WSTÊP

Wyniki badañ cytogenetycznych opublikowa-ne w ostatnich latach wykazuj¹, ¿e wiêkszoœæludzkich bia³aczek, ch³oniaków z³oœliwych oraz³agodnych i z³oœliwych guzów litych tkanek miêk-kich charakteryzuje siê obecnoœci¹ liczbowychi strukturalnych aberracji chromosomowychw komórkach nowotworowych [14, 17, 18, 21,28, 29]. Okaza³o siê tak¿e, ¿e wiele z tych aber-racji jest nieprzypadkowych i dla niektórych no-wotworów s¹ one wysoce specyficzne. Uwa¿asiê obecnie, ¿e takie specyficzne dla okreœlo-

nego nowotworu aberracje, bêd¹ce niekiedy je-dyn¹ anomali¹ kariotypu, s¹ przyczynowo zwi¹-zane z transformacj¹ nowotworow¹ – nazywasiê je aberracjami pierwotnymi. Ponadto w ko-mórkach nowotworowych obserwuje siê wystê-powanie dodatkowych, niekiedy licznych aber-racji chromosomowych, okreœlanych jako wtór-ne, które s¹ znacznie mniej specyficznei najprawdopodobniej zwi¹zane s¹ z progresj¹nowotworow¹ guza [14, 21, 28, 29]. Identyfika-cja aberracji okreœlonych chromosomów i loka-lizacja miejsc ich pêkniêæ otworzy³a drogê ba-

Wyniki badañ cytogenetycznych ujaw-

ni³y istnienie wysoce swoistych aber-

racji chromosomowych w niektórych

³agodnych i z³oœliwych guzach nowo-

tworowych tkanek miêkkich cz³owie-

ka. W niniejszej pracy dokonano prze-

gl¹du swoistych i wtórnych aberracji

chromosomowych wykrytych w ko-

mórkach t³uszczaka, miêœniaka g³ad-

kokomórkowego macicy, miêsaka

Ewinga, miêœniakomiêsaka pr¹¿kowa-

nokomórkowego, t³uszczakomiêsaka,

maziówczaka z³oœliwego i miêsaka ja-

snokomórkowego. Ka¿dy z tych nowo-

tworów charakteryzuje siê inn¹ aber-

racj¹ pierwotn¹, co ma du¿e znacze-

nie w diagnostyce ró¿nicowej tych

guzów. Badania molekularne genomu

komórek nowotworowych ujawni³y, ¿e

w wyniku translokacji chromosomo-

wych w miêsakach powstaj¹ geny fu-

zyjne, których produkty bia³kowe ma-

j¹ zdolnoœæ regulowania procesu

transkrypcji DNA. Próby okreœlenia

zwi¹zku pomiêdzy wystêpowaniem

okreœlonej aberracji chromosomowej,

czy te¿ rodzaju genu fuzyjnego w gu-

zie, a rokowaniem klinicznym s¹ jesz-

cze w stadium wstêpnych analiz.

S³owa kluczowe: aberracja chromo-

somowa, badania cytogenetyczne,

guz nowotworowy, miêsaki.

Cytogenetic studies of soft tissue

sarcomas have revealed that several

benign and malignant soft tissue

sarcomas have displayed highly

specific chromosome aberrations. The

primary aberrations are unique for the

particular tumor type and consequently

aid in differential diagnosis of these

tumors. Such specific reciprocal

translocations include: t(11;22)

(q24;q12) in Ewing sarcoma and

peripheral primitive neuroepithelial

tumors, t(X;18)(p11;q11) in synovial

sarcoma, t(12;16)(q13;p11) in

myxoid and round cell liposarcoma,

t(2;13)(q35;q14) in alveolar

rhabdomyosarcoma, and t(12;22)

(q13;q22) in clear cell sarcoma of

tendons and aponeuroses. Molecular

studies have indicated that some

sarcoma-specific translocations

result in the gene fusion which can be

detected in the tumor even in the

paraffin embedded tissue. The

correlation between of chromosome

changes in the tumor cells with survival

or risk of recurrence have to be studied

in more detail and throughly evaluated.

Key words: chromosome aberration,

cytogenetic studies, tumor, sarcomas.

WWssppóó³³cczzeessnnaa OOnnkkoollooggiiaa ((22000011)) vvooll.. 55;; 33 ((8855––8899))

Aberracje chromosomowe w guzach nowotworowych tkanek miêkkich – znaczenie diagnostyczne i rokownicze*

Chromosome aberrations in human soft-tissue tumors

and their diagnostic and prognostic significance

Janusz Limon

*Pracê dedykujê pamiêci zmar³ego profesora Aleksandra Niezabitowskiego,którego udzia³ w naszych wspólnych badaniach miêsaków by³ bezcenny

Katedra i Zak³ad Biologii i Genetyki Akademii Medycznej w Gdañsku

Fot. 1. Kariotyp w³ókniakomiêsaka guzowatego opracowany technik¹ SKY (widmowa analiza kariotypu). Strza³ki wskazu-

j¹ na du¿y chromosom markerowy, którego pe³ny sk³ad ustalono dopiero po zastosowaniu powy¿szej techniki. Chromo-

som ten zawiera w swojej strukturze, obok dwóch kopii charakterystycznych fuzji genowych 17; 22, fragmenty innych

chromosomów: 5, 7, 8 i 21 (dziêki uprzejmoœci dr. K. Mrózka) [24]

daniom molekularnym, których celem jest wy-krycie genów i ich produktów bia³kowych,uczestnicz¹cych w procesach transformacjii progresji nowotworowej. Znajomoœæ lokalizacjigenów po³o¿onych w miejscach pêkniêæ swo-istych translokacji pozwala na zastosowaniew diagnostyce technik molekularnych hybrydy-zacji in situ FISH oraz PCR do wykrywania tychtranslokacji nie tylko w hodowanych in vitro ko-mórkach nowotworowych, ale tak¿e w utrwalo-nych preparatach archiwalnych [9].

