Podcasts about flt3 lm

Bei etwa 30 % der Patienten mit akuter myeloischer Leukämie (AML) können aktivierende Mutationen der Rezeptortyrosinkinase FLT3 gefunden werden. Damit ist FLT3 eines der am häufigsten mutierten Gene in der AML. Die Mutationen treten in zwei Regionen des FLT3-Rezeptors auf: Längenmutationen (FLT3-LM) in der juxtamembranösen Region (24 %) und Punktmutationen der Aktivationsschleife der zweiten Tyrosinkinasedomäne (FLT3-TKD-Mutationen; 7 %). FLT3-Mutationen verleihen Ba/F3-Zellen Unabhängigkeit von Interleukin-3. In einem Knochenmarktransplantationsmodell der Maus erzeugen FLT3-LM ein myeloproliferatives Syndrom und in Zusammenwirken mit PML-RARα eine akute Promyelozytenleukämie. Darüber hinaus scheint das Auftreten von FLT3-LM bei Patienten mit einer schlechteren Prognose assoziiert zu sein. In dieser Arbeit wurden AML-Zelllinien und durch FLT3-Mutationen transformierte Ba/F3-Zellen mit dem kleinmolekularen PTK-Inhibitor SU5614 behandelt. SU5614 induziert selektiv Wachstumsarrest, Zellzyklusarrest und Apoptose in Ba/F3-Zellen und leukämischen Zelllinien, die FLT3-Mutationen tragen. Darüber hinaus hebt SU5614 die antiapoptotische und wachstumsfördernde Wirkung von FLT3-Ligand (FL) in FL-abhängigen Zellen auf. In Zelllinien, die keinen aktivierten FLT3-Rezeptor tragen, zeigte die Substanz keine zytotoxische Wirkung. Auf biochemischer Ebene hemmt SU5614 die Hyperphosphorylierung des FLT3-Rezeptors und seiner Downstream-Targets STAT3, STAT5 und MAPK, sowie die Expression der STAT5-Zielgene BCL-XL und p21. Es konnte somit demonstriert werden, dass das Indolinonderivat SU5614 ein potenter Hemmstoff von mutiertem FLT3 und Wildtyp-FLT3 ist. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass Zelllinien leukämischen Ursprungs, die endogen FLT3-Mutationen exprimieren, selektiv empfindlich gegenüber SU5614 sind. Diese selektive und potente Zytotoxizität von FLT3-Inhibitoren impliziert den klinischen Einsatz solcher Inhibitoren als zusätzliche molekulare Therapiemöglichkeit bei Patienten mit akuter myeloischer Leukämie und FLT3-Mutationen.

Die meisten genetischen Abweichungen, die bei humanen akuten Leukämien gefunden werden können, lassen sich in zwei Klassen einteilen: Klasse I Mutationen, wie z.B. aktivierende Mutationen in Rezeptortyrosinkinasen (z.B. FLT3 oder c-KIT), die einen Proliferations- und/oder Überlebensvorteil für hämatopoetische Vorläuferzellen bieten und Klasse II Mutationen (wie z.B. AML1-ETO oder PML/RARα), die hämatopoetische Transkriptionsfaktoren betreffen und primär die Reifung der Zellen und die Apoptose unterbinden. Im Zusammenspiel entstehen hämatopoetische Vorläuferzellen, deren Proliferation und Differenzierung empfindlich gestört ist (Gilliland, 2002), was die Ursache für Leukämien sein kann. In dieser Arbeit wurden zwei genetische Alterationen untersucht, die den zwei verschiedenen Klassen entstammen: eine Längenmutation der Rezeptortyrosinkinase FLT3 und das Fusionsgen aus AML1 und ETO, AML1-ETO. Es wurde die Frage gestellt, ob diese Mutationen, die auch gemeinsam in humanen AML Patienten gefunden werden (Care et al., 2003), im Zusammenspiel Leukämie auslösen können. Ein murines Knochenmarktransplantationsmodell wurde etabliert, bei dem Knochenmarkzellen, die entweder AML1-ETO, FLT3-LM, beide Mutationen zusammen, oder GFP alleine exprimierten, in Mäuse injiziert wurden. Die Kontrollmäuse entwickelten keine Erkrankung, wohingegen die Mäuse, die AML1-ETO und FLT3-LM zusammen exprimierten, an aggressiver Leukämie erkrankten. Interessanterweise gab es unterschiedliche Phänotypen: es entstanden sowohl myeloische als auch lymphatische (B- und T-Zell) Leukämien. Alle Leukämien wurden durch FACS und Zytologie, teilweise auch durch Histopathologie bestätigt. Es kann durch die vorliegenden Daten bestätigt werden, dass weder AML1-ETO noch FLT3-LM alleine in der Lage sind Leukämie auszulösen. FLT3-LM stellt aber einen sehr potenten Kooperationspartner dar, um gemeinsam mit AML1-ETO eine Leukämie zu induzieren. Diese Arbeit kann zum Verständnis der Pathophysiologie von akuten Leukämien beitragen, was die Grundvorausetzung zur Entwicklung von Heilmethoden ist. Der nächste Schritt sollte sein, verschiedene Substanzen, wie zum Beispiel Tyrosinkinaseinhibitoren zu testen, um bei entsprechender Wirkung die Prognose für Patienten mit AML1-ETO positiven Leukämien zu verbessern.

