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Klin Padiatr 2001; 213(4): 204-211
DOI: 10.1055/s-2001-16852
TUMORBIOLOGIE

Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Genetic Analysis of Childhood Germ Cell Tumors with Comparative Genomic Hybridization

Genetische Analyse der Keimzelltumoren im Kindesalter mit komparativer genomischer HybridisierungD.  T.  Schneider1, 2 , A.  E.  Schuster2 , M.  K.  Fritsch2 , G.  Calaminus1 , D.  Harms3 , U.  Göbel1 , E.  J.  Perlman2
  • 1Clinic of Pediatric Hematology and Oncology, Heinrich-Heine-University, Medical Center, Düsseldorf, Germany
  • 2Division of Pediatric Pathology, Department of Pathology, Johns Hopkins Medical Institutions, Baltimore, MD, USA
  • 3Children's Tumor Registry, Institute of Pediatric Pathology, Christian-Albrechts University, Kiel, Germany
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Publication History

Publication Date:
29 August 2001 (online)

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Abstract.

Background: Germ Cell Tumors (GCTs) in children and adolescents constitute a clinically and histologically heterogeneous group of tumors. Compared to GCTs in adults, the numbers of GCTs in children analyzed with cytogenetic and molecular genetic techniques is limited. However, the data available to date reveal a pattern of cytogenetic aberrations different from that in adults. Comparative genomic hybridization (CGH) is a valuable technique for the genetic profiling of tumors that allows screening for chromosomal imbalances consistent with amplification of oncogenes and loss of putative tumor suppressor genes. As CGH does not require tissue culture, it also allows analysing archival tissue samples. Patients: This study focuses exclusively on GCTs in children younger than ten years of age and summarizes the genetic data of 51 tumors. Eighteen teratomas and 33 malignant GCTs were included. Primary sites were the testis (n=10), coccyx (n=13), mediastinum (n=20), ovary (n=5), CNS (n=2), and the face (n=1). Methods: The experimental procedure includes differential enzymatic fluorescence labeling of tumor and control DNA followed by comparative hybridization to normal male chromosomes, karyotyping and computerized analysis of the fluorescence profiles. Results: With the exception of one testicular and two ovarian tumors, malignant GCTs in children do not show chromosomal gain of 12p, which is characteristic of GCTs in adult patients. Irrespective of the primary site, childhood GCTs show chromosomal imbalances of chromosome 1 (loss of distal 1p, gain of 1q), deletion of 4q and 6q as well as gain of 20q at a high frequency. Conclusions: These studies will help guiding further investigations elucidating the role of putative tumor suppressor genes at e.g. 1p36 and 6q. In addition, further studies incorporated in prospective therapeutic protocols are necessary to evaluate the prognostic relevance of specific genetic aberrations.

Hintergrund: Keimzelltumoren (KZT) bei Kindern und Jugendlichen sind in ihrem klinischen und histologischen Bild heterogen. Die Zahlen der bislang genetisch analysierten Tumoren sind im Vergleich zu den KZT Erwachsener gering. In den letzten Jahren wurden jedoch mit zytogenetischen und molekularbiologischen Untersuchungen charakteristische Aberrationen dargestellt, die sich von denen bei testikulären KZT junger Erwachsener grundlegend unterscheiden. Hier hat sich besonders die Technik der komparativen genomischen Hybridisierung (CGH) als hilfreiche genetische Screening-Methode erwiesen. Im Vergleich zur konventionellen Zytogenetik hat sie den wesentlichen Vorteil, dass keine Tumor-Zellkultur erforderlich ist und daher auch auf archiviertes Material zurückgegriffen werden kann. Patienten: Dieser Artikel fasst die Ergebnisse der CGH-Analyse von 51 Keimzelltumoren bei Säuglingen und Kleinkindern zusammen. Siebzehn Teratome und 33 maligne Keimzelltumoren wurden untersucht. Die Primärlokalisationen waren Hoden (n=10), Ovar (n=5), Steißbeinregion (n=13), Mediastinum (n=20), ZNS (n=2) und das Gesicht (n=1). Methoden: Tumor- und normale Kontroll-DNA werden differenziell fluoreszenzmarkiert und gegen normale männliche Chromosomen hybridisiert. Nach Karyotypisierung wird computerunterstützt das Fluoreszenzverhältnis von Tumor- und Kontroll-DNA ermittelt. Ergebnisse: Die untersuchten Tumoren zeigen bis auf wenige Ausnahmen (ein testikulärer und zwei ovariale Keimzelltumoren) keinen Anhalt für das bei KZT im Erwachsenenalter charakteristische Isochromosom 12p. Ungeachtet der Lokalisation finden sich DNA-Verluste an 1p, 4q und 6q sowie DNA-Zugewinne an 1q und 20q. Schlussfolgerung: Die zytogenetischen und CGH Untersuchungen sind richtungweisend für weiterführende Studien zur Evaluierung der Rolle potenzieller Onkogene sowie Tumorsuppressorgene z.B. an 1p36 oder 6q. Die prognostische Bedeutung spezifischer zytogenetischer Veränderungen ist bislang nicht bekannt. Daher sind weitere Untersuchungen indiziert, um in Anbindung an prospektive Studien progressionsassoziierte genetische Parameter mit diagnostischer und prognostischer Relevanz zu evaluieren.

Key words

Comparative genomic hybridization - germ cell tumors - yolk sac tumors - teratoma - children

Schlüsselwörter

Komparative genomische Hybridisierung - Keimzelltumoren - Dottersacktumoren - Teratome - Kinder

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Dr. Dominik T. Schneider

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