Analiza kariotypu komórek nowotworowychszpiku sta³a siê ju¿ rutynowym badaniem w dia-gnostyce i jest niezale¿nym czynnikiem rokow-niczym przebiegu wielu chorób nowotworowychuk³adu krwiotwórczego [27, 28]. Natomiast ba-dania cytogenetyczne litych guzów cz³owiekas¹ mniej liczne, czego dowodem jest fakt, ¿ewœród zestawionych przez Mitelmana [18] po-nad 22 tys. nowotworów z aberracjami chromo-somowymi, stanowi¹ one zaledwie 27 proc.,a poœród nich guzy tkanek miêkkich i koœci tyl-

ko 7 proc. G³ówn¹ przyczyn¹ tego zjawiska by-³y trudnoœci metodyczne w uzyskaniu z komó-rek tych guzów chromosomów o morfologiiumo¿liwiaj¹cej barwienia pr¹¿kowe. Znacz¹cypostêp uzyskano dopiero w po³owie lat 80., kie-dy to udoskonalono techniki krótkoterminowychhodowli komórek nowotworowych dla celów cy-togenetycznych, m.in. poprzez wprowadzenied³ugotrwa³ego enzymatycznego rozdrabnianiatkanek guza oraz wprowadzenie nowego p³ynuhipotonicznego [3, 12]. Nast¹pi³ równie¿ rozwójmolekularnych technik cytogenetycznych, pole-gaj¹cy na stosowaniu znakowanych fluorochro-mami sond (technika FISH) dla okreœlonychchromosomów, wybranych pr¹¿ków, a nawetgenów. Co wiêcej, w przypadku nieuzyskaniachromosomów z tkanki guza mo¿na przepro-wadziæ analizê FISH w j¹drach komórek inter-fazowych (fot. 3.). Jednym z najnowszych osi¹-gniêæ metodycznych jest analiza widmowa ka-riotypu SKY, która umo¿liwia wybarwienieposzczególnych chromosomów na odrêbne ko-lory (fot. 1.) [23, 24].

Ju¿ pierwsze wyniki badañ cytogenetycznychwykaza³y, ¿e obraz chromosomowych aberracjinabywanych w komórkach wielu rodzajów no-wotworów tkanek miêkkich, które s¹ w wiêkszo-œci pochodzenia mezenchymalnego jest odmien-ny od spotykanego w guzach pochodzenia na-b³onkowego. Te ostatnie wykazuj¹ zazwyczajobecnoœæ licznych i bardzo z³o¿onych aberra-cji, wœród których dominuj¹ aneuploidie i nie-zrównowa¿one translokacje, prowadz¹ce g³ów-nie do utraty materia³u genetycznego. Natomiastkariotyp guzów takich jak miêsak Ewinga, t³usz-czakomiêsak œluzowaty czy maziówczak z³oœli-wy, jest czêsto znacznie mniej skomplikowanyi mo¿e niekiedy zawieraæ tylko jedn¹ swoist¹aberracjê chromosomow¹. Ka¿dy z ww. miêsa-ków charakteryzuje siê odmienn¹ translokacj¹wzajemn¹ i ka¿da z nich stanowi zmianê swo-ist¹, tzn. nie wystêpuje w komórkach innych ro-dzajów guzów litych, bia³aczek, czy te¿ ch³onia-ków [14, 17, 21, 28, 29].

W niniejszej pracy omówiono zarówno pier-wotne, jak i wtórne aberracje chromosomowewykryte w niektórych guzach tkanek miêkkichi narz¹dów, ze szczególnym uwzglêdnieniemtych rodzajów nowotworów, w których znajomoœæanomalii kariotypu ma znaczenie kliniczne w dia-gnostyce ró¿nicowej i rokowaniu.

W tab. 1. zestawiono wybrane rodzaje ³agod-nych i z³oœliwych nowotworów tkanek miêkkich,w których stwierdzono wystêpowanie charakte-rystycznych aberracji chromosomowych.

NOWOTWORY £AGODNE

TłuszczakT³uszczak jest najczêstszym nowotworem

³agodnym pochodzenia mezenchymalnegou cz³owieka. Nowotwór ten jest tak¿e najlepiejscharakteryzowany cytogenetycznie i okreœlonowiele zwi¹zków pomiêdzy tymi zmianami a hi-stopatologicznymi podtypami tego guza [17, 28,29]. Stwierdzono, ¿e prawie wszystkie mnogiet³uszczaki oraz 1/4 tych guzów, wystêpuj¹cychsporadycznie, ma kariotyp prawid³owy, bez mi-kroskopowo wykrywalnej aberracji chromosomo-wej. Wœród guzów z nieprawid³owym karioty-pem najliczniejsz¹ grupê stanowi¹ t³uszczaki,w komórkach których dosz³o do translokacji po-miêdzy chromosomem 12q13–15 najczêœciejz chromosomami pary 3, 1 oraz 2 [17, 20, 29].W pr¹¿ku 12q15 zlokalizowano gen HMGIC

i w guzach z t(3;12) wykryto gen fuzyjnyHMGIC/LPP [16]. Powy¿sze translokacje mog¹byæ jedyn¹ aberracj¹ w komórkach guza, cowskazuje na ich prawdopodobny udzia³ w pa-togenezie t³uszczaka. Z kolei we wrzecionowa-tokomórkowych i wielopostaciowych podtypacht³uszczaków wykrywane s¹ niezrównowa¿oneaberracje strukturalne, dotycz¹ce regionu chro-mosomu 6p21–23 oraz guzy z utrat¹ d³ugichramion chromosomów 16 i 13 [17]. Wyodrêb-niono cytogenetycznie tak¿e podgrupê atypo-wych t³uszczaków, które s¹ zazwyczaj umiej-scowione g³êbiej pod skór¹ i ok. po³owa z nichwykazuje cechy atypii w obrazie histologicznym.Wiele tych guzów diagnozowanych jest jako do-brze zró¿nicowane t³uszczakomiêsaki [14, 17,28, 29]. Podgrupa ta charakteryzuje siê obec-noœci¹ dodatkowych chromosomów pierœcienio-

