TEL-AML1 - Spleißvarianten und sequentielle Untersuchung zum Therapieansprechen von TEL-AML1 positiven ALL-Rezidiven im Kindesalter

Abstract

Die Translokation t(12;21), eine der häufigsten genetischen Veränderungen bei ALL-Ersterkrankungen und -Rezidiven im Kindesalter, verbindet das TEL-Gen auf Chromosom 12 mit dem AML1-Gen auf Chromosom 21. Hinsichtlich ihrer Prognose bilden Patienten mit TEL-AML1 positiver ALL eine heterogene Patientengruppe mit ungleichen Rezidivraten. Verschiedene Bruchpunkte im AML1-Gen sowie alternatives Spleißen führen zur Entstehung von unterschiedlichen TEL- AML1-Fusionstranskripten. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob neben den bislang in der Literatur beschriebenen weitere TEL- AML1-Spleißvarianten nachweisbar sind. Außerdem wurde analysiert, ob mit TEL- AML1 als leukämiespezifischem Marker MRD quantifiziert werden kann und ob dies einen unabhängigen Prognosefaktor bei Patienten mit TEL-AML1 positivem ALL- Rezidiv darstellt. Es ist gelungen, eine weitere, noch nicht in der Literatur beschriebene Spleißvariante nachzuweisen. Bei dieser ist das TEL Exon 2 mit dem AML1 Exon 5 fusioniert. Verglichen mit den bereits bekannten TEL-AML1 Splicevarianten fehlen der neuen Spleißvariante die Exons 3 - 5 von TEL sowie die Exons 2 - 4 von AML1. Dies entspricht 432 Aminosäuren im TEL- AML1-Fusionsprotein. Insgesamt konnte die T2-A5-Variante bei 22 von 25 Patienten (88%) nachgewiesen werden. Die neue Spleißvariante T2-A5 tritt nur zusammen mit den beiden bekannten Varianten T5-A2 und T5-A3 auf und wird immer wesentlich schwächer als diese exprimiert. TEL-AML1 kann in einer real-time PCR quantifiziert und so als Marker für MRD-Untersuchungen genutzt werden. Die Dynamik der Leukämiezellzahlverminderung wurde bei 31 Patienten mit einem TEL- AML1 positiven ALL-Rezidiv durch MRD-Monitoring bestimmt. Patienten mit MRD- Werten < 10-3 (MRD negativ) am Tag 36 hatten eine deutlich bessere Prognose als Patienten, deren MRD-Wert zu diesem Zeitpunkt >10-3 (MRD positiv) war. Die Wahrscheinlichkeit des ereignisfreien Überlebens über fünf Jahre unterschied sich signifikant für MRD-negative und MRD-positive Patienten (75% vs. 0%, p=0,034). Der Vergleich klinischer Parameter beider Gruppen ergab keinen signifikanten Unterschied. Die Dynamik des Therapieansprechens erwies sich somit als unabhängiger Prognosefaktor bei Patienten mit TEL-AML1 positivem ALL-Rezidiv.

The translocation t(12;21) which fuses the TEL-gene on chromosome 12 to the AML1-gene on chromosome 21 is the most common genetic anomaly in childhood ALL. TEL-AML1 positive patients are a heterogeneous group with different rates of relapse and the impact of TEL-AML1 on long-term prognosis is still discussed controversially. Two TEL-AML1 transcripts are known which result from different breakpoints in the AML1-gene and from alternative mRNA splicing. In this study, we investigated whether there exist other TEL-AML1 splicevariants and how would be their expression. We found a new TEL-AML1 splicevariant which fuses the exon 2 from TEL to the exon 5 from AML1. Compared with the known splicevariants, the new variant lacks the exons 3-5 from TEL and the exons 2-4 from AML1. This corresponds to 432 amino acids in the TEL-AML1 fusion protein. The new TEL-AML1 splicevariant could be shown in 22 of 25 (88%) patients. It was always expressed together with the two known variants and always at a lower level. Subsequently, we used the TEL-AML1 fusion transcript as leukaemia specific marker for real-time PCR quantification of MRD in 31 children with relapsed TEL-AML1 positive ALL. In children with minimal residual disease of less than 10-3 at day 36, probability of event-free survival was 75% compared with 0 in children with minimal residual disease of 10-³ and greater. Multivariate analysis of clinical parameters revealed no significant differences. Molecular response to treatment showed to be an independent prognostic factor in patients with relapsed TEL-AML1 positive ALL.