De (Moleculaire)biologie van Maligne De (Moleculaire)biologie van Maligne LymfomenLymfomen

Blok oncologie, April 2012

Prof. Dr. Steven Pals,afdeling Pathlogie AMCs.t.pals@amc.uva.nl

What happens if one plays with knives?

What happens if a B cell plays with knives?

genomic instability: RAG, AID

Malignancy:Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL)

non-Hodgkin Lymphoma, Multiple Myeloma

Maligne lymfomenMaligne lymfomen

Kwaadaardige tegenhangers van lymfocyten

De (Moleculaire)biologie van Maligne LymfomenDe (Moleculaire)biologie van Maligne Lymfomen

B- en T lymfocyten zijn de enige cellen in het lichaam die met hun DNA “rommelen”

= Uniek!!!

Waarom?

T en B cel receptor diversificatieT en B cel receptor diversificatie

• nodig voor een breed immunologisch repertoire

• ~ 109 verschillende B cel receptoren

• diameter celkern:

B cel ontwikkelingB cel ontwikkeling

stam cel plasma cel

ligand?

pro-B pre-B imm. B centroblast centrocyte plasma celmemory B

antigeen !

mature B

beenmerg milt/lymfklier kiemcentrum bloed, lymfklier, beenmerg

B cel ontwikkelingB cel ontwikkeling

plasma cell

DiversiteitHoge affiniteit

Centroblast Proliferation/expansion

Centrocyte selection:

Survival or apoptosis

CB

CC

CC

CC

FDC

CC

Naïve B

TH

APC

CXCL13

Antigeen-specific B cel differentiatie in het KiemcentrumAntigeen-specific B cel differentiatie in het Kiemcentrum =germinal center=germinal center

T cell area

B

plasma cell Memory B

class-switch recombination

somatic hypermutation

CBCB

CB

CB

CB

CB

CBCB

FDC

FDC

FDC TH

antigeen

Cμ Cδ Cγ Cγ Cα

Cγ CγCμ Cδ Cα

Modificatie van het Ig locus gedurende B-cel differentiatieModificatie van het Ig locus gedurende B-cel differentiatie

VDJ recombinationRAG1, RAG2

V D J

Chr. 14Chromosome

14

Beenmerg

Cμ Cδ Cγ Cγ Cα

Cγ CγCμ Cδ Cα

Cγ Cγ CαCμ Cδ

Modificatie van het Ig locus gedurende B-cel differentiatieModificatie van het Ig locus gedurende B-cel differentiatie

VDJ recombinationRAG1, RAG2

Somatic hypermutationAID

Beenmerg

kiemcentrum

Cμ Cδ Cγ Cγ Cα

Cγ CγCμ Cδ Cα

Cγ Cγ CαCμ Cδ

Cγ Cα

Modificatie van het Ig locus gedurende B-cel differentiatieModificatie van het Ig locus gedurende B-cel differentiatie

VDJ recombinationRAG1, RAG2

Somatic hypermutationAID

Class switch recombinationAID

kiemcentrum

kiemcentrum

Beenmerg

B-lymfomagenesisB-lymfomagenesis

i) dubbelstrengs-DNA breuken gedurende • VDJ-r RAG• SHM AID• CSR AID

ii) aberrante SHM activiteit BCL-6, PIM-1, RHO/TTF,C-MYC, etc

AID

translocaties

punt mutaties

Cμ Cδ Cγ Cγ Cα

Cγ CγCμ Cδ Cα

Modificatie van het Ig locus en B-lymphomagenesisModificatie van het Ig locus en B-lymphomagenesis

VDJ recombinatieV D J

Cμ Cδ Cγ Cγ Cα

Cγ CγCμ Cδ Cα

Modificatie van het Ig locus en B-lymphomagenesisModificatie van het Ig locus en B-lymphomagenesis

VDJ recombinatieMantel cel lymfoom, FL

BCL-1, BCL-2

Cμ Cδ Cγ Cγ Cα

Cγ CγCμ Cδ Cα

Cγ Cγ CαCμ Cδ

Modificatie van het Ig locus en B-lymphomagenesisModificatie van het Ig locus en B-lymphomagenesis

VDJ recombinatie

Somatische hypermutatie

Cμ Cδ Cγ Cγ Cα

Cγ CγCμ Cδ Cα

Cγ Cγ CαCμ CδC-MYC, BCL-6

Modificatie van het locus en B-lymphomagenesisModificatie van het locus en B-lymphomagenesis