Tab. 1. Aberracje chromosomowe typowe dla niektórych rodzajów ³agodnych i z³oœliwych nowotworów tkanek miêkkich

i narz¹dów cz³owieka

RRooddzzaajj nnoowwoottwwoorruu AAbbeerrrraaccjjaa cchhrroommoossoommoowwaa GGeenn ffuuzzyyjjnnyy

nnoowwoottwwoorryy ³³aaggooddnnee

t³uszczak t(3;12)(q27–28;q13–15) i HMGIC mutacjeinne translokacje 12q13–15; HMGIC/LPP

t³uszczak zarodkowy translokacje 8q11–13

zimowiak translokacje 11q13

miêœniak g³adkokomórkowy del(7)(q11.2–22q31–32); macicy t(12;14)(q15;q24.1);

+12; del(13)(q13q33)

nnoowwoottwwoorryy zz³³ooœœlliiwwee

t³uszczakomiêsak: œluzowaty oraz t(12;16)(q13.3;p11.2) FUS/CHOPokr¹g³okomórkowy EWS/CHOPdobrze zró¿nicowany chromosomy pierœcieniowe(r), amplifikacja 12q,

chromosomy olbrzymie, tas czêsto MDM2

miêœniakomiêsak pr¹¿kowanokomórkowy: pêcherzykowy t(2;13)(q35–37;q14) FKHR/PAX3

t(1;13)(p36;q14) FKHR/PAX7

miêsak jasnokomórkowy t(12;22)(q13;q12) EWS/ATF1

z³oœliwy w³ókniak histiocytarny add(19)(p13), r, tas, hsr, dic, dmin

w³ókniakomiêsak dzieciêcy +8, +11, +17, +20t(12;15)(p13;q25–26) ETV6/NTKR3

maziówczak z³oœliwy t(X;18)(p11.2;q11.2) SYT/SSX1-4

guz Ewinga, neuronab³oniak, t(11;22)(q24;q12) EWS/FLI1guz Askina, nerwiak wêchowy t(21;22)(q22;q12) EWS/ERG

t(7;22)(p22;q12) EWS/ETV1

chrzêstniakomiêsak œluzowaty t(9;22)(q22;q12) EWS/CHN (TEC) tkanek miêkkich

w³ókniakomiêsak guzowaty r(17;22) COL1A1/PDGFB

drobnokomórkowy t(11;22)(p13;q12) EWS/WT1desmoplastyczny guzdzieciêcy jamy brzusznej

OObbjjaaœœnniieenniiaa:: t – translokacja, del – delecja, r – chromosom pierœcieniowy, tas – asocjacja telomeryczna, add – dodatkowy materia³ o nieznanym pochodzeniu, hsr – region o zatartej strukturze pr¹¿kowej, dic – chromosom dwucentromerowy, dmin (double minute) – malutkie chromosomy

Wspó³czesna Onkologia 86

87Aberracje chromosomowe w guzach nowotworowych tkanek miêkkich

wych lub du¿ych chromosomów markerowychw kariotypie. Szereg molekularnych badañ cy-togenetycznych tych chromosomów wykaza³o,¿e zawieraj¹ one liczne kopie ró¿nych genów,a najczêœciej genu MDM2 – inhibitora genu su-presorowego TP53. Odrêbne histopatologiczniei klinicznie t³uszczak zarodkowy i zimowiak ma-j¹ tak¿e odmienne ni¿ pozosta³e t³uszczaki ka-riotypy. W t³uszczakach zarodkowych dominuj¹aberracje strukturalne, w których wybiórczo ule-ga pêkniêciom region chromosomu 8q11–13,a w zimowiakach pr¹¿ek chromosomu 11q13jest jedynym powtarzaj¹cym siê miejscem za-anga¿owanym w z³o¿one translokacje z innymichromosomami [17, 29].

Mięśniak gładkokomórkowy macicyObraz cytogenetyczny tego drugiego, dosyæ

dobrze zbadanego rodzaju ³agodnego guza po-chodzenia mezenchymalnego jest pod wielomawzglêdami podobny do cytogenetycznej charak-terystyki t³uszczaków. Ponad po³owa miêœniakówma prawid³owy kariotyp, a wœród guzów z aber-racjami mo¿na wyró¿niæ szereg podgrup cyto-genetycznych, z których najczêstsze zawieraj¹odpowiednio: ��del(7)(q21–22q31–32), ��t(12;14)(q14–15;q23–24), ��trisomie chromosomu 12, ��aberracje strukturalne pr¹¿ka 6p21.

Nietypowe postacie histologiczne (np. miê-œniak g³adkokomórkowy zarodkowy) mog¹ za-wieraæ liczne dodatkowe strukturalne i liczboweaberracje chromosomów [4, 17, 28, 29].

Badania cytogenetyczne pozosta³ych rodza-jów guzów ³agodnych s¹ znacznie mniej za-awansowane. Analiza kariotypu niektórych ³agod-nych klinicznie procesów rozrostowych, którychnatura pozostaje przedmiotem sporu, mo¿e przy-czyniæ siê do ustalenia prawdziwego charakte-ru takich zmian chorobowych. Z praktycznegopunktu widzenia wykrycie obecnoœci klonalnychz³o¿onych aberracji chromosomowych w zmia-nie rozrostowej wskazuje na nowotworowy cha-rakter tej tkanki [14, 19].

