Diagnostik

Diagnostische Verfahren

Hier finden Sie eine Übersicht der von uns angebotenen, diagnostischen Methoden,
sowie eine Übersicht der wichtigsten, mit diesen Verfahren zu beurteilenden Krankheitsbilder.

Chromosomen-bänderungsanalyse

Dieses auch als konventionelle Zytogenetik bezeichnete Verfahren finden in unserem Hause Anwendung bei allen hämatologischen Neoplasien und einigen soliden Tumoren am Knochenmark / Blut / Tumorgewebe zum Nachweise erworbener (somatischer) Chromosomenveränderungen, sowie am peripheren Blut zum Nachweis konstitutioneller (angeborener) Chromosomenveränderungen

FISH

(Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung) zum gezielten Nachweis diagnostisch und prognostisch relevanter somatischer Chromosomenveränderungen bei hämatologischen Neoplasien und soliden Tumoren (z. B. Mammakarzinom, Glioblastom, nicht kleinzelliges Lungenkarzinom (NSCLC)) und zum gezielten Nachweis angeborener Chromosomenstörungen wie z.B. Down-Syndrom.

Molekulargenetik

Analysen aus dem Bereich der Molekulargeneitk bieten wir in Zusammenarbeit mit unseren Kooperationspartnern an.

Sollte eine von Ihnen gewünschte Untersuchung hier nicht aufgelistet sein, sprechen Sie uns bitte an!

Gerne klären wir für Sie, wo diese Untersuchung durchführt werden kann.

Unsere Leistungen erbringen wir gemäß der Leitlinien der GfH (Deutsche Gesellschaft für Humangenetik) und der DGHO (Deutsche Gesellschaft für Hämatologie und Onkologie) sowie der Empfehlungen der WHO zur Diagnostik der hämatologischen Neoplasien.

Myelodysplastische Syndrome (MDS)

Bei ca. 60% der myelodysplastischen Syndrome können mittels Chromosomenbänderungsanalyse an Zellen des Knochenmarkes klonale Chromosomenveränderungen nachgewiesen werden (Schanz et al., 2012; Maassen et al., 2013). In 20% der Fälle, die keine sichtbaren Chromosomenveränderungen aufweisen, können submikroskopische Chromosomenaberrationen mittels FISH (Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung) nachgewiesen werden.

Der Nachweis charakteristischer Aberrationen trägt zur Einschätzung der Prognose und des Erkrankungsverlaufs nach einem Risikoscore bei (IPSS-R, Greenberg et al., 2012).

Prognostische Bedeutung der Chromosomenaberrationen bei MDS nach IPSS-R (2012):

Sehr gute Prognose:

isolierte 11q-Deletion, isolierter Verlust des Y-Chromosoms

Gute Prognose:

unauffälliger Karyotyp, isolierte 5q-, 12p- oder 20q-Deletion, 5q-Deletion in Kombination mit maximal einer weiteren Aberration (aber keine der u.g. Aberrationen mit intermediärer oder schlechter Prognose)

Intermediäre Prognose:

7q-Deletion, +8, i(17)(q10), +19 oder andere Aberrationen isoliert oder in Kombination mit maximal einer anderen Aberration (aber keine der u.g. Aberrationen mit schlechter Prognose)

Schlechte Prognose:

komplex aberranter Karyotyp mit drei Chromosomenveränderungen, Monosomie 7 / 7q-Deletion oder inv(3) / t(3q) / del(3q)

Sehr schlechte Prognose:

komplex aberranter Karyotyp mit >3 Chromosomenveränderungen

Der Nachweis von Mutationen der Gene SF3B1, ASXL1, BCOR, ETV6, EZH2, NRAS, RUNX1, STAG2, TP53, U2AF1, ZRSR2, DNMT3A und SETBP1 deutet ebenfalls auf eine schlechte Prognose hin, während die Mutationen im SF3B1 mit einer eher günstigen Prognose des MDS einhergehen (nach NCCN Clinical Practice Guideline in Oncology, Version 2:2017)

Akute myeloische Leukämie (AML)

Gemäß WHO-Klassifikation der hämatologischen Neoplasien 2016 werden Chromosomenveränderungen bei der AML als unabhängige Klassifikationsparameter genutzt. Sowohl bei der AML de novo als auch bei der therapieassoziierten AML (tAML) hat der Nachweis von Chromosomenveränderungen eine prognostische Bedeutung. Dabei unterscheidet man zwischen AML mit einem normalen Karyotyp (46,XX/46,XY), AML mit balancierten Veränderungen wie (z. B. den Translokationen t(8;21)(q22;q22), t(15;17)(q22;q21) oder der Inversion (16)(p13q22)) und AML mit unbalancierten Veränderungen. Unbalancierte Veränderungen können numerischer (z. B. Trisomie 8 oder Monosomie 7) oder struktureller Art (z.B. 5q-Deletion oder 7q-Deletion) sein. Desweiteren treten bei der AML auch rekurrente Genmutationen auf.

