title: Analysis of IRF8 mutations in hematological neoplasia
title: IRF8-Mutationsanalyse in hämatologischen Neoplasien
Creators: name: Chifudov, Stefan
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2016
Subjects: Medical sciences, Medicine
Medizin, Gesundheit
Hämatologie
IRF8 , Tumor-Suppressorgen
Onkologie , Mutation
IRF8 , tumor-suppressor
Transkriptionsfaktor , Chronisch-lymph
Akute lymphatische Leukämie , Lymphatische Leukämie
Leukämie
medicine
Medizin
oncology
hematology

description: Der Transkriptionsfaktor Interferon
      Regulatory Factor 8 (IRF8) ist an mehreren physiologischen
      Prozessen des hämatopoetischen bzw. des Immunsystems beim
      Menschen beteiligt. Dazu gehören unter anderem die Reifung
      myeloischer und lymphatischer Vorläuferzellen im Knochenmark
      sowie die späteren Stadien der lymphatischen Differenzierung
      in den sekundären lymphatischen Organen. In enger Verbindung
      zu diesen Aufgaben von IRF8 stehen Hinweise auf die Bedeutung
      einer Fehlfunktion dieses Transkriptionsfaktors bei der
      Entstehung hämatologischer und immunologischer Erkrankungen,
      insbesondere einiger hämatologischen Neoplasien und
      Immundefektkrankheiten. Die verringerte Expression von IRF8
      in den malignen Zellen der chronischen myeloischen Leukämie
      (CML) spricht zusammen mit dem gezeigten Antagonismus
      zwischen IRF8 und dem zentralen onkogenen Protein bei der CML
      – BCR-ABL – für eine tumor-suppressive Rolle von IRF8 bei
      dieser Erkrankung. Da zudem IRF8-Null-Mäuse und BXH-2-Mäuse,
      die eine zufällig erworbene IRF8-Mutation (p.R294C)
      aufweisen, eine CML-ähnliche Myeloproliferation entwickeln,
      hat sich IRF8 als Tumorsuppressorgen bei der CML etabliert.
      Die tumorsuppressive Rolle von IRF8 bei der akuten
      lymphoblastischen Leukämie (ALL) ist nicht so klar gezeigt.
      Im Rahmen von Genomsequenzierungen wurden allerdings bei
      einigen pädiatrischen ALL-Fällen auch IRF8-Mutationen
      beobachtet. Im Unterschied dazu sind bei der Erwachsenen-ALL,
      die auch häufiger das BCR-ABL-Onkogen exprimiert, keine
      IRF8-Mutationen beschrieben worden. Bei der chronischen
      lymphatischen Leukämie (CLL) sind Polymorphismen im Bereich
      des IRF8-Genlokus vermutlich mit einem erhöhten
      Erkrankungsrisiko assoziiert. Eine gezielte Sequenzierung des
      Gens in den CLL-Zellen zur Suche nach Mutationen ist jedoch
      bisher nicht beschrieben. In der vorliegenden Arbeit wurde
      daher primär in ALL- und CLL-Zellen nach IRF8-Mutationen
      gesucht. Die IRF8-Transkripte wurden bei insgesamt 136
      Patienten mit ALL, CLL oder selten auch anderen
      hämatologischen Neoplasien und bei neun humanen Zelllinien
      sequenziert. Proben mit vorhandenen Mutationen wurden ggf.
      auf eine Änderung der IRF8-mRNA-Expression untersucht.
      IRF8-Veränderungen wurden bei insgesamt 39% der untersuchten
      Proben gefunden, meist in der Form bereits bekannter
      synonymer Polymorphismen. Drei missense-Mutationen konnten
      identifiziert werden (zwei bei der ALL, eine beim
      Mantelzelllymphom), wobei zwei dieser Mutationen als
      Polymorphismen bekannt sind. Die Mutation p.R296H in einer
      ALL-Probe der pro-B-ALL-Subgruppe stellt hingegen keinen
      bekannten Polymorphismus dar. Diese Mutation betrifft beim
      Menschen die gleiche Aminosäure wie die IRF8-Mutation bei der
      bereits erwähnten BXH-2-Maus. Außerdem wurde eine
      Überexpression des mutierten IRF8-Transkripts in der gleichen
      Patientenprobe beobachtet. Andererseits fanden wir bei der
      CLL eine Deletion von 19 Basenpaaren (c.1158_1176del) nahe am
      3‘-Ende des kodierenden IRF8-mRNA-Abschnittes, die mit einer
      niedrigen Expression des IRF8-Transkriptes einhergeht.
