Pädiatrische Hirntumor-Diagnostik

Die EPIC DNA-Methylierungsdiagnostik hat die Klassifikation kindlicher Hirntumoren erheblich verbessert. Durch die Analyse spezifischer DNA-Methylierungsmuster können Tumoren des zentralen Nervensystems bei Kindern und Jugendlichen präziser und zuverlässiger klassifiziert werden als mit herkömmlichen histopathologischen Methoden. Hierfür setzen wir den Heidelberg Brain Tumor Classifier ein der maschinelle Lernalgorithmen nutzt, um die Methylierungsprofile von Tumorproben mit umfangreichen Referenzdatenbanken abzugleichen. Dies ermöglicht eine präzise Zuordnung zu spezifischen Tumorentitäten und prognostisch relevanten Subgruppen. Die Integration von DNA-Methylierungsprofilen in die diagnostische Routine hat zur Identifizierung neuer Tumortypen geführt und die WHO-Klassifikation kindlicher Hirntumoren entscheidend erweitert. Diese molekulare Diagnostik ermöglicht eine präzise Risikostratifizierung und unterstützt die Entwicklung zielgerichteter Therapien, insbesondere bei seltenen und aggressiven Tumorformen.

Mit ihrer hohen diagnostischen Genauigkeit und ihrem prognostischen Nutzen setzt die EPIC DNA-Methylierungsdiagnostik neue Standards in der neuropathologischen Diagnostik kindlicher Hirntumoren. Sie ist ein unverzichtbares Instrument der Präzisionsmedizin und trägt entscheidend zur Verbesserung der Prognose und Lebensqualität betroffener Patienten bei.

Literaturliste

1. Karimi et al. Clin Epigenet (2019) The central nervous system tumor methylation classifier changes neuro-oncology practice for challenging brain tumor diagnoses and directly impacts patient care.
2. Sharma et al. Acta Neuropathol (2019) Second-generation molecular subgrouping of medulloblastoma: an international meta-analysis of Group 3 and Group 4 subtypes.
3. Schepke et al. Neuropathology Appl Neurobio (2022) DNA methylation profiling improves routine diagnosis of paediatric central nervous system tumours: A prospective population-based study
4. www.molecularneuropathology.org - Online-Plattform zur DNA-Methylierungsanalyse
5. Sturm D, Capper D, Andreiuolo F, Gessi M, Kölsche C, et al. Multiomic neuropathology improves diagnostic accuracy in pediatric neuro-oncology. Nat Med. 2023 Apr;29(4):917-926.

 

Abb. 1: Diffuses Mittelliniengliom (ZNS WHO Grad 4); H3 K27M mutiert mit Deletion (Verlust) von Chromosom 10q, 14q und 15q. Daneben findet sich eine homozygote Deletion im PTEN-Gen. Die Methylierungsklasse „diffuse Mittelliniengliome“ enthält Tumorentitäten mit der histologischen Diagnose eines diffusen Mittellinienglioms H3K27M mutiert, welche in der Mittellinie (Thalamus, Hirnstamm, Kleinhirn, spinal) lokalisiert sind. Überwiegend finden sich Mutationen im Kodon 27 im H3F3A-Gen Histon 3.3, weniger häufig im H3.1 HIST1H3B/C-Gen und H3.2 HIST2H3C-Gen (Hirntumor Classifier und Chromosomenanalyse).

 

Abb. 2: Diffuses Astrozytom mit MYB/MYBL1 Rearrangement (ZNS WHO Grad 1). Die Methylierungsklasse niedergradige Gliome MYB/MYBL1 umfasst Tumore, welche histologisch einem angiozentrischen Gliom oder weniger häufig einem niedergradigen Gliom bzw. glioneuronalen Tumor im Sinne eines Ganglioglioms oder dysembryoplastischen neuroepithelialen Tumors entsprechen. Molekular finden sich häufig Rearrangements im MYB-(MYB:QKI Fusionen) und MYBL1-Gen (Hirntumor Classifier und Chromosomenanalyse).

 

Abb. 3: Pilozytisches Astrozytom (ZNS WHO Grad 1), Subtyp posterior fossa mit Nachweis einer KIAA1549:BRAF Fusion. BRAF1549:KIAA Fusionen sind hochspezifisch für pilozytische Astrozytome und finden sich in über 60% der Fälle (Hirntumor Classifier und Chromosomenanalyse).

 

Abb. 4: Medulloblastom (ZNS WHO Grad 4); Gruppe 3 und 4, Subtyp Medulloblastom Gruppe 4 mit Amplifikation (Zugewinn) in folgenden Chromosomen:  1q (partiell), 4, 6, 9, 12q (partiell), 17q (partiell). Die Methylierungsklasse Medulloblastom Gruppe 4 enthält Tumore, die histologisch überwiegend einem klassischen, anaplastischen oder großzelligen Medulloblastom entsprechen. Häufige molekulare Veränderungen sind strukturelle Chromosomenaberrationen in Chromosom 17q und Amplifikationen im MYCN-Gen (Hirntumor Classifier und Chromosomenanalyse).