Prognostische Bedeutung der Chromosomenaberrationen bei der AML

(nach Burnett et al., 2015 bzw. Döhner et al., Blood 2017)

Günstiger Verlauf:

t(15;17)(q22,q21), t(8;21)(q22;q22), inv(16)(p13q22) oder t(16;16)(p13.1;q22) (auch bei Nachweis einer Sekundäraberration mit ungünstiger Prognose wie z.B. Monosomie 7)

Günstiger bis Intermediärer Verlauf:

unauffälliger Karyotyp (Korrelation mit Ergebnissen den molekulargenetischen Untersuchungen (s. unten) erforderlich).

Intermediärer Verlauf:

t(9;11)(p21.3;q23.3), alle anderen Chromosomenaberrationen, die nicht der o.g. günstigen oder der u.g. ungünstigen Prognose zuzuordnen sind.

Ungünstiger Verlauf:

t(6;9)(p23;q34.1), t(V;11q23.3) oder 11q23-Veränderungen, t(9;22)(q34;q11), inv(3)(q21.3q26.2) oder t(3;3)(q21.3;q26.2), Monosomie 5 oder 5q-Deletion, Monosomie 7, Monosomie 17 oder Veränderungen in 17p, jede autosomale Monosomie in Kombination mit einer weiteren klonalen Veränderung, komplex aberranter Karyotyp mit drei oder mehr Chromosomenveränderungen

Prognostische Bedeutung der häufigsten Genmutationen bei der AML

Risikokategorie	Genetische Veränderung
Günstig	NPM1-Mutation ohne oder mit geringer Mutationslast einer FLT3-ITD-Mutation Biallelische CEBPA-Mutation
Intermediär	NPM1-Mutation mit hoher Mutationslast einer FLT3-ITD-Mutation NPM1-Wildtyp ohne oder mit geringer Mutationslast einer FLT3-ITD-Mutation
Ungünstig	NPM1-Wildtyp mit hoher Mutationslast einer FLT3-ITD-Mutation RUNX1-Mutation ASXL1-Mutation TP53-Mutation

Myeloproliferative Neoplasien (MPN)

Zu den häufigsten Chromosomenaberrationen der myeloproliferativen Neoplasien gehören Deletionen in 20q und 13q, Trisomien 8 und 9 sowie strukturelle Veränderungen in 1q, 5q, 7q und 8p. Bei den MPN mit Eosinophilie ließen sich strukturelle Veränderungen in 4q12 (PDGFRA), 5q32(PDGFRB) und 8p11 (FGFR1) nachweisen. Das Auftreten komplexer Chromosomenveränderungen ist in der Regel mit einer Transformation in ein MDS oder eine AML assoziiert.

Unter MPN ließen sich Chromosomenveränderungen am häufigsten bei primärer Myelofibrose (PMF) nachweisen. Die prognostische Bedeutung dieser Aberrationen wurde von Tefferi et al., (Leukemia 2018) im Risikoscore GIPPS abgebildet.

Günstige Prognose:

unauffälliger Karyotyp, isolierte Veränderungen der Geschlechtschromosomen einschließlich Verlust des Y-Chromosoms, Translokationen/Duplikationen des Chromosoms 1, Trisomie 9, 13q-Deletion und 20q-Deletion

ungünstige Prognose:

Trisomie 8 und alle anderen Veränderungen, die weder eine günstige noch eine sehr schlechte Prognose haben.

sehr hohes Risiko:

komplexer Klon (mehr als 3 Veränderungen) oder isoliert auftretende inv(3) / 3q21-Rearrangements, Monosomie 7, 11q-Deletion / 11q23-Rearrangements, 12p-Deletion / 12p11.2-Rearranegments, i(17q), alle autosomalen Trisomien außer Trisomien 8 und 9.