NOWOTWORY Z£OŒLIWE

Mięsak EwingaJest to pierwszy lity guz nowotworowy cz³o-

wieka, w którym wykryto swoist¹ i wysoce po-wtarzaln¹ aberracjê chromosomow¹ w postacitranslokacji t(11;22)(q24;q12) lub jej wariantóww 88 proc. scharakteryzowanych cytogenetycz-nie przypadków [17, 28, 29]. Miêsak ten by³ tak-¿e pierwszym litym guzem, w którym uda³o siêzidentyfikowaæ geny ulegaj¹ce po³¹czeniu w wy-niku powy¿szej translokacji. S¹ nimi: gen EWS

zmapowany w pr¹¿ku q12 chromosomu 22 orazgen FLI1 zlokalizowany w 11q24. Bia³ko kodo-wane na matrycy nowo powsta³ego fuzyjnegogenu EWS-FLI1 ma zdolnoœæ wi¹zania siêz DNA i aktywowania procesu transkrypcji, któ-re to w³aœciwoœci uwa¿a siê za istotne dla jegodzia³ania onkogennego [2, 29]. Ostatnio okaza-³o siê tak¿e, ¿e w niektórych miêsakach Ewingagen EWS nie ³¹czy siê z genem FLI1, lecz z ge-nami rodziny ETS koduj¹cymi czynniki transkryp-cyjne. Translokacjê t(11;22) lub jej molekularny

odpowiednik wykrywa siê zarówno w miêsakachEwinga rozwijaj¹cych siê w koœci, jak i w tychnowotworach, które powsta³y pierwotnie w tkan-kach miêkkich. Ponadto identyczn¹ t(11;22)stwierdzono w prawie wszystkich przebadanychcytogenetycznie przypadkach prymitywnych gu-zów okr¹g³okomórkowych o pochodzeniu neuro-ektodermalnym (PNET), wœród których wyró¿nia-my nab³oniaka nerwowego, guz Askina, nerwia-ka wêchowego zarodkowego. Obserwacja ta,wspólnie z odkryciem, ¿e zarówno prymitywneguzy neuroektodermalne, jak i miêsak Ewingawykazuj¹ ekspresjê bia³ka p30/32 produkowane-go na matrycy genu MIC2, jest istotnym argu-mentem przemawiaj¹cym na korzyœæ pogl¹duo wspólnym pochodzeniu tych guzów [2, 29].

Najczêstsz¹ wtórn¹ aberracj¹ towarzysz¹c¹t(11;22) w guzie Ewinga jest trisomia chromo-somu 8 (29 proc. guzów), która jest tak¿e czê-st¹ anomali¹ kariotypu w t³uszczakomiêsaku œlu-zowatym (26 proc. guzów), miêsaku jasnoko-mórkowym (70 proc. guzów) i maziówczakuz³oœliwym (14 proc. guzów) [13, 15, 29]. Dodat-kowo, 11 proc. guzów Ewinga i 14 proc. nab³o-niaków nerwowych wykazuje obecnoœæ w kario-typie wtórnej aberracji strukturalnej –der(16)t(1;16)(q11–21;q11–13). Skutkiem tej nie-zrównowa¿onej translokacji jest trisomia 1qi utrata materia³u genetycznego z 16q. Jednak-¿e, w odró¿nieniu od t(11;22), obecnoœæ takiejsamej wtórnej aberracji w nab³oniaku nerwowymi w miêsaku Ewinga nie jest dowodem nawspólne pochodzenie obu guzów. Wykazanobowiem, ¿e der(16)t(1;16) wystêpuje w bardzowielu, czêsto nie zwi¹zanych ze sob¹ nowotwo-rach [22]. Tak powszechne wystêpowanieder(16)t(1;16), zwykle jako aberracji towarzysz¹-cej zaburzeniom genetycznym o pierwotnymznaczeniu sugeruje, ¿e aberracja ta odgrywarolê w póŸniejszych etapach rozwoju nowotwo-ru, w progresji nowotworowej [22]. Dalsze ba-dania cytogenetyczne i molekularne s¹ niezbêd-ne dla wyjaœnienia roli, jak¹ w procesie kance-rogenezy odgrywaj¹ der(16)t(1;16) oraz trisomiachromosomu 8.

Mięśniakomięsak prążkowanokomórkowyJest to najczêstszy rodzaj z³oœliwego guza

tkanek miêkkich u dzieci i m³odych doros³ych.Aberracj¹ pierwotn¹, wykazuj¹c¹ znacznegostopnia swoistoœæ dla postaci pêcherzykowejmiêœniakomiêsaka pr¹¿kowanokomórkowego,jest t(2;13)(q35–37;q14). Translokacjê tê stwier-dzono w ok. 70 proc. przypadków tego miê-saka, a w dalszych 15 proc. tego rodzaju gu-zów wystêpuje wariant tej translokacji

t(1;13)(p36;q14) [17]. Ogó³em, pêkniêciew pr¹¿ku 13q14 obserwowane by³o w 86 proc.pêcherzykowych miêœniakomiêsaków pr¹¿ko-wanokomórkowych [29]. W pr¹¿ku tym zmapo-wany zosta³ gen FKHR, który w wyniku t(2;13)³¹czy siê z genem PAX3 w chromosomie 2q35.Produkt bia³kowy tego ostatniego genu mazdolnoœæ kontrolowania transkrypcji DNA orazwywo³ywania transformacji nowotworowej fibro-blastów myszy linii NIH/3T3 [27].

