Microarrays in Molecular Profiling of Ewing Sarcoma Family of Tumors and CDKN2A Aberrations

Background: The Ewing sarcoma family of tumors (ESFT) are rare but highly malignant neoplasms that occur mainly in bone or but also in soft tissue. ESFT affects patients typically in their second decade of life, whereby children and adolescents bear the heaviest incidence burden. Despite recent advances in the clinical management of ESFT patients, their prognosis and survival are still disappointingly poor, especially in cases with metastasis. No targeted therapy for ESFT patients is currently available. Moreover, based merely on current clinical and biological characteristics, accurate classification of ESFT patients often fails at the time of diagnosis. Therefore, there is a constant need for novel molecular biomarkers to be applied in tandem with conventional parameters to further intensify ESFT risk-stratification and treatment selection, and ultimately to develop novel targeted therapies. In this context, a greater understanding of the genetics and immune characteristics of ESFT is needed. Aims: This study sought to open novel insights into gene copy number changes and gene expression in ESFT and, further, to enlighten the role of inflammation in ESFT. For this purpose, microarrays were used to provide gene-level information on a genomewide scale. In addition, this study focused on screening of 9p21.3 deletion sizes and frequencies in ESFT and, in another pediatric cancer, acute lymphocytic leukemia (ALL), in order to define more exact criteria for highrisk patient selection and to provide data for developing a more reliable diagnostic method to detect CDKN2A deletions. Results: In study I, 20 novel ESFT-associated suppressor genes and oncogenes were pinpointed using combined array CGH and expression analysis. In addition, interesting chromosomal rearrangements were identified: (1) Duplication of derivative chromosome der(22)(11;22) was detected in three ESFT patients. This duplication included the EWSR1-FLI1 fusion gene leading to increase in its copy number; (2) Cryptic amplifications on chromosomes 20 and 22 were detected, suggesting a novel translocation between chromosomes 20 and 22, which most probably produces a fusion between EWSR1 and NFATC2. In study II, bioinformatic analysis of ESFT expression profiles showed that inflammatory gene activation is detectable in ESFT patient samples and that the activation is characterized by macrophage gene expression. Most interestingly, ESFT patient samples were shown to express certain inflammatory genes that were prognostically significant. High local expression of C5 and JAK1 at the tumor site was shown to associate with favorable clinical outcome, whereas high local expression of IL8 was shown to be detrimental. Studies III and IV showed that the smallest overlapping region of deletion in 9p21.3 includes CDKN2A in all cases and that the length of this region is 12.2 kb in both Ewing sarcoma and ALL. Furthermore, our results showed that the most widely used commercial CDKN2A FISH probe creates false negative results in the narrowest microdeletion cases (<190 kb). Therefore, more accurate methods should be developed for the detection of deletions in the CDKN2A locus. Conclusions: This study provides novel insights into the genetic changes involved in the biology of ESFT, in the interaction between ESFT cells and immune system, and in the inactivation of CDKN2A. Novel ESFT biomarker genes identified in this study serve as a useful resource for future studies and in developing novel therapeutic strategies to improve the survival of patients with ESFT.

Gottschalk Family on porch of Kurhaus Brunig; Norderney, Germany. Business Establishments; Hotels

Digital Image

Therese Godshaw (Gottschalk) nee Molling walking with Elizabeth Krakauer nee Gottschalk; Prescott, Arizona Portraits Family

Digital Image

Gottschalk family in the park; Hannover, Germany. Portraits Family

Left to right: Therese Godshaw (Gottschalk) nee Molling, Walter, Freddy, Grandmother Henriette Gottschalk nee Rothschild, Ursula, Hal and Kurt

Shimon Gottschalk with his wife Jo and family on his 70th birthday; Florida Portraits Family

Front row left to right: Tikkun, Back row: the twins, age 8, Shimon's wife Jo,, right: Ariela, age 28, the eldest

Portrait of Aenny Catzenstein nee Gottschalk holding her infant son Franz Portraits Family

