Molekulare Pathogenese des klassischen Hodgkin - Lymphoms
Trotz der Entschlüsselung einiger Prozesse und genetischen Läsionen, die in den letzten Jahren mit der Entstehung des klassischen Hodgkin-Lymphoms (cHL) in Verbindung gebracht wurden, gibt es viele Faktoren die in der Pathogenese bis heute weitgehend unerforscht sind. Um weitere Mechanismen zu finden, die im cHL und dem umliegenden, von HRS-Zellen modifizierten Tumormikromilieu eine Rolle spielen, aber auch, um bekannte Merkmale erklären zu können, wurden in dieser Dissertation genetische Läsionen im cHL charakterisiert. HRS-Zellen aus insgesamt 30 Fällen wurden mittels Mikrodissektion oder Durchflusszytometrie isoliert und einer Gesamtexom- (WES) oder Gesamtgenomsequenzierung (WGS) unterzogen. Es konnten sowohl bekannte Gene, aber auch neue vielversprechende Gene wie NLRC5, welches an der MHCI-Expression beteiligt ist, unter den mutierten Genen gefunden werden. Interessanterweise wurden Mutationssignaturen identifiziert, die mit APOBEC und somatischer Hypermutation assoziiert sind. Darüber hinaus konnten mögliche Kandidaten wie ROCK2 identifiziert werden, die möglicherweise zur unvollständigen Zytokinese der Hodgkin-Zellen beitragen. Erstmals wurde eine Gesamtgenomanalyse von genetischen Läsionen in genregulatorischen Elementen, miRNA-Bindungsstellen sowie Poly(A)-Signalseiten angestrebt und es wurden u.a. rekurrente Mutationen im genregulatorischen Bereich der Transkriptionsfaktoren IRF4 und IRF8 gefunden, die zur Pathogenese des cHL beitragen könnten. Zusätzlich wurden mehrere Hotspotbereiche in Genen wie CIITA, BCL6 und ZFP36L1 charakterisiert. Auch strukturelle Varianten wie Translokationen wurden beleuchtet, hier konnte die Heterogenität von strukturellen Varianten innerhalb der HRS-Zellen gezeigt werden. Zusätzlich wurde die Rolle des Epstein-Barr-Virus (EBV) im cHL beleuchtet und u.a. gezeigt, dass keine erhöhte Mutationslast in EBV-negativen Fällen vorliegt. Die Einordnung der gefundenen Läsionen unterstützt zudem die Relevanz von verschiedene Signalwegen wie JAK/STAT, NF-κB oder PI3K/AKT, aber auch Mechanismen wie epigenetische Regulation im cHL. Um die Interaktion von HRS-Zellen mit Zellen des Tumormikromilieus besser verstehen zu können, wurde eine RNA-Sequenzierung von CD8+-T-Zellen und NK-Zellen aus cHL-Fällen im Vergleich mit reaktiven Lymphadenitis-Fällen ausgeführt und das Genexpressionsmuster bestimmt. Es konnte die Ausprägung von verschiedenen inhibitorischen Rezeptoren in CD8+-T-Zellen identifiziert werden, aber auch erhöhte FOXP3-Expression in zwei cHL-Fällen beobachtet werden. Insgesamt eröffnen sich durch diese Dissertation einige neue Kandidatengene, die die Pathogenese des cHL mitbestimmen und die in zukünftigen Studien weiter untersucht werden können.
Despite the elucidation of some processes and genetic lesions that have been linked to the development of classical Hodgkin lymphoma (cHL) in recent years, many factors in its pathogenesis remain largely unexplored. To identify further mechanisms involved in cHL and the surrounding tumor microenvironment modified by HRS cells, as well as to explain known features, this dissertation characterized genetic lesions in cHL. HRS cells from a total of 30 cases were isolated by microdissection or flow cytometry and subjected to whole exome sequencing (WES) or whole genome sequencing (WGS). Both known genes and promising new genes, such as NLRC5, which is involved in MHCI expression, were found among the mutated genes. Interestingly, mutational signatures associated with APOBEC and somatic hypermutation were identified. Furthermore, potential candidates such as ROCK2 were identified, which may contribute to incomplete cytokinesis in HRS cells. For the first time, a whole-genome analysis of genetic lesions in gene regulatory elements, miRNA binding sites, and poly(A) signaling sites was attempted, and recurrent mutations in the gene regulatory region of the transcription factors IRF4 and IRF8 were found, among others, which could contribute to the pathogenesis of cHL. In addition, several hotspot regions in genes such as CIITA, BCL6, and ZFP36L1 were characterized. Structural variants such as translocations were also examined, demonstrating the heterogeneity of structural variants within HRS cells. Furthermore, the role of the Epstein-Barr virus (EBV) in cHL was examined, and it was shown, among other things, that there is no increased mutation burden in EBV-negative cases. The classification of the lesions found also supports the relevance of various signaling pathways such as JAK/STAT, NF-κB, and PI3K/AKT, as well as mechanisms such as epigenetic regulation in cHL. To better understand the interaction of HRS cells with cells of the tumor microenvironment, RNA sequencing of CD8+ T cells and NK cells from cHL cases was performed in comparison with reactive lymphadenitis cases, and the gene expression pattern was determined. The expression of various inhibitory receptors in CD8+ T cells was identified, and increased FOXP3 expression was also observed in two cHL cases. Overall, this dissertation opens up several new candidate genes that contribute to the pathogenesis of cHL and that can be further investigated in future studies.