Mutationen des FLT3 Genes in akuter myeloider Leukaemie

Aktivierende Mutationen in der juxtamembranösen Region
(FLT3-Längenmutationen, FLT3-LM; FLT3- Interne Tandemduplikation,
FLT3-ITD) und der Tyrosinkinase-Domäne (FLT3-TKD, FLT3-D835) von
FLT3 stellen die häufigsten genetischen Alterationen in der AML dar
und definieren eine klinisch-prognostische-Subgruppe in der AML. In
der vorliegenden Arbeit wurden zwei neue Mutationen in FLT3
identifiziert und charakterisiert. Die erste Mutation (FLT3-840GS)
wurde in zwei Patientenproben nachgewiesen. Moleculargenetisch
stellte diese eine Längenmutation in Exon 20 dar, und war durch
eine 6 bp-grosse Insertion bzw. Glycin+Serin Insertion in der
Aktivierungsschleife der katalytischen Domäne zwischen den Kodons
840 und 841 nahe der Aktivierungsschleife verursacht. Die zweite
Mutation, eine aktivierende Punktmutation in der JM-Region von FLT3
(FLT3-V592A) wurde in den AML-Zelllinien MonoMac 6 und MonoMac 1
identifiziert. Die funktionelle Analyse ergab, dass diese Mutanten
eine konstitutive Tyrosinphosphorylierung aufweisen und zu einem
IL-3 unabhängigem Wachstum in Ba/F3 Zellen führen, welches durch
einen spezifischen Proteintyrosinekinase (PTK) Inhibitor gehemmt
werden konnte. Diese Ergebnisse zeigen, dass neben den bisher
beschriebenen noch weitere aktivierende Mutationen in der JM- und
der katalytischen Domäne in FLT3 Gen existieren. Die weiteren
Untersuchungen zeigten, dass verschiedene FLT3-TKD (D835)
Mutationen eine deutlich unterschiedliche Empfindlichkeit gegenüber
selektiven FLT3 PTK Inhibitoren aufwiesen. Weiter wurde gezeigt,
dass durch kontinuierliche Exposition von FLT3-ITD transformierten
Leukämiezellen mit dem FLT3 PTK Inhibitor SU5614 in vitro
resistente Mutanten generiert werden können. Die molekulare und
funktionelle Charakterisierung dieser SU5614-resistenten Zelllinien
(Ba/F3 FLT3-ITDR1-4) ergab, dass spezifische Mutationen in der
TKD-Domäne ursächlich für die Inhibitorresistenz verantwortlich
waren. Die FLT3-ITD-R1-4 Zellen wiesen somit Doppelmutationen im
FLT3-Gen (LM + TKD) auf und waren durch eine 7-26-fach höhere IC50
gegenüber dem Inhibitor gekennzeichnet. Solche Doppelmutanten von
FLT3 wurden mittels in- vitro- Mutagenese generiert und
rekapitulieren in Ba/F3 Zellen den SU5614-resistenten Phänotyp.
Diese Ergebnisse zeigen, dass prä-existierende oder erworbene
FLT3-TKD Mutationen Resistenzen gegenüber FLT3-PTK Inhibitoren in
vitro induzieren können. Diese Befunde stellen die molekulare Basis
für zelluläre Resistenzen gegenüber FLT3-PTK Inhibitoren bei
Patienten mit AML dar.