Article

Molecular dissection of t(11;17) in acute myeloid leukemia reveals a variety of gene fusions with heterogeneous fusion transcripts and multiple splice variants.

CCRI, Children's Cancer Research Institute, Kinderspitalgasse 6, Vienna, Austria.
Genes Chromosomes and Cancer (impact factor: 3.31). 12/2006; 45(11):1041-9. DOI:10.1002/gcc.20372 pp.1041-9
Source: PubMed

ABSTRACT The majority of translocations that involve the long arms of chromosomes 11 and 17 in acute myeloid leukemia appear identical on the cytogenetic level. Nevertheless, they are diverse on the molecular level. At present, two genes are known in 11q23 and four in 17q12-25 that generate five distinct fusion genes: MLL-MLLT6/AF17, MLL-LASP1, MLL-ACACA or MLL-SEPT9/MSF, and ZBTB16/PLZF-RARA. We analyzed 14 cases with a t(11;17) by fluorescence in situ hybridization and molecular genetic techniques and determined the molecular characteristics of their fusion genes. We identified six different gene fusions that comprised seven cases with a MLL-MLLT6/AF17, three with a MLL-SEPT9/MSF, and one each with MLL-LASP1, MLL-ACACA, and ZBTB16/PLZF-RARA fusions. In the remaining case, a MLL-SEPT6/Xq24 fusion suggested a complex rearrangement. The MLL-MLLT6/AF17 transcripts were extremely heterogeneous and the detection of seven different in-frame transcript and splice variants enabled us to predict the protein domains relevant for leukemogenesis. The putative MLL-MLLT6 consensus chimeric protein consists of the AT-hook DNA-binding, the methyltransferase, and the CXXC zinc-finger domains of MLL and the highly conserved octapeptide and the leucine-zipper dimerization motifs of MLLT6. The MLL-SEPT9 transcripts showed a similar high degree of variability. These analyses prove that the diverse types of t(11;17)-associated fusion genes can be reliably identified and delineated with a proper combination of cytogenetic and molecular genetic techniques. The heterogeneity of transcripts encountered in cases with MLL-MLLT6/AF17 and MLL-SEPT9/MSF fusions clearly demonstrates that thorough attention has to be paid to the appropriate selection of primers to cover all these hitherto unrecognized fusion variants.

