Påvisning av PDGFRA- og PDGFRB-rearrangeringer i myeloide og lymfoide neoplasier

Abstract

Myeloide og lymfoide neoplasier med genetiske avvik i platelet-derived growth factor receptor, alpha polypeptide (PDGFRA) og platelet-derived growth factor receptor, beta polypeptide (PDGFRB) er sjeldne sykdommer. Sykdommen er ofte forbundet med eosinofili, men dette kan variere. Det er viktig å påvise disse sykdommene, siden de er forbundet med forhøyet tyrosinkinaseaktivitet og derfor kan respondere på behandling med tyrosinkinasehemmere. Det hyppigste avviket skyldes en intrakromosomal delesjon på kromosom 4q12 som fusjonerer genet for FIP1-like 1(FIP1L1) med genet for PDGFRA. Sykdommen presenterer seg stort sett som kronisk eosinofil leukemi. Når det gjelder PDGFRB-relaterte sykdommer, vil pasientene ofte presentere seg som kronisk myelomonocytær leukemi og mer sjelden atypisk kronisk myelogen leukemi. Det hyppigste genetiske avviket her er t(5;12)(q31-33;p12), som danner ets variant 6 (ETV6)-PDGFRB-fusjonsgen. Men også andre translokasjoner av PDGFRA og PDGFRB er beskrevet. Det ble etablert to forskjellige tester for påvisning av FIP1L1-PDGFRA-fusjonsgen, en i DNA- og en i RNA-ekstrakt. Testen som benytter RNA er både hurtig og enkel å utføre. Den kan påvise lavere mengde tumorceller sammenlignet med DNA-testen. Begge testene er trolig like sensitive og spesifikke, men for få prøver ble analysert til å trekke en endelig konklusjon. I tillegg ble det utviklet en allel-spesifikk kvantitativ real-time PCR for å måle minimal restsykdom. Denne testen kan påvise 1 mutert celle i 105 normale celler og har et kvantitativt område på minimum 4 log. For å påvise alternative PDGFRA og PDGFRB-genrearrangeringer ble det utviklet screeningstester for å påvise et forhøyete transkriptnivå av tyrosinkinasedomenet. Genuttrykket ble normalisert på to måter. Først med referansegenet ABL1, deretter med immunglobulindomene-transkript til respektive reseptorgen. Begge pasientprøvene og cellelinje med kjent genrearrangering testet positivt ved denne fremgangsmåten. Men i noen av cellelinjene og i en pasientprøve hvor det ikke er beskrevet PDGFR-genrearrangeringer, ble det også påvist forhøyet transkriptnivå ved normalisering med ABL1. Dette var derimot ikke tilfelle dersom normalisering ble gjort med immunglobulindomenet, og dette demonstrerer at sistnevne metode mest sannsynelig er mer spesifikk. Et resiprokt transkript vil kun uttrykkes ved et fåtall tilfeller og det er ikke forventet at dette vil være i samme nivå som det onkogene fusjonsgentranskriptet.

Myeloid and lymphoid neoplasms with abnormalities of platelet-derived growth factor receptor, alpha polypeptide (PDGFRA) gene and platelet-derived growth factor receptor, beta polypeptide (PDGFRB) gene are rare diseases. The patients usually present with eosinophilia, but not always. It is important to identify these disorders since the aberrant tyrosine kinase activity can make the disease responsive to tyrosine kinase inhibitors. The most frequent abnormality associated with PDGFRA rearrangement is due to an intra chromosomal deletion on 4q12, which fuses the FIP1-like 1(FIP1L1) gene to PDGFRA. Presentation is generally as chronic eosinophilic leukemia. In the case of PDGFRB-related disorders, the patients often present with chronic myelomonocytic leukemia or seldom with atypical chronic myeloid leukemia. In the former disorder, there is usually a t(5;12)(q31-33;p12) with formation of an ets variant 6 (ETV6)-PDGFRB fusion gene. Variant translocations associated with PDGFRA as well as PDGFRB have been recognized Two different PCR-tests have been established to detect the FIP1L1-PDGFRA-fusion, one using DNA extract and the other RNA extract. The test using RNA is quick and easy to perform. It allows detection of a lower amount of tumor cells than the DNA test. Both tests seem equally sensitive and specific, but the number of analyzed samples was too low to reach a final conclusion. In addition, an allele-specific oligonucleotide quantitative real-time PCR assay was designed to measure minimal residual disease. This assay can detect one mutated cell in a background of 105 normal cells and has a quantitative range of at least 4 log. To detect alternative PDGFRA and PDGFRB rearrangements, we developed a screening test to measure increased transcript levels of the tyrosine kinase domain of the respective genes. Gene expression levels were normalized by two different approaches. First, normalization was performed to the reference gene Abl1 and secondly to the transcripts of the receptors immunoglobulin domain. Both our patients and cell line with known rearrangements tested positive using these approaches. However, in some of the cell lines and 1 patient sample, in which no PDGFR-gene rearrangement was described, increased transcript levels were found using normalization to Abl1. This was not the case when normalizing was performed against the immunoglobulin domain demonstrating that the latter approach is likely more specific. In the few cases, in which a reciprocal transcript will be expressed, it is unlikely that this is at the same level as the oncogenic fusion transcript.