Desweiteren treten bei myeloproliferativen Neoplasien auch rekurrente Genmutationen auf, deren Nachweis die Klassifikation erleichtert. Diese Genmutationen betreffen insbesondere die Gene JAK2, MPL und KIT. Die Mutation V617F im Exon 14 des JAK2-Gens ist beim überwiegenden Teil der Patienten mit einer MPN ohne BCR-ABL1-Rearrangement nachweisbar. Bei Patienten mit PV und niedrigen Erythropoietin-Werten ohne V617F-Mutation sind häufig Mutationen im Exon 12 des JAK2-Gens nachweisbar. Bei Patienten mit essentieller Thombozythämie ohne V617F-Mutation treten hingegen gehäuft Mutationen der Gene CALR und MPL-Gens auf. Bei der systemischen Mastozytose ist die D816V-Mutation im KIT-Gen die häufigste rekurrente Genmutation.

Chronische myeloische Leukämie (CML)

Die CML ist eine chronische myeloproliferative Erkrankung, die durch eine Translokation zwischen den Chromosomen 9 und 22 (Philadelphia-Translokation) bzw. auf molekularem Niveau durch eine BCR-ABL1-Fusion gekennzeichnet ist. In ca. 95% der Fälle kann diese Veränderung mittels Chromosomenbänderungsanalyse und in nahezu 100% der Fälle mittels FISH nachgewiesen werden. Das Auftreten zusätzlicher Chromosomenveränderungen im Krankheitsverlauf, wie z.B. der Nachweis eines zusätzlichen Philadelphia-Chromosoms oder einer 17p-Deletion, ist mit einer Akzeleration bzw. Blastenkrise assoziiert.

Eine BCR-ABL1-Fusion als molekulares Korrelat der Translokation t(9;22) kann auch mittels PCR erfasst werden. Der quantitative Nachweis der BCR-ABL1-Fusion stellt einen zuverlässigen Marker des Therapie-Monitorings dar. Der Nachweis von sekundären Punktmutationen im BCR-ABL1-Fusionsgen, die oft mit Entwicklung von Therapieresistenz einhergehen, ermöglicht eine Umstellung bzw. Anpassung der Therapie.

Akute lymphatische Leukämie (ALL)

Die genetischen Merkmale der ALL sind sehr heterogen. Diesbezüglich unterscheidet sich die ALL des Säuglings-/Kindesalters erheblich von der ALL des Erwachsenenalters. Bei Erwachsenen finden sich zwar häufig die gleichen genetischen Veränderungen wie bei Kindern, aber in erheblich unterschiedlicher Häufigkeit.

Kennzeichnend für die ALL des Säuglingsalters sind Veränderungen des MLL-Gens in der Chromosomenregion 11q23, die bei über 80% aller betroffenen Säuglinge und Kleinkinder bis 2 Jahren auftreten. Veränderungen des MLL-Gens sind mit einem sehr aggressiven Erkrankungsverlauf assoziiert. Bei der ALL im Kindesalter finden sich bevorzugt Hyperdiploidien mit 49-58 Chromosomen sowie die Translokation t(12;21), die mit einer eher günstigen Prognose einher gehen.

Die häufigste Veränderung bei Erwachsenen ist die Translokation t(9;22), die bei ca. 25 % der Patienten zu finden ist. Die im Kindesalter häufigen genetischen Veränderungen wie die Translokation t(12;21) finden sich bei Erwachsenen hingegen nur selten.

Aufgrund der zahlreichen rekurrenten Chromosomenveränderungen bei der ALL und deren klinischer Relevanz, die in den letzten Jahren durch viele Studien belegt wurde, wird die Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH-Analyse) zum Nachweis von charakteristischen Veränderungen der Gene (z.B. BCR-ABL1, MLL, TEL-RUNX1, MYC, CRLF2) bei der ALL inzwischen als standardisiertes schnelles und zuverlässiges Screeningverfahren durchgeführt. Durch die zytogenetischen Untersuchungen (FISH und Chromosomenanalyse) kann die Diagnose einer ALL bestätigt und eine prognostische Aussage getroffen werden. Durch die ergänzende molekulargenetische Analyse im Hinblick auf Klonalitätsmarker bei der Diagnosestellung und den darauffolgenden Verlaufsuntersuchungen ist eine MRD-Überwachung möglich.

