Beschreibung*
Molekularer Nachweis der JAK2-V617F (G1849T) - Mutation aus mittels Erythrozytenlyse (Vollblut, Knochenmarkaspirat) gewonnenen Gesamtleukozyten mittels ddPCR (digital droplet PCR).
Ziel und Zweck der Untersuchung
Mutationen im Gen der Janus-Kinase 2 (JAK2) sind spezifisch für myeloische Neoplasien. Die erworbene Punktmutation V617F (1849G→T) im JAK2-Gen lässt sich bei über 90-95 % der Patienten mit PV und ca. 50-60 % der Patienten mit chronisch idiopathischer Myelofibrose oder essentieller Thrombozythämie nachweisen. JAK2-V617F wurde auch in einigen seltenen Fällen von chronischer myelomonozytärer Leukämie, myelodysplastischem Syndrom, systemischer Mastozytose und chronischer neutrophiler Leukämie detektiert, gar nicht (0 %) dagegen bei CML. Die V617F Mutation führt zu einem Austausch der Aminosäuren Valin gegen Phenylalanin und zu einer Aktivierung des JAK-STAT Signalwegs, was mit einer gesteigerten Teilungsrate bei den betroffenen Zellen einhergeht. Sie ist somit spezifisch für eine klonale Erkrankung und schließt eine erworbene Erythrozytose und reaktive Thrombozytose aus. Aufgrund ihrer Häufigkeit wurde sie als Hauptkriterium in die 2008 revidierte Fassung der WHO zur Diagnose BCR/ABL-negativer myeloproliferativer Neoplasmen aufgenommen.
Prinzip des Verfahrens
Das digital droplet PCR-System (ddPCR) beruht auf der Partitionierung eines konventionellen PCR-Ansatzes in bis zu 20.000 Einzelreaktionen (im ZIMCL verwendete Methode: Partitionierung mittels Wasser-Öl-Emulsion). Für gewöhnlich enthält man Partitionen, die eine oder mehrere Kopien der Ziel-DNA sowie Partitionen, die keine Ziel-DNA enthalten. Anschließend wird eine Endpunkt-PCR (z. B. mit Hydrolysesonden) und eine Detektion der Amplifikation für jedes Kompartiment durchgeführt, sodass sich ein positives (1) oder negatives (0) Signal für jede einzelne Partition ergibt. Diese 0/1-Antworten führten zu der Bezeichnung „digitale PCR“. Die Rohdaten werden dann mittels Poisson-Statistik analysiert und die absolute DNA-Ausgangskopienzahl in der Originalprobe bestimmt. Ein großer Vorteil der ddPCR liegt in der absoluten Quantifizierung von Zielgenen, d.h. eine Quantifizierung ohne Verwendung einer externen Kalibration, z.B. einer Standardkurve. Der zweite große Vorteil der ddPCR ist die Detektion von Mutationen mit geringem allelischen Anteil, die vor allem in der Krebsdiagnostik eine wichtige Rolle spielen. Bei der konventionellen qPCR-Analyse liegt das Hintergrundsignal (Kopienzahl) des Wildtyp-Allels oftmals deutlich über dem der Mutation, sodass eine Detektion der Mutation schwierig ist. Durch die Partitionierung bei der ddPCR wird das Hintergrundsignal des Wildtyps jedoch reduziert und die Mutation innerhalb der Partition aufkonzentriert. Der Nachweis von solchen raren Mutationen spielt v.a. in der MRD-Diagnostik (Minimal Residual Disease, Verlaufskontrollen bei hämatoonkologischen Erkrankungen) eine ausschlaggebende Rolle. In der ddPCR werden die gleichen Reagenzien und Arbeitsabläufe wie in den meisten Standard TaqMan –Hydrolyseprobe-basierenden PCR-Ansätzen verwendet. Beim Nachweis der JAK2V617F Mutation kommt die allelspezifische PCR-Technologie zum Einsatz, die einen empfindlichen, genauen und hoch reproduzierbaren Nachweis der SNPs ermöglicht. Nur bei einer perfekten Übereinstimmung zwischen Sonden und Target-DNA kommt es bei der Extension in der PCR zu einer Hydrolyse der Sonde und somit zur Detektion eines Fluoreszenzsignals.
Literatur
- Tefferi, A. et al. (2009) Myeloproliferative neoplasms: contemporary diagnosis using histology and genetics. Nat. Rev. Clin. Oncol. 6, 627. - Prchal, J.F. and Axelrad, A.A. (1974) Bone marrow responses in polycythemia vera. N. Engl. J. Med. 290, 1382. - Tefferi, A. and Vardiman, J.W. (2008) Classification and diagnosis of myeloproliferative neoplasms: the 2008 World Health Organization criteria and point-of-care diagnostic algorithms. Leukemia 22, 14. - Barosi, G. et al. (2009) Response criteria for essential thrombocythemia and polycythemia vera: result of a European LeukemiaNet consensus conference. Blood 113, 4829. - Pardanani, A. et al. (2011) Safety and efficacy of TG101348, a selective JAK2 inhibitor, in myelofibrosis. J. Clin. Oncol. 29, 789. - James, C. et al. (2005) A unique clonal JAK2 mutation leading to constitutive signalling causes polycythaemia vera. Nature 434, 1144. - Levine, R.L. et al. (2005) Activating mutation in the tyrosine kinase JAK2 in polycythemia vera, essential thrombocythemia, and myeloid metaplasia with myelofibrosis. Cancer Cell 7, 387. - Kralovics, R. et al. (2005) A gain-of-function mutation of JAK2 in myeloproliferative disorders. N. Engl. J. Med. 352, 1779. -Baxter, E.J. et al. (2005) Acquired mutation of the tyrosine kinase JAK2 in human myeloproliferative disorders. Lancet 36, 1054. -Waterhouse, M. et al (2016) Sensitive and accurate quantification of JAK2V617F mutation in chronic myeloprolifertive neoplasms by droplet digital PCR. Ann Hematol 95, 739
Ergebniseinheit
Einheiten(sonstige)
Qualitative Analyse: JAK2 V617F nachweisbar / nicht nachweisbar.
Synonyme
Janus kinase 2 V617F Mutation MPE PV ET PMF
Analysenfrequenz
je nach Anforderung
Nachforderungsmöglichkeit der Analyse
(Stunden, Tage)
24 h
Spezimen
(Plasma, Serum, Harn)
EDTA-Vollblut, Knochenmark
Sammelperiode
nicht zutreffend
Mindestvolumen pro Anforderung vor Zentrifugation
(vor Zentrifugation)
5 ml
Abnahmegefäß inkl. Zusatzstoffe
K-EDTA Monovette
Abnahmegefäß inkl. Zusatzstoffe(sonstige)
nicht zutreffend
Spezielle Präanalytik - Probentransport
Probenanlieferung bei 2-8°C, nicht frieren!
Messbereich
qualitative Analyse
Allgemeine Störungen
(z.B. Lipämie, Hämolyse, Bilirubinämie)
•Heparin als Antikoagulans kann die PCR stören •Unzureichende Qualität und/oder Quantität des Probenmaterials
Kreuzreaktionen
(z.B. immunologisch)
keine
Kennzeichnung des Analyse-Verfahrens nach MPG / IVDR
in house-Validierung
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