Aktivierende Mutationen in der juxtamembranösen Region (FLT3-Längenmutationen, FLT3-LM; FLT3- Interne Tandemduplikation, FLT3-ITD) und der Tyrosinkinase-Domäne (FLT3-TKD, FLT3-D835) von FLT3 stellen die häufigsten genetischen Alterationen in der AML dar und definieren eine klinisch-prognostische-Subgruppe in der AML. In der vorliegenden Arbeit wurden zwei neue Mutationen in FLT3 identifiziert und charakterisiert. Die erste Mutation (FLT3-840GS) wurde in zwei Patientenproben nachgewiesen. Moleculargenetisch stellte diese eine Längenmutation in Exon 20 dar, und war durch eine 6 bp-grosse Insertion bzw. Glycin+Serin Insertion in der Aktivierungsschleife der katalytischen Domäne zwischen den Kodons 840 und 841 nahe der Aktivierungsschleife verursacht. Die zweite Mutation, eine aktivierende Punktmutation in der JM-Region von FLT3 (FLT3-V592A) wurde in den AML-Zelllinien MonoMac 6 und MonoMac 1 identifiziert. Die funktionelle Analyse ergab, dass diese Mutanten eine konstitutive Tyrosinphosphorylierung aufweisen und zu einem IL-3 unabhängigem Wachstum in Ba/F3 Zellen führen, welches durch einen spezifischen Proteintyrosinekinase (PTK) Inhibitor gehemmt werden konnte. Diese Ergebnisse zeigen, dass neben den bisher beschriebenen noch weitere aktivierende Mutationen in der JM- und der katalytischen Domäne in FLT3 Gen existieren. Die weiteren Untersuchungen zeigten, dass verschiedene FLT3-TKD (D835) Mutationen eine deutlich unterschiedliche Empfindlichkeit gegenüber selektiven FLT3 PTK Inhibitoren aufwiesen. Weiter wurde gezeigt, dass durch kontinuierliche Exposition von FLT3-ITD transformierten Leukämiezellen mit dem FLT3 PTK Inhibitor SU5614 in vitro resistente Mutanten generiert werden können. Die molekulare und funktionelle Charakterisierung dieser SU5614-resistenten Zelllinien (Ba/F3 FLT3-ITDR1-4) ergab, dass spezifische Mutationen in der TKD-Domäne ursächlich für die Inhibitorresistenz verantwortlich waren. Die FLT3-ITD-R1-4 Zellen wiesen somit Doppelmutationen im FLT3-Gen (LM + TKD) auf und waren durch eine 7-26-fach höhere IC50 gegenüber dem Inhibitor gekennzeichnet. Solche Doppelmutanten von FLT3 wurden mittels in- vitro- Mutagenese generiert und rekapitulieren in Ba/F3 Zellen den SU5614-resistenten Phänotyp. Diese Ergebnisse zeigen, dass prä-existierende oder erworbene FLT3-TKD Mutationen Resistenzen gegenüber FLT3-PTK Inhibitoren in vitro induzieren können. Diese Befunde stellen die molekulare Basis für zelluläre Resistenzen gegenüber FLT3-PTK Inhibitoren bei Patienten mit AML dar.

Length mutations within the FLT3 gene (FLT3-LM) can be found in 23% of acute myeloid leukaemia (AML) and thus are the most frequent mutations in AML. FLT3-LM are highly correlated with AML with normal karyotype and other cytogenetic aberrations of the prognostically intermediate group. This group is supposed to be a mixed group of AML with differences in the underlying pathogenesis. For more individualized treatment options it would be helpful to better characterize this large AML group not only by molecular mutations but also use these markers for the definition of minimal residual disease (MRD). However, so far the cytogenetically intermediate AML has been lacking suitable markers for PCR-based MRD detection like the fusion genes in the prognostically favourable subgroups. The suitability of the FLT3-LM as a target for PCR-based MRD was discussed controversially as it seemed to be a rather unstable marker. Thus, we aimed at the evaluation of FLT3-LM as a marker for residual disease in a large cohort of AML. Paired samples of 97 patients with AML at diagnosis and at relapse were analyzed. It could be shown that in only four cases a loss of the length mutation was detected. This is in the range of other well-characterized AML relapsing with a different geno- and/or phenotype. In contrast, a change in the ratio of the mutated allele in comparison to the wild-type allele was frequently observed. In detail, the FLT3-LM showed a tendency to accumulate during disease progression and was found more frequently at relapse than at diagnosis. In addition, 45 patients were analyzed at different time points during and after therapy. Using conventional PCR it clearly could be shown that for most of the patients positive at presentation FLT3-LM is a reliable PCR marker for monitoring treatment response. Even an early detection of relapse was possible in some cases. Copyright (C) 2004 S. Karger AG, Basel.