Miêœniakomiêsak pr¹¿kowanokomórkowy, podwzglêdem histologicznym mo¿e przypominaæ in-ne drobnookr¹g³okomórkowe guzy, takie jak miê-sak Ewinga, zwojak wspó³czulny zarodkowyi ch³oniaki z³oœliwe. Poniewa¿ ka¿dy z ww. no-wotworów charakteryzuje siê wystêpowaniemswoistych i odmiennych aberracji chromosomo-wych [2, 14, 21, 28, 29], analiza kariotypu ko-mórek nowotworowych lub molekularna genówfuzyjnych powinna ju¿ wkrótce staæ siê rutyno-wym badaniem w ró¿nicowaniu ww. guzów wie-ku dzieciêcego (tab. 2.).

Tłuszczakomięsak śluzowaty T³uszczakomiêsaki stanowi¹ drug¹ co do

czêstoœci wystêpowania grupê z³oœliwych no-wotworów tkanek miêkkich u doros³ych. Ce-ch¹ charakterystyczn¹ tych guzów s¹ zwykleich du¿e rozmiary i wystêpowanie szeregu po-staci histologicznych, z których 4 podstawo-we odmiany stanowi¹: ��t. dobrze zró¿nicowany, ��t. wielopostaciowy, ��t. okr¹g³okomórkowy, ��t. œluzowaty.

Ta ostatnia odmiana wystêpuje najczêœciej,bo w ok. 50 proc. przypadków t³uszczako-miêsaka i mimo tendencji do miejscowychnawrotów, wi¹¿e siê z korzystniejszym ro-kowaniem ni¿ w przypadku wielopostacio-wego i okr¹g³okomórkowego podtypu tegonowotworu [5]. Cytogenetycznie podtyp œlu-zowaty charakteryzuje siê bardzo specy-ficzn¹ translokacj¹ t(12;16)(q13.3;p11.2),opisan¹ po raz pierwszy w 1986 r. [10].Wystêpowanie tej aberracji lub jej warian-tu stwierdzono w ponad 93 proc. tych gu-zów [5]. W prawie po³owie przypadkówt(12;16) by³a jedyn¹ anomali¹, co w po³¹-czeniu z faktem, ¿e nie obserwowano jejw ¿adnym innym (z wyj¹tkiem podtypuokr¹g³okomórkowego) rodzaju nowotworuwskazuje na jej pierwotny, przyczynowycharakter w rozwoju miêsaka [17].

Tab. 2. Charakterystyczne aberracje chromosomowe wystêpuj¹ce w drobnookr¹g³okomórkowych guzach nowotworowych

TTyypp nnoowwoottwwoorruu AAbbeerrrraaccjjaa cchhrroommoossoommoowwaa

guz Ewinga t(11;22)(q24;q12)

miêœniakomiêsak pr¹¿kowanokomórkowy pêcherzykowy t(2;13)(q35;q14) t(1;13)(p36;q14)

pozaszkieletowy chrzêstniakomiêsak œluzowy t(9;22)(q22;q12)

desmoplastyczny guz dzieciêcy jamy brzusznej t(11;22)(q22;q12)

zwojak wspó³czulny zarodkowy del(1p), +17, hsr, dmin

ch³oniak z³oœliwy ró¿ne aberracje

Wykonane ostatnio badania cytogenetycz-ne z zastosowaniem techniki wysokiej rozdziel-czoœci pr¹¿ków oraz badania molekularne wy-kaza³y, ¿e miejsca pêkniêæ w chromosomie12, uwa¿ane pocz¹tkowo za identycznew t³uszczakach i t³uszczakomiêsakach, ró¿ni¹siê po³o¿eniem w guzach z³oœliwych i ³agod-nych [20, 29]. Ustalono ponadto, ¿e genem,który ulega zaburzeniom w miêsaku jest zlo-kalizowany w pr¹¿ku 12q13 gen CHOP kodu-j¹cy bia³ko prawdopodobnie zaanga¿owanew ró¿nicowanie siê komórek tkanki t³uszczo-wej. Po³¹czenie CHOP, w wyniku t(12;16),z sekwencj¹ okreœlan¹ jako FUS w chromoso-mie 16p11 prowadzi do powstania genu fu-zyjnego, którego produkt ma w³aœciwoœci po-dobne do bia³ka EWS-FLI1, wykryto w guzachEwinga. Stwierdzono ponadto, ¿e struktura ge-nu CHOP nie ulega zmianom w ¿adnym in-nym rodzaju nowotworu z aberracjami regio-nu 12q13–15, tj. t³uszczaku, miêœniaku maci-cy, gruczolaku wielopostaciowym œlinianek,miêsaku jasnokomórkowym b¹dŸ ob³oniakukrwionoœnym (hemangiopericytoma) [5, 29].

Patognomoniczny charakter t(12;16) umo¿li-wia ró¿nicowanie t³uszczakomiêsaka œluzowate-go ze œluzowatymi postaciami innych nowotwo-rów. Szczególne znaczenie kliniczne ma mo¿li-woœæ okreœlenia kariotypu guza w ró¿nicowaniuz³oœliwego t³uszczakomiêsaka œluzowatego zezbli¿onym histologicznie ³agodnym t³uszczakiemzarodkowym u dzieci. W tym ostatnim czêstymaberracjom ulega region 8q11–13, natomiast nieobserwuje siê t(12;16) [29].