Chronische lymphatische Leukämie (CLL)

Die CLL stellt eine heterogene Erkrankung mit zahlreichen charakteristischen Chromosomenveränderungen und Genmutationen dar. Der Nachweis dieser genetischen Merkmale erlaubt z.T. eine Abgrenzung von anderen indolenten lymphatischen Neoplasien, eine Risikoabschätzung der Erkrankung und den Einsatz einer spezifischen Therapie. Bei meisten in der Vergangenheit durchgeführten Studien wurden die Ergebnisse der FISH-Untersuchungen berücksichtigt. Mittels FISH können bei ca. 80% der CLL-Patienten Chromosomenveränderungen nachgewiesen werden. Durch neue Kultivierungsmethoden konnten in den letzten Jahren mittels Chromosomenbänderungsanalyse zahlreiche bis dato unbekannte Chromosomenveränderungen bei der CLL entdeckt werden. Inzwischen wurde die prognostische Bedeutung auch dieser Veränderungen im Rahmen mehrerer Studien belegt (Thompson et aI., 2015; Herling et aI., 2016; Vetro et al., 2018). Durch Nachweis von wiederkehrenden Mutationen der zahlreichen Gene (Tausch et al., 2016; Guieze et al., 2017; Parikh 2018; Buccheri et al., 2018; Quesada et al., 2019) sowie somatischer Mutation in der variablen Region des Immunglobulin-Schwerkettengens (IgVH) kann eine weitere prognostische Aussage bei CLL getroffen werden. Die Ergebnisse von Chromosomenbänderungsanalyse, FISH-Analysen und molekulargenetischen Untersuchungen werden inzwischen auch zur Therapieplanung und Verlaufskontrolle herangezogen werden.

Häufigste genetische Veränderungen bei der CLL

(nach WHO-Klassifikation, 2016)

	Häufigkeit bei 300 Fällen
Chromosomenaberration	Bei mutiertem IgHV	Bei unmutiertem IgHV
Alle klonalen Aberrationen zusammen	80%	84%
13q-Deletion	65%	48%
isolierte 13q-Deletion	50%	26%
Trisomie 12	15%	19%
11q-Deletion	4%	27%
17p-Deletion	3%	10%

Plasmazellneoplasien

Der Nachweis genetischer Veränderungen wird bei Plasmazellneoplasien durch den geringen Anteil an Plasmazellen im Blut/Knochenmark und deren geringe Proliferationsrate in vitro massiv erschwert. Daher ist bei Plasmazellneoplasien die FISH an Interphase-Kernen der CD138-positiven Zellpopulation des Knochenmarks nach magnetischer Zellsortierung (MACS) die Methode der Wahl und weist in über 90% der Fälle klonale Chromosomenveränderungen nach.

Nach Palumbo et al., 2015, und Dingli et al., 2017, gehen die Translokationen t(4;14), (14;16) und (14;20) und die P53-Deletion mit einer schlechten Prognose eines Plasmazellmyeloms einher. Studien von Chang et al. (Leukemia 2014), Neben et al. (Blood 2012) und Sonneveld et al. (Blood 2016) zeigten jedoch, dass durch Bortezomib bzw. Pomalidomid und Dexamethason enthaltende Therapieregime eine Verbesserung der sehr ungünstigen Prognose der Patienten mit einer Translokation t(4;14) und/oder einer 17p-Deletion erreicht werden konnte.

Die mit einem Standard-Risiko einhergehende Translokation t(11;14)(q13;q32) bzw. CCND1-IGH-Fusion kann bei ca.20% der Patienten mit Plasmazellmyelomen nachgewiesen werden. Nach Touzeau et al., 2017, und Gonsalves et al., 2018, profitieren Patienten mit Plasmazellmyelomen und Nachweis einer Translokation t(11;14), selbst bei gleichzeitigem Vorliegen prognostisch ungünstiger Chromosomenveränderungen, von einer BCL2-Inhibition mit Daratumumab, Bortezomib, Venetoclax und Dexamethason.

Ein 1q-Zugewinn wird von einigen Arbeitsgruppen als prognostisch ungünstig angesehen (Dingli et al., 2017, Merz et al., 2018), während er von anderen Arbeitsgruppen als Standard-Risiko eingestuft wird (Palumbo et al, 2015). Als prognostisch günstiger gilt ein hyperdiploider Chromosomensatz (Rajkumar et al., Am J Hematol 2016).

