Charakterisierung von Retinoblastomen mit Amplifikation des Onkogens MYCN

Abstract

Amplification of the oncogene MYCN has been described in a minority of retinoblastomas with and without RB1 inactivation. It is assumed that MYCN amplified retinoblastomas are associated with a more aggressive clinical behavior and an unfavorable prognosis. In this dissertation, the incidence, RB1 mutational status, clinical phenotype and histopathologic features of MYCN amplified retinoblastoma were investigated. For this purpose, MYCN copy number was determined by qPCR in a series of 192 tumors of enucleated retinoblastoma patients and confirmed by SNP array and FISH studies. Subsequently, clinical characteristics, RB1 genotype and histopathological features were compared between MYCN amplified tumors (MYCN-A) and tumors without MYCN amplification (MYCN-nichtA).Overall, MYCN amplification was detected in 10/139 (7%) of the tumors included in the final dataset. All MYCN amplified tumors showed pathogenic alterations in at least one RB1 allele as well as other aberrations characteristic for retinoblastoma. Age at diagnosis was similar for patients in the MYCN-A and MYCN-nichtA group. However, striking differences were found when comparing the distribution of clinical and histopathologic risk factors (HRPFs) between the two groups: The children in the MYCN-A group were significantly more likely to have secondary glaucoma at initial diagnosis as well as massive choroidal and scleral infiltration. The examination of the remaining histopathological high risk factors (optic nerve infiltration and anterior chamber involvement) also showed a non-statistically significant trend in the same direction. In addition, increased expression of TFF1, a surrogate marker for advanced tumor stage associated with a poor prognosis, was observed in 7/8 (88%) MYCN amplified retinoblastomas. Nevertheless, none of the patients included in the study developed extraocular relapse or distant metastases.The results of this work support the hypothesis that MYCN amplified retinoblastomas show distinct aggressive clinical and histopathological characteristics. However, the rarity of MYCN amplified retinoblastoma and the small number of cases included in this study do not allow generalisation of these findings. Further multicentre, prospective studies are needed in the future to better characterise this subgroup of tumors and to validate the value of MYCN amplification as a genetic tumor marker for therapy control and prognosis assessment in retinoblastoma patients.

Η ενίσχυση του ογκογονιδίου MYCN έχει περιγραφεί σε μια μειοψηφία ρετινοβλαστωμάτων, με και χωρίς συνοδό αδρανοποίηση του γονιδίου RB1. Εικάζεται ότι τα ρετινοβλαστώματα με ενίσχυση του MYCN σχετίζονται με πιο επιθετική κλινική συμπεριφορά και δυσμενή πρόγνωση. Στην παρούσα διατριβή διερευνήθηκαν η επίπτωση, οι μεταλλάξεις του RB1, ο κλινικός φαινότυπος και τα ιστοπαθολογικά χαρακτηριστικά των ρετινοβλαστωμάτων με ενίσχυση του ογκογονιδίου MYCN. Για τον σκοπό αυτό, ο αριθμός αντιγράφων του γονιδίου MYCN προσδιορίστηκε μέσω qPCR σε μια σειρά 192 όγκων ασθενών με ρετινοβλάστωμα που υποβλήθηκαν σε εξόρυξη οφθαλμού, και επιβεβαιώθηκε με μελέτες SNP array και FISH. Στη συνέχεια, τα κλινικά χαρακτηριστικά, ο γονότυπος ως προς το RB1 και τα ιστοπαθολογικά γνωρίσματα συγκρίθηκαν μεταξύ των όγκων με ενίσχυση του MYCN (MYCN-A) και αυτών χωρίς ενίσχυση του MYCN (MYCN-nichtA). Συνολικά, ενίσχυση του MYCN ανιχνεύθηκε στο 7% (10/139) των όγκων που συμπεριλήφθηκαν στο τελικό δείγμα. Όλοι οι όγκοι με ενίσχυση του MYCN εμφάνισαν παθογόνες αλλοιώσεις σε τουλάχιστον ένα αλλήλιο του RB1, καθώς και άλλες γενετικές αλλοιώσεις χαρακτηριστικές για το ρετινοβλάστωμα. Η ηλικία κατά τη διάγνωση ήταν παρόμοια για τους ασθενείς στις ομάδες MYCN-A και MYCN-nichtA. Ωστόσο, εντοπίστηκαν σημαντικές διαφορές κατά τη σύγκριση της κατανομής των κλινικών και ιστοπαθολογικών παραγόντων κινδύνου (HRPFs) μεταξύ των δύο ομάδων: Τα παιδιά στην ομάδα MYCN-A ήταν σημαντικά πιο πιθανό να παρουσιάσουν δευτεροπαθές γλαύκωμα κατά την αρχική διάγνωση, καθώς και διήθηση του χοριοειδούς και του σκληρού χιτώνα. Η εξέταση των υπολοιπόμενων ιστοπαθολογικών παραγόντων υψηλού κινδύνου (διήθηση του οπτικού νεύρου και συμμετοχή του προσθίου θαλάμου) έδειξε επίσης μια μη στατιστικά σημαντική τάση προς την ίδια κατεύθυνση. Επιπλέον, αυξημένη έκφραση του TFF1, ενός βιοδείκτη που σχετίζεται με προχωρημένο στάδιο όγκου και κακή πρόγνωση, παρατηρήθηκε σε 7/8 (88%) των ρετινοβλαστωμάτων με ενίσχυση του MYCN. Παρά ταύτα, κανένας από τους ασθενείς που συμπεριλήφθηκαν στη μελέτη δεν ανέπτυξε εξωβολβική υποτροπή της νόσου ή απομακρυσμένες μεταστάσεις.Τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας υποστηρίζουν την υπόθεση ότι τα ρετινοβλαστώματα με ενίσχυση του MYCN εμφανίζουν ιδιαίτερα επιθετικά κλινικά και ιστοπαθολογικά χαρακτηριστικά. Ωστόσο, η σπανιότητα του ρετινοβλαστώματος με ενίσχυση του MYCN και ο μικρός αριθμός περιστατικών που συμπεριλήφθηκαν στην παρούσα μελέτη δεν επιτρέπουν τη γενίκευση αυτών των ευρημάτων. Απαιτούνται μελλοντικές, προοπτικές πολυκεντρικές μελέτες για τον πληρέστερο χαρακτηρισμό αυτής της υποομάδας όγκων και την επικύρωση της αξίας της ενίσχυσης του MYCN ως γενετικού βιοδείκτη για τον έλεγχο της θεραπευτικής ανταπόκρισης και την αξιολόγηση της πρόγνωσης σε ασθενείς με ρετινοβλάστωμα.

