myelom, cytogenetika, FICTION, delece RB1 genu, přestavby IgH genu, trisomie

Keywords

multiple myeloma, cytogenetics, FICTION, RB1 deletion, IgH rearrangement, trisomy

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 8. 2009

Thesis defence

• Date of defence: 21. 1. 2010
• Supervisor: Marie Jarošová
• Reader: Tomáš Papajík, Petr Kuglík

Univerzita Palackého v Olomouci

Lékařská fakulta

Doctoral programme / field:
Lékařská genetika (čtyřleté) / Lékařská genetika (čtyřleté)