Maziówczak złośliwyWysoce swoista dla tego nowotworu anoma-

lia kariotypu pod postaci¹ t(X;18)(p11.2;q11.2)zosta³a opisana w 1986 r. (fot. 2. i 3.) [11]. Po-nad 90 proc. przeanalizowanych guzów i to za-równo podtypów jedno-, jak i dwufazowych, wy-kazywa³o obecnoœæ tej translokacji lub jej wa-riantów [15, 29]. Wiadomo, ¿e w wyniku tejtranslokacji powstaje gen fuzyjny utworzony z ge-nu SYT znajduj¹cego siê w chromosomie 18q11i genów SSX1 lub SSX2 zlokalizowanych w chro-mosomie Xp11. Translokacja t(X;18) wystêpujew guzach pierwotnych, wznowach miejscowychi odleg³ych przerzutach. W po³owie guzów pier-wotnych by³a ona jedyn¹ aberracj¹, podczasgdy wiêkszoœæ guzów przerzutowych i wznówwykazywa³a liczne aberracje wtórne [15, 16]. Ba-dania cytogenetyczne niskozró¿nicowanych gu-zów jednofazowych, które utraci³y immunohisto-chemiczne i ultrastrukturalne w³aœciwoœci pozwa-la na diagnostykê ró¿nicow¹ tych guzówz pozosta³ymi wrzecionowatokomórkowymi guza-mi tkanek miêkkich, takimi jak miêdzyb³oniak, ob-³oniak krwionoœny, z³oœliwy nerwiak os³onkowy,miêsak jasnokomórkowy czy te¿ w³ókniakomiê-sak. W ¿adnym z ww. nowotworów nie obserwu-je siê t(X;18) [14, 21, 29] – dlatego te¿ stwier-dzenie tej translokacji decyduje o rozpoznaniumaziówczaka z³oœliwego.

Mięsak jasnokomórkowy Ten rzadki nowotwór, umiejscawiaj¹cy siê

w s¹siedztwie œciêgien i powiêzi na koñczynach

m³odych pacjentów, przypomina histologicznieczerniaka z³oœliwego skóry. Poniewa¿ jego ko-mórki zawieraj¹ melanosomy, miêsak jasnoko-mórkowy bywa tak¿e okreœlany mianem czernia-ka z³oœliwego tkanek miêkkich i mo¿e byæ nie-kiedy diagnozowany jako przerzut z³oœliwegoczerniaka skóry. Wyniki badañ cytogenetycznychzdaj¹ siê jednak wskazywaæ, ¿e nowotwory testanowi¹ odrêbne jednostki chorobowe. W czer-niaku skóry najczêœciej obserwuje siê delecje,izochromosomy ramion krótkich i translokacje nie-zrównowa¿one chromosomu 6, prowadz¹ce doutraty czêœci jego d³ugich ramion, translokacjei delecje krótkich ramion chromosomu 1 oraz do-datkowe kopie chromosomu 7 [14, 21]. Nato-miast w miêsaku jasnokomórkowym dominuj¹aberracje chromosomu 22, spoœród których naj-czêstsz¹ jest translokacja t(12;22)(q13;q12), uzna-na za aberracjê swoist¹ dla tego rodzaju guza[13, 17, 29]. Najnowsze badania molekularne wy-kaza³y, ¿e t(12; 22)(q13;q12) powoduje po³¹cze-nie genu EWS z genem ATF1 na chromosomie

12, a produkt bia³kowy genu EWS-ATF1 ma w³a-œciwoœci zbli¿one do bia³ek kodowanych na ma-trycy genów EWS-FLI1 i CHOP-TLS [2, 27].

ZNACZENIE KLINICZNE

O ile przedstawione powy¿ej dane wskazu-j¹ na znacz¹c¹ rolê znajomoœci aberracji chro-mosomowych w diagnostyce guzów tkanekmiêkkich, to znaczenie wyników tych badañw prognozowaniu klinicznym jest niejasne. Wy-nika to z faktu, ¿e do tej pory nie opublikowa-no pracy, której autorzy analizowaliby to zjawi-sko na licznej grupie dobrze zdiagnozowanychhistopatologicznie przypadków. Tab. 3. zawierazebrane dane dotycz¹ce zwi¹zku pomiêdzyokreœlonymi aberracjami chromosomowymiw guzach nowotworowych a rokowaniem. Da-ne te nale¿y oceniaæ z du¿¹ ostro¿noœci¹, gdy¿wymagaj¹ potwierdzenia przez innych badaczy.W ostatnim okresie pojawiaj¹ siê próby okreœle-nia zwi¹zku pomiêdzy molekularnie charaktery-

Tab. 3. Dane dotycz¹ce ewentualnego zwi¹zku aberracji chromosomowych wystêpuj¹cych w komórkach niektórych gu-

zów nowotworowych a rokowaniem

TTyypp nnoowwoottwwoorruu AAbbeerrrraaccjjaa cchhrroommoossoommoowwaa RRookkoowwaanniiee

guz desmoplastyczny trisomia 8 zwiêkszone ryzyko wznowy [7]

z³oœliwy w³ókniak histiocytarny der(19p+)zwiêkszone ryzykowznowy i przerzutów [1]

dodatkowa kopia 7q32 skrócony czas prze¿ycia bez przerzutów ica³kowitego prze¿ycia [8]

maziówczak z³oœliwy trisomia 8 wi¹¿e siê z du¿ym guzem; brak zwi¹zku pomiêdzy obecnoœci¹ wtórnychaberracji a czasem prze¿ycia [26]

zwojak wspó³czulny del(1p), z³e rokowaniedodatkowe kopie 17*,

zarodkowy hsr, dmin (amplifikacja N-MYC)

