Primer Santral Sinir Sistemi Lenfomalarında (PSSSL) immunoglobulin reseptör varyantlarının hastalık patogenezi ve klinik davranışı ile ilişkisinin araştırılması
Investigation of the relationship of immunoglobulin receptor variants with disease pathogenesis and clinical behavior in Primary Central Nervous System Lymphomas (PCNSL)
Yazar: MERVE BESLER
Danışman: PROF. DR. FİLİZ ÇAY ŞENLER
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Moleküler Tıp = Molecular Medicine ; Onkoloji = Oncology ; Patoloji = Pathology

Özet:
Primer santral sinir sistemi lenfoması (PSSSL), non-Hodgkin lenfomanın nadir ve agresif bir formudur. Santral sinir sisteminde gelişip burada sınırlı kalmaktadır ve tüm SSS neoplazilerinin %2-3'ünü oluşturur. En son güncellenen DSÖ 2022 sınıflamasında immün ayrıcalıklı bölge lenfomaları ile birlikte PSSSL, testis ve vitreoretinal lenfoma ile birlikte aynı grupta yerini almıştır. Bu hastalıkta relapslar sıktır, 5 ve 10 yıllık ortalama sağkalım sırasıyla %29.9 ve %22.2'dir. Son yıllarda yapılan çalışmalar, PSSSL tümörlerinin geç germinal merkez kökenli B lenfositlerden geliştiğini ortaya koymuştur. B hücreli lenfoma durumunda, immünoglobulin (Ig) lokuslarının germline değişkeni (V), çeşitliliği (D) ve birleştirme (J) genleri, erken gelişim sırasında yeniden düzenlenir ve birleşme bölgeleri içindeki nükleotidlerin rastgele delesyon ve insersiyonuna maruz kalır. Böylece her B lenfosit için spesifik ve benzersiz sekanslar oluşturur. Bu "DNA parmak izleri (DNA fingerprints)", lenfoproliferatif bozuklukları incelemek için klonalite belirteçleri olarak hizmet edebilir. Ancak PSSSL hastaları için Ig gen repertuarının araştırıldığı çalışmalar sınırlıdır. Tez çalışmamızda olguların retrospektif klinik analizi ile, NGS (Yeni Nesil Sekanslama) yöntemiyle neoplastik B hücrelerinde Ig reseptör varyantlarının araştırılması, varyant dağılımlarının belirlenmesi ve bunların diğer tümör özellikleriyle karşılaştırılması planlanmıştır. Bu sayede neoplastik B hücrelerinin Ig değişken bölgelerinin dizileriyle hangi proteinleri tanıdığıyla ilgili tahminlerin yapılması için de önemli bir sekans verisinin elde edilmesi hedeflenmiştir. Çalışmamızda kümeler arasında BCR klonlarının çeşitliliğini ve sıklıkla IGHV4-34 (%16), IGHV-3-7 (%15), IGHV-3-23 (%11), IGHV1-3 (%7) varyantları tespit edilmiştir. Bu, kümeler arasında kendi antijenine bağımlı kronik aktif BCR sinyallemesinin varlığını desteklemektedir. PSSSL için yapılan çalışmalara bakıldığında bizim hasta serimizde gözlenen IGHV1-3 (%7) varyantının sıklıkla kullanımı da ilk kez bildirilmiş olacaktır. Ayrıca bu varyantların J ve D bilgiler ile ayrıntılı nükleotid ve CDR3 a.a sekans bilgileri de literatüre kazandırılmıştır. Bu da PSSSL hastalığının heterojenliğini gösterir niteliktedir. Çalışmamızda NGS analizi sonrasında 110 IGH geni varyantı tespit edilmiştir. Bazı hastalarda tek, bazılarında ise çoklu (multipl) varyant bulunmuştur. Hastaların sahip olduğu tümör odak sayısının da değişkenlik gösterdiği göz önünde bulundurulduğunda, aradaki ilişkiyi incelemek için Mann-Whitney U testi yapılmıştır. Unifokal olanlarda varyant sayısı tektir, multifokal olanlarda multipl varyant vardır ve bu ilişki istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (p=0.021, p<0.05). Hastalığın tanı ve takibi açısından bu bilgi klonalitenin doğru tanımlanabilirliğine katkı sağlayabilecektir. Hasta serimizde tümör hücreleri beynin çeşitli bölgelerine lokalize olmuştur. Tümör dokusu frontal lobda olan hastalarda sıklıkla multiple varyant görüldüğü istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur(p=0.038, p<0.05). Bu da PSSSL hastalığında belli lokalizasyonlarda belli kümülasyonların olabileceğini düşündürmektedir. Frontal lobdaki bu poliklonal popülasyon germinal merkezin dışındaki belirli bir klonda devam eden ongoing mutasyonlar sonucu üretilen ilgili klonların göstergesi olabilir. Hasta serimizin %45'inde çeşitli CDR3 a.a dizilimi birbirinin aynı olduğu vakalar bulunmuştur. Bu durum PSSSL hastalığında bir antijen restriksiyonu olduğunu, SSS proteinlerinin tümör hücrelerindeki B hücre reseptörlerini uyaracak potansiyel antijenler taşıyor olabileceğini düşündürmektedir. PSSSL'de tümör hücrelerindeki Ig reseptörü varyantlarının NGS ile taranması ile tümör klonunun belirlenmesi hasta risk sınıflandırmasında etkili olabilecektir. Bu varyantların bilinmesi ileride ölçülebilir tümör miktarının hesaplanmasında tedavi takibi ve minimal kalıntı hastalık değerlendirilmesi için faydalı olabilecek yöntemler arasındadır. Belli varyantların SSS lenfomalarında saptanması bu tümörlerin gelişiminde rol alan antijenik faktörler ve patogenez ilişkisini de açıklayabilecektir.