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    Article: Zelluläre, histologische und statistische Untersuchungen zur Funktion des Proteins LASP-1 in humanen Ovar- und Mammakarzinomen
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    ABSTRACT: Brustkrebs ist, verbunden mit einem Lebenszeitrisiko von 12.5 % daran zu erkranken, die häufigste maligne Erkrankung der Frau in der westlichen Welt. Das LIM- und SH3-Domänen Protein LASP-1 wurde erstmalig 1995 als spezifisch in fokalen Kontakten akkumulierendes Protein in humanen Brustkrebszellen beschrieben. Eine eigene Patientenstudie (n = 83) ergab, dass LASP-1 in 55.4 % der untersuchten invasiven Mammakarzinome eindeutig überexprimiert wird und die LASP-1-Expressionshöhe signifikant positiv mit der Tumorgröße (p < 0.05) und der Wahrscheinlichkeit für Nodalpositivität (p < 0.01) korreliert. Als Actin-bindendes Protein mit ubiquitärer Expression interagiert LASP-1 mittels seiner SH3-Domäne auch mit Zyxin. Zyxin ist ein Signalprotein, das zwischen fokalen Kontakten und dem Zellkern pendelt und an der Regulation von Transcription, Zellzyklus und Zellbewegung beteiligt ist. In dieser Doktorarbeit untersuchte ich die Funktion von LASP-1 in verschiedenen humanen Brustkrebszelllinien und einer humanen Ovarkarzinomzelllinie unter Verwendung der RNA-Interferenz zum sequenzspezifischen knock-down von LASP-1. Die Transfektion der Zellen mit LASP-1-spezifischer small-interfering-RNA (siRNA) senkte die Proteinexpression um ca. 50 - 58 %, was zu einer Arretierung des Zellzyklus in der G2-Phase führte und die Proliferation der Brust- und Eierstockkrebszellen um 30 - 50 % reduzierte. Apoptotische und nekrotische Prozesse wurden dabei durch Caspase-3 Western-blots und Trypan-Blau-Färbungen ausgeschlossen. Außerdem verringerte der knock-down von LASP-1 die Migration der Krebszellen, wohingegen die Überexpression von LASP-1 in PTK2- (Potorous tridactylis kidney) Zellen, welche kein endogenes LASP-1 exprimieren, in einer signifikanten Steigerung der Migration resultierte. Immunfluoreszenzfärbungen zeigten, dass der knock-down von LASP-1 von einer verringerten Konzentration seines Interaktionspartners Zyxin an fokalen Kontakten begleitet wird, ohne dabei das Actin-Zytoskelett oder die Morphologie der fokalen Kontakte zu verändern. Die Transfektion der Brust- und Eierstockkrebszellen mit einer Kontroll-siRNA (scrambled Neuropilin1) beeinflusste hingegen keinen der genannten Parameter. Diese Daten unterstreichen die wichtige Rolle von LASP-1 für die Tumorzellproliferation und -migration. LASP-1 könnte daher in Interaktion mit Zyxin an der molekularen Karzinogenese von Brust- und Eierstockkrebs beteiligt sein und in der Zukunft als viel versprechender Prognosemarker dienen. LIM and SH3 protein (LASP-1), initially identified from human breast cancer, is a specific focal adhesion protein involved in cell migration. LASP-1 is an actin binding protein, which also interacts with the proline-rich domains of zyxin, a scaffolding protein required for cell movement and gene transcription. In an own patient study (n=83) strong cytoplasmatic expression of LASP-1 was detected in 55.4 % of the invasive carcinomas, which correlated significantly with increased tumor size (p < 0.05) and rate of nodal-positivity (p < 0.01). Furthermore, transfection with LASP-1-specific siRNA resulted in a reduced protein level of LASP-1 in different breast and ovarian cancer cell lines (BT-20, MCF-7 and SKOV-3). The siRNA-treated cells were arrested in G2/M phase of cell cycle, and proliferation of the tumor cells was suppressed by 30-50% corresponding to around 50% of the cells being transfected successfully as seen by immunofluorescence. In addition, tumor cells showed a 50% reduced migration after siRNA treatment, while overexpression of LASP-1 in non-tumor PTK-2 cells, which do not express endogenous LASP-1, resulted in a significant increase in cell motility. LASP-1 silencing is accompanied with a reduced binding of the of LASP-1 binding partner zyxin to focal contacts without changes in actin stress fiber organization as observed in immunofluorescence experiments. The data provide evidence for an essential role of LASP-1 in tumor cell growth and migration, possibly by influencing the localization of zyxin. Since the increased expression of LASP-1 in vivo is present in breast carcinomas with higher tumor stage, LASP-1 expression may be related with worse prognosis concerning patients' overall survival, hinting to a potential role of LASP-1 as a prognstic marker.

Keywords

acute myeloid leukemia
 
chromosomes 11
 
cytogenetic level
 
different gene fusions
 
fusion genes
 
generate five distinct fusion genes
 
leucine-zipper dimerization motifs
 
MLL-ACACA
 
MLL-MLLT6/AF17 transcripts
 
MLL-SEPT6/Xq24 fusion
 
MLL-SEPT9 transcripts
 
MLL-SEPT9/MSF
 
MLL-SEPT9/MSF fusions
 
molecular characteristics
 
molecular genetic techniques
 
molecular level
 
protein domains relevant
 
putative MLL-MLLT6 consensus chimeric protein
 
thorough attention
 
ZBTB16/PLZF-RARA fusions