Die Amplifikation des Onkogens MYCN ist bei einer Minderheit von Retinoblastomen mit und ohne RB1 Inaktivierung vorbeschrieben. Dabei wird angenommen, dass MYCN amplifizierte Retinoblastome mit einem aggressiveren klinischen Verhalten und einer ungünstigen Prognose einhergehen. In dieser Dissertation wurden die Inzidenz, der RB1 Mutationsstatus, der klinische Phänotyp und die histopathologischen Merkmale des MYCN amplifizierten Retinoblastoms untersucht. Dazu wurde die MYCN Kopienzahl mittels qPCR bei einer Serie von 192 Tumoren enukleierter Retinoblastompatienten bestimmt und durch SNP Array und FISH Untersuchungen bestätigt. Anschließend wurden klinische Charakteristika, RB1 Genotyp und histopathologische Eigenschaften zwischen MYCN amplifizierten Tumoren (MYCN-A) und Tumoren ohne MYCN Amplifikation (MYCN-nichtA) verglichen. Insgesamt konnte bei 10/139 (7%), der im finalen Datensatz eingeschlossenen Tumore eine MYCN Amplifikation nachgewiesen werden. Dabei wiesen alle MYCN amplifizierten Tumore pathogene Veränderungen in mindestens einem RB1 Allel sowie weitere für Retinoblastome charakteristische Aberrationen auf. Das Alter bei Erstdiagnose war ähnlich für Patienten der MYCN-A und MYCN-nichtA Gruppen. Jedoch wurden beim Vergleich der Verteilung von klinischen und histopathologischen Risikofaktoren (HRPFs) zwischen beiden Gruppen markante Unterschiede festgestellt: Die Kinder der MYCN-A Gruppe wiesen deutlich häufiger ein Sekundärglaukom bei Erstdiagnose sowie eine massive Chorioidea- und Sklerainfiltration auf. Auch bei der Untersuchung der restlichen Hochrisikofaktoren (N. Optikus Infiltration und Vorderkammer Beteiligung) war ein nicht statistisch auffälliger Trend in die gleiche Richtung sichtbar. Zudem konnte in 7/8 (88%) der MYCN amplifizierten Retinoblastome eine erhöhte Expression von TFF1, einem Surrogatmarker für ein fortgeschrittenes Tumorstadium und einer ungünstigen Prognose beobachtet werden. Dennoch hat keiner der in der Studie eingeschlossenen Patienten ein extraokuläres Rezidiv oder Fernmetastasen entwickelt. Die Ergebnisse dieser Arbeit stützen die Hypothese, dass MYCN amplifizierte Retinoblastome distinkte aggressive klinische und histopathologische Charakteristika aufweisen. Die Seltenheit des MYCN amplifizierten Retinoblastoms und die kleinen Fallzahlen dieser Studie erlauben allerdings keine Verallgemeinerung dieser Erkenntnisse. Es bedarf in Zukunft weiterer multizentrischer, prospektiver Studien um diese Subgruppe von Tumoren besser zu charakterisieren und den Wert der MYCN Amplifikation als genetischen Tumormarker zur Therapiesteuerung und Prognoseabschätzung von Patienten mit Retinoblastom zu validieren.