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Kunder, Sandra (2006): Histologische, immunhistochemische und molekularbiologische Charakterisierung retrovirusinduzierter, muriner hämatopoietischer Neoplasien. Dissertation, LMU München: Faculty of Veterinary Medicine
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Abstract

Histological, immunhistochemical and molecular biological characterisation of retrovirus-induced murine haematopoietic neoplasms The murine leukaemia virus Akv has lymphomagenic properties in newborn inbred NMRI mice. The enhancer in the U3 long terminal repeat sequence of the Akv genome is a major determinant of retroviral lymphomagenesis. In this study, the pathogenicity of wild-type Akv, Akv1-99, an Akv lacking one 99 bp repeat in the U3 sequence, and a panel of ten Akv1-99 mutants containing mutations in the different transcription factor binding sites, was analysed. The retrovirus-induced haematopoietic tumours were classified according to the Bethesda Proposals (94, 138), based on histological and immunohistochemical analyses, and IgH gene rearrangements. All viruses were pathogenic. Tumour incidence ranged from 90 % to 100 %. The mutant viruses, however, differed in their latency periods and tissue specificity. Akv induced diffuse large B-cell lymphomas (32.5 %), follicular B-cell lymphomas (22.5 %), splenic marginal zone lymphomas (5 %), small B-cell lymphomas (5 %), and plasmacytomas (35 %). The mutant viruses induced almost exclusively plasmacytomas (up to 100 %). The latency periods of three mutant viruses were comparable to that of Akv; six mutant viruses showed a shorter latency (five latency periods were significantly shorter), and two mutant viruses with an additional mutation in the EGRE binding site induced tumours after significantly prolonged latency. These results suggest that mutations of transcription factor binding sites in the Akv enhancer maintained the pathogenicity of the viruses but resulted in a smaller spectrum of haematopoietic tumours with different impact on the latency. Comprehensive histological, immunohistochemical, and molecular analyses of 323 retrovirus-induced haematopoietic tumours (83.8 % plasmacytomas, 6.9 % diffuse large B-cell lymphomas, 4.5 % follicular B-cell lymphomas, 4.2 % splenic marginal zone lymphomas, 1.2 % small B-cell lymphomas, 1.2 % acute myeloid leukaemias, and 0.9 % precursor-T-cell lymphoblastic lymphomas) illustrated the importance of transcription factor binding sites of Akv and its impact on viral virulence and disease specificity. This model facilitates the dissection of disease-determining sequences in the retroviral genome and discloses differences and similarities between human and murine haematopoietic neoplasms.

Abstract

Das murine Leukämievirus Akv erzeugt in neugeborenen NMRI-Mäusen Lymphome. Der innerhalb des Long Termial Repeats in der U3-Sequenz lokalisierte Enhancer von Akv, wird als wesentlicher Regulator der Tumorinduktion angesehen. In dieser Studie wurde die Pathogenität des Wildtyp Akv, des Akv1-99 (einem Akv mit nur einer 99 bp langen Sequenz in der U3-Region) sowie von zehn Akv1-99 Mutanten, die zusätzlich eine Reihe von Basensubstituierungen in verschiedenen Transkriptionsfaktor-Bindungsstellen aufwiesen, analysiert. Nach der Etablierung eines immunhistochemischen Antikörperpanels zur Diagnostik muriner hämatopoietischer Neoplasien und der Etablierung der auf einer PCR basierenden IgH-Fragmentanalyse, wurden die retrovirusinduzierten Tumore entsprechend den "Bethesda Proposals" (94, 138) klassifiziert. Alle untersuchten Viren waren pathogen, jedoch zeigten die Mutanten veränderte Latenzzeiten und Gewebsspezifität. Akv induzierte diffus großzellige B-Zell-Lymphome (32,5 %), follikuläre B-Zell-Lymphome (22,5 %), splenische Marginalzonen-Lymphome (5 %), kleinzellige B-Zell-Lymphome und Plasmozytome (35 %). Virusmutanten induzierten fast ausschließlich Plasmozytome (bis 100 %). Drei Mutanten hatten eine dem Wildtypvirus vergleichbare Latenzzeit. Sechs Mutanten zeigten eine kürzere Latenzzeit als das Wildtypvirus (davon waren bei fünf Mutanten die Latenzzeiten signifikant kürzer). Beide Doppelmutanten, die den Bereich EGRE mit einschlossen, zeigten, im Vergleich zum Wildtypvirus, eine signifikant verlängerte Latenzzeit. Die histologische, immunhistochemische und molekularbiologische Charakterisierung der 323 analysierten hämatopoietischen Neoplasien erbrachte 83,8 % Plasmozytome, 6,9 % diffus großzellige B-Zell-Lymphome, 4,5 % follikuläre B-Zell-Lymphome, 4,2 % splenische Marginalzonen-Lymphome, jeweils 1,2 % kleinzellige B-Zell-Lymphome und akute myeloische Leukämien und 0,9 % Vorläufer-T-Zell lymphoblastische Lymphome. Diese Ergebnisse weisen auf die Bedeutung der Transkriptionsfaktor-Bindungsstellen im Enhancer für die Pathogenität und Gewebsspezifität von Akv hin. Dieses Modell ist geeignet, Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen murinen und humanen hämatopoietischen Neoplasien und deren Klassifikation detailliert herauszuarbeiten.