* niezale¿ny czynnik prognostyczny

Fot. 2. Kariotyp maziówczaka z³oœliwego wybarwiony technik¹ pr¹¿kow¹ GTW. Strza³ki wskazuj¹ na swoist¹ aberracjê

chromosomow¹ t(X;18)(p11;q11), która jest jedyn¹ zmian¹ w kariotypie

Wspó³czesna Onkologia 88

zowanymi guzami, a przebiegiem klinicznymchoroby. Przyk³adem s¹ wyniki badañ genówfuzyjnych SYT/SSX1 oraz SYT/SSX2 wystêpuj¹-cych w maziówczaku z³oœliwym, które wykaza-³y, ¿e pacjenci, u których wystêpowa³ genSYT/SSX2 mieli d³u¿szy okres wolny od prze-rzutów ani¿eli pacjenci z mutacj¹ genuSYT/SSX1 [6]. Najnowsze wyniki równoczesnychbadañ cytogenetycznych i molekularnych tychsamych guzów maziówczaka i obserwacje kli-niczne pacjentów wykazuj¹, ¿e najlepsze roko-wanie maj¹ pacjenci, w których guzach wystê-puj¹ niewielkie zmiany kariotypowe i wykrywasiê mutacjê SYT/SSX2, ni¿ ci, u których guzywykazuj¹ z³o¿one aberracje chromosomoweoraz mutacjê SYT/SSX1, przy czym znaczeniemutacji genowej wydaje siê byæ wiêksze [25].

Przedstawione powy¿ej przyk³ady ilustruj¹wa¿n¹ rolê, jak¹ badania cytogenetyczne od-grywaj¹ w diagnostyce niektórych nowotworówtkanek miêkkich i narz¹dów cz³owieka. Badaniamolekularne ujawni³y, ¿e u pod³o¿a wielu typówmiêsaków le¿y podobny mechanizm, polegaj¹-cy na tworzeniu siê, w wyniku translokacji chro-mosomowej, genów fuzyjnych, których produk-ty maj¹ zdolnoœæ wi¹zania siê z DNA i regulo-wania procesu transkrypcji [27]. Nie maw¹tpliwoœci, ¿e dalsze badania cytogenetycznewykryj¹ nowe swoiste rearan¿acje chromosomo-we dla okreœlonych rodzajów guzów tkanekmiêkkich. Wstêpne badania kliniczne wskazuj¹ponadto, ¿e niektóre aberracje chromosomowemog¹ wi¹zaæ siê z podwy¿szonym ryzykiemwznowy nowotworu lub wyst¹pienia odleg³egoprzerzutu [1, 17]. Nale¿y mieæ zatem nadziejê,¿e kontynuacja badañ cytogenetycznych i mo-lekularnych pozwoli nie tylko na polepszenie dia-gnostyki histopatologicznej guzów tkanek miêk-kich, ale tak¿e na okreœlenie roli aberracji chro-mosomowych w prognozowaniu klinicznymmiêsaków.

PIŒMIENNICTWO

1. Choong PFM, Mandahl N, Mertens F, Willén H,Alvegård T, Kreicbergs A, Mitelman F, Rydholm.A 19p+ marker chromosome correlates with relapse in

malignant fibrous histiocytoma. Genes ChromosomesCancer 1996; 16: 88-93.

2. Fletcher JA. Cytogenetics and experimental models of

sarcomas. Curr Opin Oncol 1994; 6: 367-71. 3. Gibas LM, Gibas Z, Sandberg AA. Technical

aspects of cytogenetic analysis of human solid tu-

mors. Karyogram 1984; 10: 25-7. 4. Gibas Z, Griffin CA, Emanuel BS. Clonal chromoso-

me rearrangements in a uterine myoma. Cancer Ge-net Cytogenet 1988; 32: 19-24.

5. Gibas Z, Miettinen M, Limon J, Nedoszytko B, Mró-zek K, Roszkiewicz A, Ryœ J, Niezabitowski A, Dê-biec-Rychter M. Cytogenetic and immunohistoche-

mical profile of myxoid liposarcoma. Am J Clin Pa-thol 1995; 103: 20-6.

6. Kawai A, Woodruff J, Healey JH, Brennan MF, An-tonescu CR, Landanyi M. SYT-SSX gene fusion as

a determinant of morphology and prognosis in syno-

vial sarcoma. N Engl J Med 1998; 338: 153-60. 7. Fletcher CDM, Naeem R, Xiao S, Corson JM. Chro-

mosome aberrations in desmoid tumors. Trisomy

8 may be a predictor of recurrence. Cancer GenetCytogenet 1995; 79: 139-43.

8. Larramendy ML, Tarkkanen M, Blomqvist C, Virola-inen M, Wiklund T, Asko-Seljavaara S, Elomaa I,Knuutila S. Comparative genomic hybridization of

malignant fibrous histiocytoma reveals a novel pro-

gnostic marker. Am J Pathol 1997; 151: 1153-61. 9. Lasota J, Jasiñski M, Dêbiec-Rychter M, Limon J,

Miettinen M. Detection of the SYT-SSX fusion trans-

cripts in formaldehyde-fixed, paraffin-embedded tis-

sue: A reverse transcription polymerase chain reac-

tion amplification assay useful in the diagnosis of sy-

novial sarcoma. Mod Pathol 1998; 11: 626-33. 10. Limon J, Turc-Carel C, Dal Cin P, Sandberg AA.

Recurrent chromosome translocations in liposarcoma.Cancer Genet Cytogenet 1986; 22: 93-94.

11. Limon J, Dal Cin P, Sandberg AA. Translocations

involving the X chromosome in solid tumors: Presen-

tation of two sarcomas with t(X;18)(q13;p11). CancerGenet Cytogenet 1986; 23: 87-91.

12. Limon J, Dal Cin P, Sandberg AA. Application of

long-term collagenase disaggregation for the cytoge-

netic analysis of human solid tumors. Cancer GenetCytogenet 1986; 23: 305-13.

