PCM1-JAK2 bei therapieassoziierten Neubildungen

Der Begriff "therapiebedingte" Leukämie ist beschreibend und basiert auf der Vorgeschichte eines Patienten, in dem er zytotoxischen Mitteln ausgesetzt war. Obwohl ein kausaler Zusammenhang impliziert wird, muss der Mechanismus noch bewiesen werden. Es wird angenommen, dass diese Neoplasmen die direkte Folge von Mutationsereignissen sind, die durch die vorherige Therapie induziert wurden.

Therapiebedingte myelodysplastische Syndrome / akute myeloische Leukämie (t-MDS / t-AML) werden nun als eine einzige Entität betrachtet, die gemäß der aktuellen WHO-Klassifikation der Weltgesundheitsorganisation als therapiebedingte myeloische Neoplasien bezeichnet wird2. Es ist ein bekanntes klinisches Syndrom, das als Spätkomplikation nach zytotoxischen Wirkstoffen und ionisierender Strahlentherapie bei der Behandlung der meisten Krebsarten auftritt: Hodgkin-Lymphom (HL), Non-Hodgkin-Lymphom (NHL), akute lymphoblastische Leukämie (ALL), Sarkom, und Eierstock- und Hodenkrebs3,4.

Die Charakteristika therapieassoziierter myeloischer Neoplasien und der Zeitpunkt ihrer Entwicklung nach einer Primärdiagnose hängen von der Exposition gegenüber bestimmten Wirkstoffen sowie der kumulativen Dosis und Dosisintensität der vorangegangenen zytotoxischen Therapie ab 5.

Die Inzidenz von t-MDS/AML nach konventioneller Therapie reicht von 0,8 % bis 6,3 % nach 20 Jahren. Die mediane Zeit bis zur Entwicklung von t-MDS/AML beträgt 3 bis 5 Jahre, wobei das Risiko nach der ersten Dekade deutlich abnimmt 6.

In Abhängigkeit von der ursächlichen therapeutischen Exposition werden in der WHO-Klassifikation zwei Typen von t-MDS/AML anerkannt: ein Alkylierungsmittel-/Strahlen-assoziierter Typ und ein Topoisomerase-II-Inhibitor-assoziierter Typ. Alkylierungsmittel-bedingtes t-MDS/AML tritt normalerweise 4 bis 7 Jahre nach Exposition gegenüber dem mutagenen Agens auf.

Ungefähr zwei Drittel der Patienten haben MDS und der Rest AML mit myelodysplastischen Merkmalen. Patienten stellen sich häufig mit Zytopenien vor. Multilineage Dysplasie ist oft vorhanden 7.

Bei dieser klassischen Form der therapieassoziierten Leukämie nach Behandlung mit Alkylanzien und/oder Strahlentherapie ähneln die Blut- und Knochenmarksbefunde denen beim primären MDS, obwohl der Grad der Dysgranulopoese und Dysmegakaryozytopoese typischerweise größer ist 8.

Im Gegensatz zum Alkylierungsmittel t-MDS/AML hat AML als Folge von Topoisomerase-II-Inhibitoren oft keine vorangehende myelodysplastische Phase und präsentiert sich als offenkundige akute Leukämie, oft mit einer prominenten monozytären Komponente. Die Latenzzeit zwischen dem Beginn der Behandlung mit Topoisomerase-II-Inhibitoren und dem Ausbruch der Leukämie ist kurz, mit einem Median von 2 bis 3 Jahren 9.

Die reziproke Translokation t(8;9) (p22;p24) zwischen dem kurzen Arm von Chromosom 8 und dem langen Arm von Chromosom 9 ist eine wiederkehrende Anomalie, die die Janus-aktivierte Kinase 2 (JAK2) mit dem menschlichen Autoantigen-Gen für perizentriolares Material 1 fusioniert (PCM1) , mit Bruch und Wiedervereinigung an den Bändern 8p11 und 9q341010.

PCM1 codiert ein großes Protein von 228 kDa, das mehrere potenzielle Coiled-Coil-Domänen in seinem aminoterminalen Teil enthält. Dieses Protein ist in zytoplasmatischen Granula lokalisiert, die als zentrioläre Satelliten bezeichnet werden. Es soll eine entscheidende Rolle beim Zusammenbau von zentrosomalen Proteinen, der Organisation der Mikrotubuli und beim Fortschreiten des Zellzyklus spielen11.

Aufgrund der PCM1-JAK2-Genfusion vermitteln die Coiled-Coil-Domänen von PCM1 eine Oligomerisierung, die die verknüpften JAK2-Domänen zusammenführt, was zu einer konstitutiv aktivierten Tyrosinkinase-Domäne von JAK212 führt, 13.

JAK2 ist ein Mitglied der Janus-Familie von Tyrosinkinasen (JAK1, JAK2, JAK3, TYK2). Diese Nicht-Rezeptor-Tyrosinkinasen spielen eine bedeutende Rolle in verschiedenen Signaltransduktionswegen, die das zelluläre Überleben, die Proliferation, die Differenzierung und die Apoptose regulieren. Das Protein besteht aus sieben Domänen. Die JH2-Domäne (Pseudokinase-Domäne, kinase-like domain) liegt im Exon 14 und hat eine essentielle negative Autoregulationsfunktion14.

Der häufigste Mechanismus für die JAK2-Aktivierung bei hämatologischen Malignomen ist die Punktmutation an Position 617 (V617F).

Die Folgen der JAK2-Aktivierung sind neoplastische Transformation und abnormale Zellproliferation bei verschiedenen malignen Erkrankungen15.

• Translokationen, an denen der JAK2-Locus beteiligt ist, werden daher bei akuten Leukämien und myelodysplastischen/myeloproliferativen Erkrankungen als onkogene Bedeutung angesehen.
• Patienten mit dieser Anomalie weisen ein breites klinisches Spektrum auf, das von chronischen bis zu akuten hämatologischen Erkrankungen mit myeloischem oder lymphatischem Erscheinungsbild reicht 16.

Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) ist eine Art zytogenetische Technik, die die Visualisierung definierter Nukleinsäuresequenzen an bestimmten zellulären oder chromosomalen Stellen durch Hybridisierung komplementärer fluoreszenzmarkierter Sondensequenzen innerhalb intakter Metaphase- oder Interphasezellen ermöglicht.

Die fluoreszierenden Sonden sind Nukleinsäuren, die mit fluoreszierenden Gruppen markiert sind und an spezifische DNA/RNA-Sequenzen binden können. Mittels Fluoreszenzmikroskopie lässt sich herausfinden, wo die fluoreszierende Sonde an die Chromosomen gebunden ist17.