      Zusammenfassend konnten in der vorliegenden Arbeit bei je
      einer Erwachsenen-pro-B-ALL- und CLL-Probe erstmalig
      IRF8-Mutationen demonstriert werden, die keine Polymorphismen
      darstellen. Bei der pro-B-ALL ist eine Aminosäure von IRF8
      betroffen, die interessanterweise der mutierten Aminosäure
      bei der BXH-2-Leukämiemaus entspricht. Weitere Untersuchungen
      sind notwendig, um die funktionelle Auswirkung der gefundenen
      Mutationen besser zu charakterisieren.
description: Interferon Regulatory Factor 8
      (IRF8) is a transcription factor involved in various
      physiological processes of the hematopoetic and immune
      systems. Among these are the early maturation of myeloid
      cells and B lymphocyte progenitors in the bone marrow, but
      also some later stages of lymphatic differentiation in the
      secondary lymphoid organs. Closely connected to this
      regulatory role of IRF8 are indications that a dysfunction of
      the protein contributes to the pathogenesis of several
      hematological and immunological diseases, including
      hematological tumors. For example, loss of IRF8 expression
      has been shown in chronic myeloid leukemia (CML) cells.
      Further, IRF8 antagonizes BCR-ABL, the central oncogenic
      kinase in CML. Interestingly, IRF8 null mice and the ‘BXH-2’
      mice strain, which harbors the IRF8 mutation p.R294C, both
      develop a CML-like myeloproliferative disease. Thus, IRF8 is
      an established tumor suppressor in CML. Less is documented
      for IRF8 mutations in acute lymphoblastic leukemia (ALL). Few
      pediatric ALL cases are shown to harbor IRF8 mutations. In
      adult ALL, where BCR-ABL oncogene expression is more common,
      no IRF8 mutations have been reported. Polymorphisms around
      the IRF8 gene locus are associated with an increased risk of
      chronic lymphocytic leukemia (CLL). However, so far there has
      been no systematic sequencing analysis of IRF8 in CLL. The
      current study represents a search for IRF8 mutations in
      various hematological neoplasia. The IRF8 transcripts from
      136 patient samples, mostly adult-ALL and CLL, and nine human
      cell-lines were sequenced. Some of the samples with mutated
      IRF8 were then examined with regard to IRF8 expression.
      Altogether, 39% of the samples demonstrated variations of the
      IRF8 wild-type sequence of any kind, mostly in the form of
      synonymous (‘silent’) polymorphisms. Three missense mutations
      were found (two in ALL, one in mantle cell lymphoma) and two
      of these mutations represent known IRF8 polymorphisms. The
      mutation p.R296H in one pro-B-ALL sample is not a known
      polymorphism. It also affects the same amino acid which is
      mutated in the BXH-2 mouse. Furthermore, the p.R296H mutation
      was associated with an overexpression of IRF8. In one CLL
      sample, we found the deletion of 19 nucleotide bases
      c.1158_1176 near the 3’ coding end of IRF8. This sample
      demonstrated a lower expression of IRF8 compared to IRF8
      wild-type samples. In conclusion, in the current study we
      found previously unreported non-polymorphism IRF8 mutations
      in one case of adult ALL and one case of CLL. In pro-B ALL,
      the same IRF8 amino acid as the one affected in the BXH-2
      mouse is mutated. The altered expression of the two IRF8
      transcripts carrying non-polymorphism missense mutations
      suggests a functional role of the mutations. Further studies
      addressing this are warranted.