PHF19-Genexpression und EZH2-Gendeletion bei akuter myeloischer Leukämie

Akute myeloische Leukämie (AML) ist eine heterogene klonale Erkrankung, die durch die Proliferation unreifer myeloischer Zellen und Knochenmarkversagen gekennzeichnet ist. Die Diagnose von AML basiert auf einer morphologischen Diagnose mit einer Proliferation von Blasten von ≥ 20 % der Knochenmarkszellen, einer durchflusszytometrischen Analyse und zytogenetischen Anomalien.

Der ätiologische Erreger und die Pathogenese von AML sind nicht ganz klar, nur wenige AML-Fälle können durch die traditionelle zellmorphologische Klassifikation genau klassifiziert werden. Daher ist es sehr schwierig, den Krankheitszustand zu beurteilen und die Prognose vorherzusagen. Unsachgemäße Expression spezifischer Gene ist ein häufiger Befund bei AML und kann klinisch relevante biologische Untergruppen induzieren. Zytogenetische Anomalien und molekulare Veränderungen liefern die aussagekräftigsten prognostischen Informationen bei AML. Folglich wird die Identifizierung neuer Biomarker, die das Ergebnis vorhersagen oder die Behandlungswahl leiten könnten, einen größeren Beitrag zum klinischen Management von AML leisten.

Die Genrepression ist die Deaktivierung eines aktiven Gens, die das Abschalten der Transkription verursacht, und stellt ein wirksames Instrument zur Kontrolle der Genexpression dar, um die metabolische Dysregulation während der Entwicklung oder des Differenzierungsprogramms zu verhindern. Polycomb repressive complex 2 (PRC2) ist das einzige Enzym Komplex, der in der Lage ist, durch hochgradige Methylierung von Histon H3 an Lysin 27 (H3K27) eine Genrepression zu etablieren, und spielt daher eine entscheidende Rolle bei der Regulierung der normalen Hämatopoese. Enhancer of Zeste Homolog 2 (EZH2)-Gen ist die katalytische Untereinheit von PRC2, die sich auf Chromosom 7q36.1 befindet. Das EZH2-Gen codiert die EZH2-Methyltransferase, die die Transkriptionsinaktivierung durch Trimethylierung von Lysin 27 von Histon H3 (H3K27me3) vermittelt. Die Methylierungsaktivität von EZH2 erleichtert die Heterochromatinbildung, wodurch die Genfunktion zum Schweigen gebracht wird, die für die Entwicklung, Differenzierung und Bestimmung des Zellschicksals wichtig ist.

Zahlreiche Studien haben bewiesen, dass eine EZH2-Dysregulation an Krebserkrankungen beim Menschen beteiligt ist. EZH2 kann bei der Krebsentstehung eine doppelte Rolle spielen, indem es je nach Krebsart als Tumorsuppressor oder als Onkogen wirkt. Eine Überexpression von EZH2 wurde in zahlreichen soliden Tumoren beobachtet, und das Targeting von EZH2 kann zu einer Regression der Karzinogenese führen.

EZH2-Inaktivierung durch Mutation oder Unterexpression bei myelo-dysplastischen Syndromen (MDS) oder myeloproliferativen Neoplasien (MPN) kann zur Pathogenese der Krankheit beitragen und ist mit einer schlechten Prognose verbunden. Bei AML kann eine durch Mutation und Unterexpression verursachte EZH2-Dysregulation als potenzieller Biomarker dienen, der die Prognose vorhersagt und die Wahl der Behandlung zwischen Transplantation und Chemotherapie leitet. Es wurde festgestellt, dass EZH2 in verschiedenen Phasen der AML tumorunterdrückende und onkogene Funktionen hat.

Es bleibt jedoch zu klären, ob auch die Deregulierung verschiedener PRC2-assoziierter Partner an der Malignitätsentstehung beteiligt ist.

PHF 19 (PHD-Fingerprotein 19), ein Polycomb-ähnliches Mitglied der PRC2-Cofaktoren, wirkt als kritischer Mediator der Tumorentstehung. PHF 19 befindet sich in Chromosom 9q33.2, kodiert für ein Mitglied der Polycomb-Gruppe (PcG) von Proteinen, das funktioniert, indem es repressive Transkriptionszustände vieler entwicklungsregulatorischer Gene aufrechterhält.

Es wurde gezeigt, dass PHF19 ein Hauptmodulator der Histonmethylierung ist, wodurch die transkriptionelle Chromatinaktivität reguliert wird. PHF19 rekrutiert direkt den Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2) über die Bindung an H3K36me3 und führt zur Aktivierung des Enhancers of Zeste Homolog 2 (EZH2) als enzymatische Untereinheit von PRC2, was zu einer Trimethylierung von H3K27 führt. Frühere Studien bestätigten, dass PHF19 bei mehreren Krebsarten fehlreguliert ist, was zur Derepression von PRC2-Zielgenen führt und als Marker für aggressive Krankheiten verwendet werden kann.

Bis heute gibt es keine veröffentlichten Daten über die Rolle von sowohl PHF19 als auch EZH2 bei AML. Daher wurde diese Studie entwickelt, um den unerforschten kritischen onkogenen Weg der AML zu erklären, bei dem das PHF19-Expressionsmuster und die EZH2-Gendeletion das maligne Fortschreiten fördern, und ihre prognostische Rolle aufzudecken.

Ziel der Arbeit:

1. Nachweis des Expressionsmusters des PHF19-Gens durch Polymerase-Kettenreaktion (PCR) und der EZH2-Gendeletion durch Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) bei neu diagnostizierten AML-Patienten.
2. Es sollte der Zusammenhang zwischen der Expression des PHF19-Gens und der EZH2-Gendeletion bei AML-Patienten untersucht werden.
3. Bewertung der Rolle der EZH2- und PHF19-Gene als Prädiktormarker für das Outcome von AML-Patienten.