Translokations-assoziiertes Nierenzellkarzinom: Epigenomisches Profiling von zellfreier Tumor-DNA

Obwohl auf molekularer Ebene deutlich differenziert, führen histologische Überschneidungen mit anderen RCC-Subtypen dazu, dass Translokations-assoziierte Nierenzellkarzinom (tRCC) häufig falsch klassifiziert wird. Das epigenomische Profiling von zirkulierender Tumor-DNA (ctDNA) durch Plasma-Chromatin-Immunpräzipitation und Sequenzierung (ChIP-seq) hat sich in den letzten Jahren als vielversprechende Methode zur molekularen Erkennung und Tumorsubtypisierung etabliert und könnte eine sensitivere und spezifischere Erkennung molekularer Fissione, bieten.

Methoden: Mittels RNA-Sequenzierung, methylierter DNA-Immunpräzipitation-Sequenzierung (cfMeDIP-seq) und ChIP-Seq von 4 tRCC und 5 ccRCC-Zelllinien, identifizierten die Autoren differenziell exprimierte Gene, methylierte Regionen und regulatorische Elemente (REs), die tRCC-spezifisch sind. Plasmaproben von 16 Patient:innen mit metastasiertem tRCC, 12 Patient:nnen mit metastasiertem ccRCC und 9 gesunden Proband:innen wurden mit ultra-low-depth whole genome sequencing (ulpWGS) auf ctDNA Tumour-Fraktion (TF) analysiert. Für das epigenomische Profiling führten Karl Semaan et al. cfMeDIP-seq sowie H3K4me3/H3K27ac cfChIP-seq durch. Die erhobenen Signale der tRCC-spezifischen Regionen, abgeleitet von den Zelllinien, wurden für jede epigenetische Markierung aggregiert. Die Klassifikationsleistung wurde anhand der AUROC-Kurve bewertet.

Ergebnisse: 8/16 tRCC und 5/12 ccRCC ulpWGS-Plasmaproben wiesen einen TF-Anteil von > 3 % vor. H3K4me3 und H3K27ac cfChIP-seq-Signale an den tRCC-spezifischen Promotoren beziehungsweise REs, waren in allen tRCC-Proben signifikant höher (p<10^-6, AUROC = 1) im Vergleich zu den Proben gesunder Proband:nnen. Ebenfalls war das H3K27ac-Signal in tRCC-Plasmaproben bei tRCC-spezifischen REs im Vergleich zu ccRCC signifikant höher (p < 10^-4, AUROC = 0,95). Die MeDIP-seq konnte jedoch keinen Unterschied zwischen tRCC und ccRCC feststellen.

Fazit: Auch wenn die Mehrheit der tRCC-Plasma einen TF-Anteil von weniger als 3 % aufwies, konnten alle Proben anhand der cfChIP-Analyse von gesund unterschieden werden. Auch H3K27ac cfChIP-seq erwies sich als differenzierfähig zwischen tRCC und ccRCC. Das epigenomische Profiling von cfDNA scheint eine vielversprechende Methode sowohl zur Erkennung von tRCC als auch zur Unterscheidung von ccRCC und gesunden Plasma-Proben zu sein, mit Zukunftspotential für Krankheitsdiagnose und Therapieplanung.