VDJ recombinatie

Somatische hypermutatieBurkitt, DLBCL

Cμ Cδ Cγ Cγ Cα

Cγ CγCμ Cδ Cα

Cγ Cγ CαCμ Cδ

Cγ Cα

Modificatie van het Ig locus en B-lymphomagenesisModificatie van het Ig locus en B-lymphomagenesis

VDJ recombinatie

Somatische hypermutatie

Class switch recombinatie

Cμ Cδ Cγ Cγ Cα

Cγ CγCμ Cδ Cα

Cγ Cγ CαCμ Cδ

Modificatie van het Ig locus en B-lymphomagenesisModificatie van het Ig locus en B-lymphomagenesis

VDJ recombinatie

Somatische hypermutatie

Class switch recombinatieBurkitt, DLBCL, FL, MZL, MM

Cγ CαC-MYC, BCL-6, BCL-10, MALT-1, FOXP1, FGFR-3, c-MAF, Cyclin D1/D3

B-lymfomagenesisB-lymfomagenesis

• Het Kiemcentrum is de belangrijkste plaats van tumor initiatie en/of progressie voor de meeste B-cel lymfomen.

Danger!!

Chromosomale translocaties in B-NHLChromosomale translocaties in B-NHL

Bende et al. Leukemia 21:18-29, 2007 MCL, mantel cel lymfoom; FL, folliculair lymfoom; MZBCL, marginale zone B cel lymfoom; DLBCL, diffuus grootcellig B cel lymfoom; BL, Burkitt lymfoom; MM, multipel myeloom.

Maligne lymfomenMaligne lymfomen

Kwaadaardige tegenhangers van lymfocyten

Maligne Lymfomen -Klinische Maligne Lymfomen -Klinische PresentatiePresentatie

• vergroting van lymfklieren, milt, thymus, MALT, ect.

• ‘B symptomen’ (alg. malaise, koorts, gewichtsverlies)

• gevoeligheid voor infecties

Maligne Lymfomen

• Hodgkin lymfomen

• non-Hodgkin lymfomen

WHO World Health Organization

5 subtypes

>40 subtypes

non-Hodgkin lymfomennon-Hodgkin lymfomendiversiteitdiversiteit

Diversiteit van non-Hodgkin lymfomen is een reflexie van de complexiteit van het proces van lymfocyt differentiatie

non-Hodgkin lymfomennon-Hodgkin lymfomendiversiteitdiversiteit

• kliniek

– leeftijd

– localisatie

– prognose

– verspreiding

• tumor biologie

– mol. genetica

– immunofenotype

– histopathologie

non-Hodgkin lymfomennon-Hodgkin lymfomenclassificatie (I)classificatie (I)

Indelen volgens reproduceerbare criteria

doelstellingen:

• ordening

• prognose voorspelling

• behandelingscategorien

• definieeren ziekte entiteiten

non-Hodgkin lymfomenclassificatie (II)

Ideale classificatie verbind:

•moleculair genetisch defect

•fenotype

•klinisch beeld

Ziekte entiteit Behandeling

non-Hodgkin lymfomenclassificatie (III)

WHO classificatie 2008 gebaseerd op:

• lymfocyt subtype (B, T, of NK cel)

• stadium maturatie (arrest)

-voorloper cel

-rijpe cel (mantel-, marginale zone-, kiemcentrum, plasmacel)

• lokalisatie (nodaal,MALT, thymus, milt, huid e.a.)

• genetica

B cel ontwikkelingB cel ontwikkeling

stam cel plasma celpro-B pre-B imm. B centroblast centrocyte plasma celmemory Bmature B

beenmerg milt/lymfklier kiemcentrum bloed, lymfklier, beenmerg

•B-ALL/LBL •Multipel Myeloom

•Mantelcel l. •Folliculaire l.•Burkitt l.•DLBCL

•Marginale Z.l. •DLBCL•CLL

Hodgkin

Translocatie?

Fluorescence in situ hybridization (FISH)

# 8

# 14# 2# 22

breakpoint

normal breakpoint

Segregation assay # 8

c-MYC

IgHIgKIgL

Burkitt lymfoom

HE CD20

CD10Ki67

Pathologisch onderzoek bij lymfadenopathie

•morfologisch onderzoek

•immunofenotypering

•moleculaire diagnostiek

Burkitt’s lymphoma

Celdeling

•Zeer snelle groei

•vnl. kinderen

•ileocoecaal hoek

•t(8,14) deregulatie c-MYC

END