Genetisches Screening von Kopf-Hals-Karzinomen mittels der Komparativen Genomischen Hybridisierung (CGH)

Zusammenfassung

Hintergrund: Die „Komparative Genomische Hybridisierung” (CCH) ist eine neue molekular-zytogenetische Methode, die die umfassende Analyse genetischer Alterationen eines Tumorgenoms auf chromosomaler und subchromosomaler Ebene ermöglicht. Methoden: Es wurden 14 primäre Plattenepithelkarzinome der Kopf-Hals-Region mit Hilfe der CGH untersucht. Die Tumor-DNA wurde mit Biotin und die Normal-DNA mit Digoxigenin markiert und zu gleichen Teilen auf normale Metaphasenchromosomen hybridisiert. Nach Detektion der Tumor-DNA mit Fluoreszein (FITC) und der Normal-DNA mit Rhodamin (TRITC) wurden die Fluoreszenzsignale separat über eine an ein Fluoreszenzmikroskop angeschlossene CCD-Kamera aufgenommen und als Craustufenbilder kodiert. Die Quantifizierung der genetischen Unterschiede erfolgte durch die Berechnung des Verhältnisses FITC/TRITC-Signal und des durchschnittlichen RATIO-Profiles. Ergebnisse: Deletionen zeigten sich auf den Chromosomenarmen 3 p (14 Fälle), 9 p (11), 13q (10), 18q (10), 5q (9), 4q (9), 4p (7), 11 q (7), 6q (6), 8 p (6) und 11p (6). Eine Überrepräsentierung genetischen Materials fand sich auf den Chromosomen 3 q (11), 16 p (9), 17 q (9), 19 p (8), 19q (7), 22 (7), 1 p (6), 8q (6), 9q (6) und 20q (6). In 10 der 14 Fälle zeigte sich die Kombination 3p-Verlust/3q-Überrepräsentierung. Diese 3q-Isochromosom-Formation scheint somit eine Basisveränderung bei Plattenepithelkarzinomen der Kopf-Hals-Region zu sein. In 11 Tumoren wurde eine Amplifikation der Region 11 q13 festgestellt. Schlußfolgerungen: Mit der CCH lassen sich typische DNA-Veränderungen bei Kopf-Hals-Tumoren feststellen. Die Aufschlüsselung dieses genetischen Musters wird Aussagen zur Tumorbiologie insbesondere zur Prognose ermöglichen.

Summary

Background: Comparative Genomic Hybridization (CGH) is a novel cytogenetic method that allows the comprehensive analysis of a tumor genome for DNA gains and losses. Methods: CGH was performed on genomic DNA extracted from 14 primary head and neck squamous cell carcinomas. Equal amounts of biotin-labeled tumor DNA and digoxigenin-labeled normal reference DNA were hybridized to normal metaphase chromosomes. The tumor DNA was visualized with fluorescein (FITC) and the normal DNA with rhodamin (TRITC) and detected in a fluorescence microscope. The signal intensities of the different fluorochromes were quantitated as gray levels along the single chromosomes. The over-and underrepresented DNA Segments were quantified by imputation of FITC/TRITC ratio images and average ratio profiles. Results: Consensus deletion regions were most frequently observed on chromosome arms 3 p (14 cases), 9 p (11), 13q (10), 18q (10), 5q (9), 4q (9), 4p (7), 11 q (7), 6q (6), 8p (6), and 11 p (6). Copy number increases were identified for chromosomes 3q (11), 16 p (9), 17q (9), 19 p (8), 19q (7), 22 (7), 1 p (6), 8q (6), 9q (6), and 20q (6). Particularly, the 3q isochromosome formation (3 p loss/3q amplification), found in 10 cases, was a basic alteration. In addition, 11 tumors showed a 11 q13 amplification. Conclusion: CGH analysis allows the identification of recurrent genetic alterations in head and neck squamous cell carcinomas that will be associated with specific tumor phenotypes like metastatic behavior and prognosis.

Schlüsselwörter

Komparative Genomische Hybridisierung (CGH) - Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung - Plattenepithelkarzinome - Kopf-Hals-Region

Key words

Comparative Genomic Hybridization (CGH) - Fluorescence-in-situ-Hybridization - Chromosome aberrations - Squamous cell carcinomas - Head and neck region