Onderzoek

Onderzoek:
Titel Engels:
54
Extramedullary involvement in childhood acute lymphoblastic leukemia:
special subgroup of patients, who can be recognized at an early stage?
Titel Nederlands:
Onderzoek in patiënten met acute lymfatische leukemie naar leukemiecellen die
zich buiten het beenmerg en het bloed bevinden
Centrum:
SKION
Startjaar:
2009
Looptijd:
4 jaar
Afgerond in:
2014
Totale kosten/bijdrage KiKa: € 450.435
Introductie
Bij 20% van de kinderen met acute lymfatische leukemie (ALL) keert de ziekte terug (recidief). Bij 40% van deze kinderen gaat het om
leukemiecellen die niet in het beenmerg (= medulla) of in het bloed worden gevonden, maar op andere plaatsen in het lichaam, zoals het
centraal zenuwstelsel of de testikels, de zogenoemde extramedullaire lokalisaties (lokaties buiten het beenmerg). Dankzij betere analyses en
behandeling is het totaal aantal recidieven de laatste jaren verminderd, echter de centraal zenuwstelsel recidieven zijn relatief toegenomen. TALL fenotype, hoge witte bloedcel aantallen en de aanwezigheid van ALL cellen in het centraal zenuwstelsel bij diagnose zijn klassieke
risicofactoren voor een centraal zenuwstelsel recidief, maar hebben slechts beperkte prognostische waarde. Met bestaande methoden is het
niet mogelijk om te voorspellen welke patiënten een verhoogd risico hebben op het terugkeren van de leukemiecellen buiten het beenmerg.
Daarom is het belangrijk om te ontdekken welke eigenschappen van de leukemiecel de kans op het ontstaan hiervan verhogen.
In dit project zullen er bij deze patiënten cellen worden geïsoleerd uit het centraal zenuwstelsel of de testikels en deze vergelijken met ALL
cellen uit het beenmerg, om het DNA van deze cellen te vergelijken. Zo kan er van beide type cellen een DNA profiel worden gemaakt. Daarna
zal er worden onderzocht of er bij diagnose al cellen in het beenmerg aanwezig waren met een dergelijk ‘extramedullair DNA profiel’, zodat
patiënten met een verhoogd risico op het ontstaan van een recidief in het centraal zenuwstelsel of de testikels al in een vroeg stadium herkend
kunnen worden. Hierdoor kan eerder met de behandeling worden begonnen, zodat de overlevingskans van deze patiënten verbeterd kan
worden. Daarnaast kan een therapie ontwikkeld worden die specifiek gericht is tegen de moleculen die betrokken zijn bij het ontstaan van een
extramedullair recidief.
Stichting Kinderen Kankervrij werft fondsen voor onderzoek naar kinderkanker in Nederland
Stand van zaken
Dit project zal in verschillende fasen verlopen: de verzameling van patiëntmateriaal en analyse van DNA profielen om een DNA profiel vast te
stellen; onderzoek op eiwitniveau; combineren van onderzoeksresultaten met de kenmerken van patiënten.
Het patiëntmateriaal wordt verzameld via het internationale samenwerkingsconsortium waar Europese onderzoekscentra aan meewerken.
Zodoende is er inmiddels materiaal beschikbaar van 6 liquor (hersenvocht – centraal zenuwstelsel) en 13 testikel monsters voor DNA
onderzoek. Tevens is er een patiëntendatabase opgebouwd van zo’n 50 patiënten waarvan er materiaal beschikbaar is. Op het verse materiaal
is DNA onderzoek uitgevoerd. Dit leidde tot een enorme hoeveelheid data, waarbij er afwijkingen in 28 verschillende stukjes DNA werden
gevonden. Deze stukjes DNA coderen voor 28 verschillende eiwitten. Eén van die eiwitten is osteopontine, een eiwit betrokken bij belangrijke
cellulaire processen.
Vervolgens is er gekeken naar de aanwezigheid van dit eiwit in zes patiënten. Bij vier patiënten was de ziekte in het centraal zenuwstelsel
teruggekeerd en bij twee patiënten daarbuiten. Er was bij één van de zes patiënten duidelijk een grotere hoeveelheid van dit eiwit aanwezig in
de leukemiecellen. Dit was een patiënt waarbij de ziekte in het centrale zenuwstelsel was teruggekeerd.
In het komende jaar zal voor de centrale zenuwstelsel recidieven de aandacht gevestigd zijn op het combineren van de onderzoeksresultaten
met de kenmerken van patiënten. Voor de testis recidieven zal een DNA profiel gemaakt worden met behulp van gezuiverd patiëntmateriaal.
Conclusie
In dit project is er gekeken naar de DNA profielen van leukemiecellen uit het beenmerg en het centraal zenuwstelsel. Hieruit bleek dat
verschillende stukjes DNA (genen) afwijkend waren. Deze genen coderen voor eiwitten die betrokken zijn bij o.a. de regulatie van celgroei en
celdood of gerelateerd aan afweerreacties. Een negental genen is vervolgens ook op eiwitniveau onderzocht met behulp van een techniek
genaamd flowcytometrie. Analyse van hersenvocht en beenmerg liet zien dat leukemiecellen in het hersenvocht verschillende markers
inderdaad hoger tot expressie brachten dan leukemiecellen in het beenmerg. Kortom, leukemiecellen in het centraal zenuwstelsel zijn in
meerdere opzichten anders dan leukemiecellen in het beenmerg.
Om te onderzoeken of kleine aantallen leukemiecellen uit het centraal zenuwstelsel ook al bij diagnose in het beenmerg aanwezig zijn, en
daarmee een toekomstig centraal zenuwstelsel recidief kunnen veroorzaken, zijn er diagnostische beenmergmonsters geanalyseerd van een
drietal patiëntengroepen: patiënten die uiteindelijk een centraal zenuwstelsel recidief ontwikkelden, patiënten die uiteindelijk een beenmerg
recidief ontwikkelden, en patiënten die geen recidief kregen. Voor twee markers waren er subpopulaties aanwezig (>1%) in 55-85% van de
patiënten met een centraal zenuwstelsel recidief, terwijl dergelijke subpopulaties in minder dan 25% van de patiënten met een beenmerg
recidief of patiënten zonder recidief voorkwamen.
De onderzoeksresultaten laten het eerste bewijs zien dat een subpopulatie van leukemiecellen met centraal zenuwstelsel kenmerken al
aanwezig is bij diagnose. Dit suggereert dat detectie van dergelijke leukemiecellen prognostische waarden heeft voor een centraal
Stichting Kinderen Kankervrij werft fondsen voor onderzoek naar kinderkanker in Nederland
zenuwstelsel recidief, en dat op basis van deze methode vroegtijdig patiënten kunnen worden geselecteerd voor therapie ter preventie van een
dergelijk recidief. Een prospectieve studie wordt momenteel uitgevoerd om de prognostische waarde van deze markers te bevestigen. Deze
nieuwe prognostische markers kunnen niet alleen gebruikt worden voor diagnostische bepalingen voor centraal zenuwstelsel leukemie, maar
kunnen ook dienen als interessant target voor behandeling strategieën in patiënten met een hoog risico voor centraal zenuwstelsel leukemie en
als therapeutische interventie in geval van een centraal zenuwstelsel recidief.
Stichting Kinderen Kankervrij werft fondsen voor onderzoek naar kinderkanker in Nederland