Unreifzellige Plasmazellneoplasien verlaufen in der Regel aggressiv. Sie sind häufig durch komplex aberrante Klone mit zahlreichen strukturellen und numerischen Chromosomenveränderungen gekennzeichnet.

Indolente B-Zell-Lymphome

Für den überwiegenden Teil der indolenten B-Zell-Lymphome, die früher z.T. als niedrigmaligne B-Zell-Lymphome bezeichnet wurden, konnten in den letzten Jahren Chromosomenveränderungen identifiziert werden, deren Nachweis mittels PCR, Chromosomenanalyse und FISH sowohl der Subtypisierung des Lymphoms als auch der Prognoseabschätzung dient und so den Einsatz risikoadaptierter Therapien ermöglicht.

Bei über 90% der Mantelzell-Lymphome (MCL) ist eine Translokation t(11;14)(q13;q32) mit einer CCND1-IGH-Fusion nachweisbar. Bei CCND1-negativen MCL findet man häufig strukturelle Veränderungen der Chromosomenregionen 6p21 mit Beteiligung des CCND3-Gens oder 12p13 mit Beteiligung des CCND2-Gens. Der Nachweis von komplexen Chromosomenveränderungen und/oder einer TP53-Deletion geht mit einem aggressiven Verlauf eines MCL einher (Chapman-Fredricks et al., 2014; Sander et al., 2016; Zlamalikova et al., 2017).

Bei Marginalzonen-Lymphomen (MZL) werden häufig Zugewinne der Chromosomen 3, 12 und 18 sowie strukturelle Veränderungen der Chromosomenregionen 1p22 (BCL10-Gen), 7q21 (CDK6) und 18q21 (MALT1) nachgewiesen.

Bei etwa 85% der follikulären Lymphome (FL) lassen sich die Translokation t(14;18)(q32;q21) bzw. eine IGH-BCL2-Fusion oder deren Varianten t(2;18)(p11;q21) oder t(18;22)(q21;q11) nachweisen. Komplexe Karyotypen mit mehr als drei Chromosomenaberrationen sind bei den sog. “niedrigmalignen“ B-Zell-Lymphomen meist mit einer Transformation in ein hochmalignes Lymphom assoziiert (sog. Richter-Syndrom).

Hochmaligne B-Zell Lymphome

(z.B. diffuse großzellige B-Zell Lymphome (DLBCL), Burkitt-Lymphom)
Die Kenntnis der Chromosomenveränderungen erlaubt bei diffus großzelligen B-Zell-Lymphomen sowohl eine Subtypisierung als auch eine Einschätzung der Prognose und dadurch den Einsatz risikoadaptierter Therapien. Besonders deutlich wurde dies für DLBCL-Patienten mit Beteiligung des MYC-Gens belegt. So zeigen Patienten mit DLBCL mit Bruchereignis in einem Immunglobulin-Gen (IGH, IGK oder IGL) und dem MYC-Gen ein deutlich besseres Ansprechen auf die Therapie als DLBCL-Patienten mit einem MYC-Bruchereignis ohne Beteiligung der Immunglobulin-Gene.

Lymphatische Neoplasien der T-Zell-Reihe

(z.B. Prolymphozyten-Leukämie (T-PLL), großzellig anaplastisches CD30-positives Lymphom)
Das Spektrum der Chromosomenveränderungen bei den lymphatischen Neoplasien der T-Zell-Reihe ist sehr breit. Es werden sowohl Bruchereignisse der Chromosomenregionen 7p15, 7q32-35 und 14q11, in denen die T-Zell-Rezeptor(TCR)-Gene lokalisiert sind, als auch Aberrationen in 1p, 8q, 9q, 10q, 11p und 19p sowie numerische Chromosomenveränderungen beschrieben. Einige Aberrationen wie z.B. die Translokation t(2;5)(p23;q35) beim großzellig anaplastischen, CD30-positiven Lymphom oder die Inversion inv(14)(q11q32) bei der T-PLL erlauben sogar eine exakte Zuordnung zur Tumorentität.

Solide Tumoren

In den letzten Jahren wurden zahlreiche strukturelle und numerische Chromosomenveränderungen bei soliden Tumoren beschrieben, die nicht nur Entitäts-spezifisch, sondern auch prognostisch relevant sind.

Beispiele klinisch relevanter Chromosomenveränderungen bei soliden Tumoren, die mittels FISH-Analyse nachgewiesen werden können, sind: