Die häufigsten primären Hirntumoren bei Kindern sind pilozytische Astrozytome. Genetische und molekulare Besonderheiten dieser Tumoren wurden bereits verschie-dentlich erforscht, jedoch konnten daraus keine sicheren Zusammenhänge mit der Tumorbiologie abgeleitet werden. Da mehr und mehr mitochondriale Defekte mit Hirntumoren und anderen Krebserkrankungen in Verbindung gebracht werden, wurde in dieser Arbeit der Frage nachgegangen, ob pilozytische Astrozytome (PA) Mutationen der mitochondrialen DNA enthalten. Hierfür wurde die Sequenz des gesamten mitochondrialen Genoms aus Tumorgewebe und korrespondierenden Blutproben von 19 Patienten mit pilozytischem Astrozytom analysiert. 16 von 19 PA-Tumorproben (84 %) enthielten somatische Mutationen der mtDNA, insgesamt konnten 34 somatische Mutationen detektiert werden. 17 von 34 (50 %) Mutationen der mtDNA wurden in Genregionen gefunden, die Proteine der oxidativen Phosphorylierung kodieren. Drei der Mutationen führten zu einer Änderung der kodierten Aminosäure: M60V in der Untereinheit 6 der ATP-Synthase, L236I im Cytochrom B und L112M in der Untereinheit 1 der Cytochrom C Oxidase. Es konnte damit gezeigt werden, dass Mutationen der mitochondrialen DNA in PA häufig vorkommen und oft in proteinkodierenden Regionen lokalisiert sind. Pilozytische Astrozytome zeigen den höchsten Prozentsatz mitochondrialer Mutationen verglichen mit den anderen bisher erforschten neuroektodermalen Tumorentitäten. Zur Erforschung der prognostischen Relevanz dieser Mutationen hinsichtlich der Tumorbiologie pilozytischer Astrozytome müssen sich weitere prospektive Studien mit größerem Patientenkollektiv anschließen.
The most common brain tumors in childhood and adolescence are pilocytic astrocytomas (PA). Genetic and molecular abnormalities have been found, but were not consistently associated with any biologic feature. As an increasing number of mitochondrial defects has been related to brain tumors and cancer in general, we asked if PA harbor mutations of mitochondrial DNA (mtDNA). Thus, sequencing analysis of the complete mitochondrial genome of tumor tissue and corresponding blood samples from 19 patients suffering from pilocytic astrocytomas was performed. Sixteen out of 19 PA tissue samples (84 %) showed somatic mtDNA mutations and a total of 34 somatic mtDNA mutations were detected. Seventeen out of 34 (50 %) mtDNA mutations were found in genomic regions involved in important pathways of oxidative phosphorylation. Three of the mutations in protein coding regions were missing mutations: M60V in ATP synthase subunit 6, L236I in cytochrome b and L112M in cytochrome c oxidase subunit 1. We were able to demonstrate that mtDNA mutations occur in PA and that they are frequently located in protein coding regions. PA were found to have the highest percentage of mitochondrial mutations of any of the neuroectodermal tumor entities studied to date. In order to reveal the prognostic importance of these mutations for PA biology, larger series need to be studied prospectively.
