Labor für Leukämiediagnostik des Universitätsklinikums der LMU München

Das Labor für Leukämiediagnostik unter Leitung von Prof. Dr. W. Hiddemann ist ein Diagnostiklabor des Universitätsklinikums der LMU München. Das Labor führt im Auftrag von externen und internen Einsendern sowie im Rahmen von klinischen Studien der AML-CG und anderer morphologische, immunphänotypische und genetische Analysen durch.

Autoren: Nadine Sandhöfer, Stephanie Schneider, Karsten Spiekermann, Marion Subklewe, Michael Fiegl, Klaus Metzeler, Wolfgang Hiddemann, Labor für Leukämiediagnostik, Klinikum der Universität München (aus dem Rundbrief 20, Oktober 2015).

Das Labor für Leukämiediagnostik unter Leitung von Prof. Dr. W. Hiddemann ist ein Diagnostiklabor des Universitätsklinikums der LMU München. Das Labor führt im Auftrag von externen und internen Einsendern sowie im Rahmen von klinischen Studien wie z.B. der AML-CG Studie morphologische, immunphänotypische und genetische Analysen an hämatopoetischem Tumormaterial durch. Auf Basis der Analysen werden Diagnosen gestellt, die Prognose der Erkrankung und das Ansprechen auf die Therapie beurteilt. Zu unseren Schwerpunkten gehören die folgenden Analyseverfahren:

Abbildung 1: Pappenheim-Färbung eines Knochenmark-Ausstrichs mit Diagnose AML M2.

Zytomorphologie

Die Zytomorphologie unter Leitung von PD Dr. Fiegl ist die Basisdiagnostik bei dem Verdacht auf eine hämatologische Erkrankung. Sie stellt die Weichen für den sinnvollen Einsatz von weiteren speziellen Zusatzuntersuchungen. Entsprechend der Fragestellung und Verdachtsdiagnose kommen in unserem Labor die folgenden Methoden zum Einsatz:

  • panoptische Färbung nach Pappenheim (Abb. 1)
  • Zytochemie (Peroxidase, Esterase etc.)
  • Eisenfärbung
  • Spezialfärbungen (Toluidin etc.)

Immunphänotypisierung

Die Immunphänotypisierung unter Leitung von Prof. Dr. Subklewe ermöglicht mittels Identifikation von zellmembranständigen und intrazellulären Antigenen die Subtypisierung von Zellen über die rein morphologische Beurteilung hinaus. Durch Multicolor-Durchflusszytometrie kann die Expression mehrerer Antigene auf einzelnen Zellen untersucht werden. Typische Indikationen zur Durchführung sind z.B. in der akuten Leukämie:

Abbildung 2: MRD-Bestimmung eines AML-Patienten mit Nachweis residueller Leukämiezellen (in rot).

  • Abgrenzung lymphatisch/myeloisch
  • Identifikation von therapierelevanten Antigenen (z.B. CD20-Expression bei akuter lymphatischer Leukämie)
  • Identifikation von prognoserelevanten Markern
  • Identifikation von Markern zur Bestimmung einer minimalen Resterkrankung (MRD) (Abb. 2)

Chromosomenanalyse

Die klassische Chromosomenanalyse unter Leitung von Dr. Schneider und Prof. Dr. Steinlein ist Bestandteil der initialen Diagnostik bei Leukämien sowie myelodysplastischen und myeloproliferativen Syndromen. Die Identifikation von chromosomalen Aberrationen mit prognostischer Bedeutung ermöglicht eine klinisch-prognostische Subklassifikation. Die Untersuchungen werden durch FISH-Analysen ergänzt. Für diese spezielle Diagnostik stehen in unserem Labor die Methode der Multicolor FISH (Abb. 3) sowie die Analyse an Interphase-Kernen zur Verfügung. Entsprechend der Entität wird eine unterschiedliche Auswahl an Sonden eingesetzt. Bei der AML-Erstdiagnose z.B. Sonden zur Detektion von:

Abbildung 3: Chromosomen einer AML-Patientin mit komplexen Veränderungen, Multicolor FISH Darstellung.

  • inv(3)(q21q26)/t(3;3)(q21;q26)
  • 5q31-Deletion bzw. -5
  • 7q31-Deletion bzw. -7
  • t(8;21)(q22;q22)
  • inv(16)(p13.1q22)/t(16;16)(p13.1;q22)
  • KMT2A-Rearrangements
  • 12p(ETV6)-Deletion
  • TP53-Deletion bzw. -17

Molekulare Diagnostik

Die molekulare Diagnostik unter Leitung von Prof. Dr. Spiekermann stellt eine wichtige Ergänzung der Zytogenetik dar. Eine ständig zunehmende Zahl von prognostisch und therapeutisch relevanten genetischen Alterationen ist ausschließlich mittels molekulargenetischer Methoden identifizierbar. Weiterhin ermöglicht sie die MRD-Quantifizierung und somit eine hochpräzise Therapiesteuerung. Das Methodenspektrum zur Detektion von Mutationen in den Genen FLT3, NPM1 und CEBPA in der AML-Diagnostik umfasst:

Abbildung 4: DNA Sequenz eines AML Patienten mit einer Mutation in CEBPA (unten); im Vergleich dazu eine DNA Sequenz ohne Mutation (oben).

  • qualitative und quantitative PCR
  • Fragmentanalysen
  • Schmelzkurvenanalysen
  • Nukleotidsequenzierung (Abb. 4)

Mutationsanalysen werden des Weiteren auch für die myelodysplastischen Syndrome und myeloproliferativen Erkrankungen durchgeführt.

Etablierung neuer Methoden

Ein großer Forschungsschwerpunkt unseres Labors stellt die Etablierung und Validierung neuer diagnostischer Methoden dar. Dazu wurden in den letzten Jahren neue Technologien entwickelt, die es erlauben, das gesamte Genom oder Exom von Patienten mit Leukämien zu entschlüsseln. Diese sogenannte Hochdurchsatz-Sequenzierung hat unser Wissen über die genetischen Ursachen wesentlich erweitert. Das Labor für Leukämiediagnostik setzt als eine der ersten Einrichtungen in Deutschland die Exom-Sequenzierung regelmäßig zur Bearbeitung wissenschaftlicher Fragestellungen ein. Die Bestimmung des individuellen Mutationsprofiles könnte in naher Zukunft zu einem Standardverfahren in der Diagnostik eines jeden Leukämiepatienten werden. Um auf diese Herausforderung vorbereitet zu sein, werden Verfahren zum targeted resequencing von Leukämie-assoziierten Genen etabliert (Abb. 5). Diese Verfahren erlauben es, in einem für die alltägliche Routinediagnostik geeigneten Ansatz eine Vielzahl relevanter Genmutationen schnell und mit hoher Sensitivität nachzuweisen.

Abbildung 5: Beispielhafte Ergebnisse von targeted resequencing Analysen in Patienten mit AML, MDS bzw. MPN.

Links

Nähere Informationen zum Labor für Leukämiediagnostik (Datum des letzten Seitenbesuchs: 16.11.15)

Erstellt von: Hehn (Informationszentrum) am 28.10.2015, letzte Änderung: 19.11.2015