Diagnostischer Stellenwert und klinische Bedeutung der Analyse von T-Zellrezeptor Genumlagerungen bei kutanen T-Zell-Lymphomen

Abstract

Kutane T-Zell-Lymphome treten in verschiedenen klinischen und histologischen Erscheinungsformen auf, die ihre Abgrenzung von nicht-malignen T-Zell- Lymphoproliferationen häufig schwierig macht. Der Nachweis klonaler T -Zellrezeptor-Umlagerungen bietet für diese Unterscheidung eine wichtige Hilfestellung, da T-Zell-Lymphome sich durch eine klonale TZellpopulation mit identischen T-Zellrezeptor-Umlagerungen auszeichnen. Zum besseren Verständnis der bisherigen Daten haben wurden initial Klonalitätsuntersuchungen bei klinisch und histologisch eindeutig definierte Mycosis fungoides-Fällen fortgeschrittener Stadien durchgeführt. Dabei wurden Hautmanifestationen sowohl mit einer TCR-β als auch TCR-γ –PCR und analysierten die Amplifikate mit der Genescan-Technik bzw. DNA-Sequenzierung untersucht. Die hierbei gewonnenen Ergebnisse, zeigen, dass die Mycosis fungoides in diesen Stadien in der Regel eine klonale Erkrankung ist. In manchen Fällen wird jedoch keine T-Zellklonalität gefunden. Hier konnten wir zeigen, dass dies eher ein methodisches Problem ist. Wir definierten erstmals die Pseudomonoklonalität, die gerade häufiger in Hautproben mit geringem Anteil reaktiver T-Zellen gefunden wird, aber im Gegensatz zu den „echten kutanen T-Zell-Lymphomen“ nicht reprodzierbar ist. Basierend auf diesen Erkenntnissen untersuchten wir Frühformen der Mycosis fungoides. Hier konnten wir eine klonale T-Zellpopulation in 66,7 % der Fälle in der Haut und nur in 26 % im peripheren Blut nachweisen. Diese Daten unterstützen das pathogenetische Konzept, dass sich wahrscheinlich in der Frühphase der Mycosis fungoides häufig noch keine klonale Dominanz ausgeprägt, bzw. ein Tumorzellklon selektioniert wurde. Des Weiteren wurde der Nachweis der T-Zell-Klonalität auf Einzell-Ebene zur Charakterisierung von Lymphomen, die aus wenigen Tumorzellen bestehen und daher in der konventionellen PCR häufig nicht detektiert werden, eingesetzt. Die Untersuchungen der Lymphomatoiden Papulose und des Morbus Hodgkin mittels Einzell-PCR zeigen erstmals, dass beide Lymphoproliferationen eine monoklonale Erkrankung sind, wobei die Klonalität in beiden Erkrankungen den CD30-positiven Zellen entstammen und damit Tumorzellen repräsentieren. Darüber hinaus konnten wir erstmals die Existenz eines Morbus Hodgkin mit T-Zellabstammung beweisen. Schließlich wurde die Bedeutung von T-Zell- Klonalitätsuntersuchungen in der Ausbreitungsdiagnostik von Patienten mit kutanem T-Zell-Lymphom analysiert. Hier konnten wir erstmals an einem größeren Kollektiv zeigen, dass basierend auf der TCR-β und TCR-γ PCR in Komibnation mit der Genescan-Analyse, Klonalitätsunteruchungen im Lymphknoten sowohl einen diagnostischen als auch prognostischen Wert haben. Insbesondere helfen hier die Genumlagerungsanalysen bei der Unterscheidung einer reaktiven Lymphadenitis von einer frühen Lymphominfiltration. In der Gesamtheit tragen die durchgeführten Experimente zum Verständnis der Klonalität bei kutanen T -Zell-Lymphomen bei, das eine Voraussetzung für die Interpretation der Klonalitätsergebnisse in der schwierigen Diagnostik von kutanen Lymphomen ist. Perspektivisch gilt es zunächst die Techniken der Klonalitätsanalysen in den Laboren zu standardisieren um für die Diagnostik und die Ausbreitungsuntersuchungen vergleichbare Ausgangsbedingungen und schließlich Daten zu haben. Hierzu hat sich bereits eine europäische Projektgruppe ausgebildet (BIOMED-2 concerted action) das sich mit der Entwicklung neuer Primer für alle T-Zellrezeptor- und Immunglobulingene befasst. Die Ergebnisse dieser Arbeitsgruppe sind bisher vielversprechend. Basierend auf diesen standardisierten Primern wird es u.a. Ziel sein eine Quantifizierung von Tumorzellen durchzuführen (z.B. mittels Real-time PCR), die als Biomarker zur Induktion und Fortführung einer Therapie dienen könnte.

Cutaneous T-cell lymphoma (CTCL) is a clonal lymphoproliferative malignancy primarily involving the skin. Routine diagnosis of CTCL is based on its characteristic clinical and histopathologic features. However, the broad clinical and histological spectrum of the disease, especially of its early stages and rare variants, often complicates the differentiation between malignant CTCL and benign lymphoproliferative or reactive skin diseases. In these cases demonstration of a clonal T-cell population by detection of identically rearranged T-cell receptor genes (TCR) provides an adjunct. Using this approach clonality could be demonstrated in 70-90 % in CTCL biopsies of early stages by recent PCR-based studies, indicating a high sensitivity. After achieving the correct diagnosis the next important step is to stage the disease in CTCL-patients. Patients with CTCL usually have an indolent course with a 5-year survival of approximately 87%. However, in a significant number of patients the disease may progress and disseminated extracutaneous manifestations may develop involving the lymph nodes, blood and visceral organs such as the lung, spleen and liver. The prognosis for patients with widespread manifestation of CTCL beyond the skin is poor with a 5-year survival rate of nearly 40%. Therefore, accurate evaluation in each individual case is crucial for an adequate, stage-adapted therapeutic approach. Determining the status of peripheral lymph nodes, generally the first site of extracutaneous dissemination is particularly important for clinical staging of patients with CTCL. However, the neoplastic character of lymph node involvement is difficult to assess by histological examination alone: Lymph nodes removed from CTCL patients often show only “dermatopathic lymphadenopathy”, a type of reactive lymphoid hyperplasia with expansion of the paracortical T-cell domain by melanin-containing macrophages and variable numbers of atypical lymphoid cells. Recently we could demonstrate in a large cohort of CTCL patients that nearly 50 % of dermatopathic lymph nodes of CTCL patients harbor a clonal T-cell population identified and confirmed by TCR- beta and TCR-gamma PCR in combination with Genescan analysis and DNA- sequencing. Moreover, clonal T-cell detection in dermatopathic lymph nodes of CTCL patients was associated with limited survival similar to patients with histologically confirmed lymph node involvement, whereas all patients without T-cell clonality in the lymph nodes were alive at the last follow-up. In conclusion, these results suggest that TCR rearrangement analysis has an important impact in the initial diagnosis of CTCL and, moreover, TCR- beta/gamma PCR analysis of lymph nodes is an important additional step in achieving an accurate clinical staging.