Investigations of some biological processes causing bone destruction and the prognostic importance of genetic alterations in multiple myeloma

Afhandlingen udgår fra Institut for klinisk patologi, Odense Universitetshospital.

Patofysiologien bag osteolytisk knoglesygdom (OBD) ved myelomatose (MM) har været genstand for betydelig inter-national forskningsinteresse, dog uden at de nøjagtige mekanismer er blevet klarlagt. Histomorfometriske studier har demonstreret en ubalance i knogleremodelleringen med en øget osteoklastaktivering, som ikke kompenseres af øget osteoblastaktivering. Osteoblasterne er derimod hæmmede med nedsat knoglenydannelse til følge. Den øgede osteoklast-aktivering fik initialt størst videnskabelig bevågenhed, med specielt fokus på fundet af øget ekspression af osteoklastaktiverende cytokiner: Receptor activator of nuclear factor kappa β ligand (RANKL), macrophage inflammatory protein (MIP)-1α og MIP-1β samt nedsat ekspression af den ekstracellulære RANKL-inhibitor, betegnet osteoprotegerin (OPG). De seneste år er fokus også blevet rettet mod den hæmmede osteoblastfunktion. Wnt-signalering er essentiel for osteoblasternes udmodning og aktivering, og der er beskrevet øget ekspression af Dickkorf 1 (DKK1) og Frizzled-related proteins (FRPs), som hæmmer Wnt-signaleringsvejen. Øget ekspression af hepatocyte growth factor (HGF) er også forbundet med hæmmet uddifferentiering af osteoblaster.

Resultaterne af ph.d.-afhandlingen er fordelt på fire artikler. De vigtigste observationer er: 1) At overekspression af DKK1 i oprensede myelomceller og i homogeniseret knoglevæv korrelerer tæt med tilstedeværelse af OBD. 2) At høj ekspression af syndecan-1, HGF og FRP-B i homogeniserede knoglebiopsier korrelerer med tilstedeværelse af OBD. 3) At ekspressionen af syndecan-1 korrelerer tæt til graden af mye-lomcelleinfiltration i knoglemarven. 4) At syndecan-1-ekspressionen er korreleret til ekspressionen af DKK1, HGF, MIP1α og FRP-B, men ikke til ekspressionen af RANKL, RANK og OPG. 5) Vi fandt ikke korrelation mellem ekspressionsniveauet af de osteoklastaktiverende cytokiner RANKL og MIP1α og graden af OBD, hverken i oprensede myelomceller eller i homogeniseret knoglevæv. Herudover var mRNA for RANKL, MIP1α og MIP1β kun meget sjældent til stede i oprensede myelomceller. 6) Vore data støtter ikke, at CKS1B-overekspression er en stærk prognostisk markør for kort overlevelse, hverken hos patienter behandlet med standard- eller højdosiskemoterapi, sidstnævnte suppleret med autolog stamcellestøtte. 7) iFISH bør foretages med samtidig anvendelse af cytoplasmatisk immunfluorescensfarvning for den relevante lette kæde (κ eller λ) da dette øger antallet af tilfælde med genetiske forandringer til op mod 100% (92%) i forhold til iFISH alene (46%). 8) G-bånd-karyotypering med henblik på at identificere genetiske forandringer i myelomcellerne i ustimulerede korttidskulturer medfører kun fund af abnorm karyotype i ∼ 25% af tilfældene, men ved abnorm G-båndanalyse er denne metode iFISH overlegen til bestemmelse af kromosomantal. For at kunne afgøre ploidigrad bør iFISH-undersøgelse derfor suppleres med flere centromer-prober og/eller DNA-indeks-undersøgelse.