Anahtar Kelimeler: İmmunoglobulin reseptör varyantları, NGS, patogenez, primer santral sinir sistemi lenfoması, prognoz

Abstract:
Primary central nervous system lymphoma (PCNSL) is a rare and aggressive form of non-Hodgkin lymphoma. It develops in the central nervous system and is limited there, and it constitutes 2-3% of all CNS neoplasias. In the most recently updated WHO 2022 classification, immune-privileged zone lymphomas and PCNSL were included in the same group with testicular and vitreoretinal lymphoma. Relapses are common in this disease, and the 5- and 10-year median survival is 29.9% and 22.2%, respectively. Recent studies have revealed that PCNSL tumors develop from B lymphocytes of late germinal center origin. In the case of B-cell lymphoma, the germline variant (V), diversity (D), and splicing (J) genes of the immunoglobulin (Ig) loci are rearranged during early development and undergo random deletion and insertion of nucleotides within splice sites. Thus, it creates specific and unique sequences for each B lymphocyte. These "DNA fingerprints" can serve as clonality markers to study lymphoproliferative disorders. However, studies investigating the Ig gene repertoire for PSSSL patients are limited. In our thesis study, it was planned to investigate Ig receptor variants in neoplastic B cells with the NGS (Next Generation Sequencing) method, to determine the variant distributions and to compare them with other tumor characteristics, with a retrospective clinical analysis of the cases. In this way, it is aimed to obtain important sequence data to make predictions about which proteins neoplastic B cells recognize with the sequences of Ig variable regions. In our study, we found the diversity of BCR clones among the clusters and frequently IGHV4-34 (16%), IGHV-3-7 (15%), IGHV-3-23 (11%), IGHV1-3 (7%) variants were detected. This supports the existence of self-antigen-dependent chronic active BCR signaling among the clusters. Considering the studies conducted for PSSSL, the frequent use of the IGHV1-3 (7%) variant observed in our patient series will be reported for the first time. In addition, J and D information and detailed nucleotide and CDR3 a.a sequence information of these variants have been added to the literature. This shows the heterogeneity of PSSSL disease. In our study, 110 IGH gene variants were detected after NGS analysis. A single variant was found in some patients, and multiple variants were found in others. Considering that the number of tumor foci in patients varies, Mann-Whitney U test was performed to examine the relationship. In unifocal cases, the number of variants is single, in multifocal ones, there are multiple variants, and this relationship was found to be statistically significant (p=0.021, p<0.05). This information may contribute to the accurate identification of clonality in terms of diagnosis and follow-up of the disease. In our patient series, tumor cells were localized to various regions of the brain. It was found to be statistically significant that multiple variants were frequently seen in patients with tumor tissue in the frontal lobe (p=0.038, p<0.05). This suggests that there may be certain cumulations in certain localizations in PSSSL disease. This polyclonal population in the frontal lobe may be indicative of related clones produced by ongoing mutations in a particular clone outside the germinal center. In 45% of our patient series, cases with identical CDR3 a.a sequences were found. This suggests that there is an antigen restriction in PSSSL disease and that CNS proteins may carry potential antigens that will stimulate B cell receptors in tumor cells. In PSSSL, determining the tumor clone by screening Ig receptor variants in tumor cells with NGS may be effective in patient risk classification. Detection these variants is among the methods that can be useful in calculating the amount of measurable tumor in the future, for treatment follow-up and for evaluating minimal residual disease. The detection of certain variants in CNS lymphomas may also explain the relationship between antigenic factors and pathogenesis involved in the development of these tumors. 

Keywords: Immunoglobulin receptor variants, NGS, pathogenesis, primary central nervous system lymphoma, prognosis