13. Limon J, Dêbiec-Rychter M, Nedoszytko B, LiberskiPP, Babiñska M, Szadowska A. Aberrations of chro-

mosome 22 and polysomy of chromosome 8 as non-

-random changes in clear cell sarcoma. Cancer Ge-net Cytogenet 1993; 72: 141-5.

14. Limon J, Mitelman F. Znaczenie aberracji chromoso-

mowych w litych guzach nowotworowych cz³owieka.Patol Pol 1994; 45: 1-15.

15. Limon J, Mrózek K, Mandahl N, Nedoszytko B,Verhest A, Ryœ J, Niezabitowski A, Babiñska M,Nosek H, Ocha³ek T, Kopacz A, Willèn H, RydholmA, Heim S, Mitelman F. Cytogenetics of synovial sar-

coma: presentation of ten new cases and review of

the literature. Genes Chromosomes Cancer 1991;

3: 338-45.

16. Mandahl N, Limon J, Mertens F, Nedoszytko B, Gi-

bas Z, Denis A, Willén H, Rydholm A, Szadowska

A, Kreicbergs A, Ryœ J, Dêbiec-Rychter M, Mitel-

man F. Nonrandom secondary chromosome aberra-

tions in synovial sarcomas with t(X;18). Int J Oncol

1995; 7: 495-9.

17. Mandahl N, Mertens F, Mitelman F. Genetic chan-

ges in bone and soft tissue tumors. Acta Orthop

Scand (Suppl 285); 1999; 70: 30-40.

18. Mitelman F, Johansson B, Mertens F. 2000 Databa-

se of Chromosome Aberrations in Cancer.

http://cgap.nci.gov/Chromosomes/Mitelman.

19. Mitelman F, Johansson B, Mandahl N, Mertens F.

Clinical significance of cytogenetic findings in solid

tumors. Cancer Genet Cytogenet 1997; 95: 1-8.

20. Mrózek K, Karakousis CP, Bloomfield CD. Chromo-

some 12 breakpoints are cytogenetically different in

benign and malignant lipogenic tumors: Localization

of breakpoints in lipoma to 12q15 and in myxoid lipo-

sarcoma to 12q13.3. Cancer Res 1993; 53: 1670-5.

21. Mrózek K, Gibas Z, Limon J. Swoiste aberracje

chromosomowe w nowotworach tkanek miêkkich i ich

znaczenie diagnostyczne. Pol Tyg Lek 1995; 50:

85-9.

22. Mrózek K, Arthur D, Karakousis C, Koduru P, Le

Beau M, Pettenati M, Tantravahi R, Mrózek E, Pere-

z-Mesa C, Rao U, Frankel S, Davey F, Bloomfield

C. Der(16)t(1;16) is a nonrandom secondary chromo-

some aberration in many types of human neoplasia,

including myxoid liposarcoma, rhabdomyosarcoma

and Philadelphia chromosome-positive acute lympho-

blastic leukemia. Int J Oncol 1995; 6: 531-8.

23. Mrózek K. Zastosowanie analizy widmowej kariotypu

(spectral karyotyping – SKY) do wykrywania nowych

aberracji chromosomowych w komórkach miêsaków

cz³owieka. Nowotwory 1999; supl. 1: 63-70.

24. Mrózek K, Iliszko M, Ryœ J, Babiñska M, Niezabi-

towski A, Bloomfield C, Limon J. Spectral karyoty-

ping reveals 17; 22 fusions in a cytogenetically atypi-

cal dermatofibrosarcoma proturberans with a large

marker chromosome as a sole abnormality. Genes

Chromosomes Cancer 2001; 31: 182-6.

25. Panagopoulos I, Mertens F, Isaksson M, Limon J,

Gustafson P, Måns Å, Sciot R, Dal Cin P, Samson I,

Iliszko M, Ryœ J, Dêbiec-Rychter M, Szadowska A,

Skytting B, Brosjö O, Larsson O, Mitelman F, Man-

dahl N. Clinical impact and cytogenetic findings in

synovial sarcoma. Gene Chromosomes Cancer

2001 (w druku).

26. Skytting BT, Szymañska J, Aalto Y, Lushnikova T,

Blomqvist C, Elomaa I, Larsson O, Knuutila S. Cli-

nical importance of secondary aberrations in synovial

sarcoma evaluated by comparative genomic hybridi-

zation. Cancer Genet Cytogenet 1999; 115: 39-46.

27. Rabbits TH. Chromosomal translocations in human

cancer. Nature 1994; 372: 143-9.

28. Rowley JD, Mitelman F. Principles of molecular cell

biology of cancer: Chromosome abnormalities in hu-

man cancer and leukemia. W: Cancer. Principles &

practice of oncology, wyd. 4 (DeVita V. T. Jr., Hell-

man S. i Rosenberg S. A. red.). J. B. Lippincott

Co., Philadelphia 1993.

29. Sandberg AA, Bridge JA. The cytogenetics of bone

and soft tissue tumors. RG Landes Company, Austin

1994.

ADRES DO KORESPONDENCJI

prof. dr hab. n. med. JJaannuusszz LLiimmoonn

Katedra i Zak³ad Biologii i Genetyki

Akademii Medycznej

ul. Dêbinki 1

80-211 Gdañsk

Praca finansowana z grantu KBN nr 405 018 06

Fot. 3. J¹dra interfazowe komórek maziówczaka z³oœliwego (A – kobiety, B – mê¿czyzny), wybarwione 2-kolorowow¹

technik¹ FISH. Zastosowano znakowane fluorochromami sondy genu SSX1 i SSX2 (izolowane ze sztucznych chromoso-

mów dro¿d¿owych YAC) (dziêki uprzejmoœci prof. M. Dêbiec-Rychter)

89Aberracje chromosomowe w guzach nowotworowych tkanek miêkkich