Genexpressionsmuster und Phänotypisierung der Kaposi-Sarkom Virus-infizierten Zellen beim Morbus Castleman

Abstract

Die seltene lymphoproliferative Erkrankung, der Morbus Castleman (MC), tritt in seiner multizentrischen und plasmazellreichen Form gehäuft bei Patienten mit den KSHV-assoziierten Erkrankungen Kaposi-Sarkom (KS) und primäres Erguß Lymphom (PEL) auf. Gegenstand der vorliegenden Arbeit war es, die möglichen Zielzellen der KSHV-Infektion beim MC, deren Phänotyp und Genexpressionsmuster zu charakterisieren, um Einsichten in die Pathogenese dieser Erkrankung zu gewinnen. Durch ein initiales Screening mittels hochsensitiver PCR wurde das KSHV in 14% der MC Fälle nachgewiesen. Mit morphologischen Methoden (Immunhistologie und in situ Hybridisierung) konnte die virale Infektion blastären lymphatischen Zellen im Follikelmantel zugeordnet werden. Doppelmarkierungen zeigten einen ungewöhnlichen Phänotyp der infizierten Zellen mit Expression von Plasmazellmarkern wie MUM1, CD38 und der J-Kette bei überwiegend fehlendem Nachweis von CD20 und CD3 sowie monotypischer Expression von IgMλ. Das Genexpressionsmuster war charakterisiert durch eine starke Expression von vLana, vCyclin D1, vIL-6 und vFLIP bei variablem und schwächerem Nachweis von vGPCR, vMIP-1a und vMCP. Dieses Muster belegt eine häufige lytische KSHV-Infektion beim MC im Gegensatz zum KS und PEL, die durch eine vorherrschend latente Infektion charakterisiert sind. Das nachgewiesene Expressionsmuster kann eine Reihe von typischen histologischen Befunden des MC erklären. vIL-6 kann durch Bindung an den humanen IL-6R die Differenzierung von B-Zellen zu Plasmazellen induzieren, so dass die reaktive Plasmozytose des MC durchaus Folge einer starken vIL-6 Sekretion sein kann. vIL-6, vGPCR und vMIP-1a induzieren eine Expression von VEGF, einem Wachstumsfaktor von Endothelien. Die Expression dieser viralen Cytokine kann somit die vermehrte Vaskularisation beim MC erklären. Offen blieb die Frage, wieso das Virus lymphatische Zellen mit monotypischer Expression von IgMλ befällt, obwohl nach Daten der Literatur hier keine klonale lymphatische Erkrankung vorliegt.

The Castleman disease (CD) in its multicentric and plasma cell variant is a rare lymphoproliferative disease that appears often in patients with KSHV associated diseases namely Kaposi sarcoma (KS) and primary effusion lymphoma (PEL). Goal of this study was to determine the target cells of the KSHV infection in CD, to characterize their phenotype and gene expression pattern in order to gain insights into the pathogenesis of this disease. The KSHV was detected in 14% of the CD cases through an initial screening with an highly sensitive PCR. With morphologic methods (immunohistochemistry and in situ hybridisation) the viral infection was found to be located in blastic lymphatic cells in the follicle mantle zone. Immunohistochemistry revealed the unusual phenotype of the KSHV infected cells with expression of plasma cell markers like MUM1, CD38 and J-chain and monotypic expression of IgMλ while lacking CD20 and CD3. The pattern of gene expression showed a strong expression of vLANA, vCyclin D1, vIL-6 and vFLIP with a variable and weaker expression of vGPCR, vMIP-1α and vMCP. This pattern demonstrates the predominantly lytic KSHV-infection in CD in contrast to KS and PEL who are latently infected. This gene expression pattern may be an explanation for the typical histological changes in CD. vIL-6 is able to induce the maturation of B-cells to plasma cells through binding to the human IL-6R. The reactive plasmocytosis in CD can therefore be caused by the secretion of vIL-6. vIL-6, vGPCR and vMIP-1α induce the expression of VEGF, an endothelial growth hormone. The expression of these viral cytokines could be an explanation for the increase of vascularisation in CD. There remains the question why the virus infects lymphatic cells with monotypic expression of IgMλ although the CD is defined in the literature as being no monoclonal lymphatic disease.