Digital Image

Novel insights on functions of myotilin/palladin family members

Poikkijuovaisen luuranko- ja sydänlihaksen supistumisyksikkö, sarkomeeri, koostuu tarkoin järjestyneistä aktiini- ja myosiinisäikeistä. Rakenne eroaa muista solutyypeistä, joissa aktiinisäikeistö muovautuu jatkuvasti ja sen järjestyminen säätelee solun muotoa, solujakautumista, soluliikettä ja solunsisäisten organellien kuljetusta. Myotilin, palladin ja myopalladin kuuluvat proteiiniperheeseen, jonka yhteispiirteenä ovat immunoglobuliinin kaltaiset (Igl) domeenit. Proteiinit liittyvät aktiinitukirankaan ja niiden arvellaan toimivan solutukirangan rakenne-elementteinä ja säätelijöinä. Myotilinia ja myopalladinia ilmennetään poikkijuovaisessa lihaksessa. Sen sijaan palladinin eri silmukointimuotoja tavataan monissa kudostyypeissä kuten hermostossa, ja eri muodoilla saattaa olla solutyypistä riippuvia tehtäviä. Poikkijuovaisessa lihaksessa kaikki perheen jäsenet sijaitsevat aktiinisäikeitä yhdistävässä Z-levyssä ja ne sitovat Z-levyn rakenneproteiinia, -aktiniinia. Myotilingeenin pistemutaatiot johtavat periytyviin lihastauteihin, kun taas palladinin mutaatioiden on kuvattu liittyvän periytyvään haimasyöpään ja lisääntyneeseen sydäninfarktin riskiin. Tässä tutkimuksessa selvitettin myotilinin ja pallainin toimintaa. Kokeissa löydettiin uusia palladinin 90-92kDa alatyyppiin sitoutuvia proteiineja. Yksi niistä on aktiinidynamiikkaa säätelevä profilin. Profilinilla on kahdenlaisia tehtäviä; se edesauttaa aktiinisäikeiden muodostumista, mutta se voi myös eristää yksittäisiä aktiinimolekyylejä ja edistää säikeiden hajoamista. Solutasolla palladinin ja profilinin sijainti on yhtenevä runsaasti aktiinia sisältävillä solujen reuna-alueilla. Palladinin ja profilinin sidos on heikko ja hyvin dynaaminen, joka sopii palladinin tehtävään aktiinisäideiden muodostumisen koordinoijana. Toinen palladinin sitoutumiskumppani on aktiinisäikeitä yhteensitova -aktiniini. -Aktiniini liittää solutukirangan solukalvon proteiineihin ja ankkuroi solunsisäisiä viestintämolekyylejä. Sitoutumista välittävä alue on hyvin samankaltainen palladinissa ja myotilinissa. Luurankolihaksen liiallinen toistuva venytys muuttaa Z-levyjen rakennetta ja muotoa. Prosessin aikana syntyy uusia aktiinifilamenttejä sisältäviä tiivistymiä ja lopulta uusia sarkomeereja. Löydöstemme perusteella myotilinin uudelleenjärjestyminen noudattaa aktiinin muutoksia. Tämä viittaa siihen, että myotilin liittää yhteen uudismuodostuvia aktiinisäikeitä ja vakauttaa niitä. Myotilin saattaa myös ankkuroida viesti- tai rakennemolekyylejä, joiden tehtävänä on edesauttaa Z-levyjen uudismuodostusta. Tulostemme perusteella arvelemme, että myotilin toimii Z-levyjen rakenteen vakaajana ja aktiinisäikeiden säätelijänä. Palladinin puute johtaa sikiöaikaiseen kuolemaan hiirillä, mutta myotilinin puutoksella ei ole samanlaisia vaikutuksia. Tuotettujen myotilin poistogeenisten hiirten todetiin syntyvän ja kehittyvän normaalisti eikä niillä esiintynyt rakenteellisia tai toiminnallisia häiriöitä. Toisaalta aiemmissa kokeissa, joissa hiirille on siirretty ihmisen lihastautia aikaansaava myotilingeeni, nähdään samankaltaisia kuin sairailla ihmisillä. Näin ollen muuntunut myotilin näyttä olevan lihaksen toiminnalle haitallisempi kuin myotilinin puute. Myotilinin ja palladinin yhteisvaikutusta selvittääksemme risteytimme myotilin poistegeenisen hiiren ja hiirilinjan, joka ilmentää puutteellisesti palladinin 200 kDa muotoa. Puutteellisesti 200 kDa palladinia ilmentävien hiirten sydänlihaksessa todettiin vähäisiä hienorakenteen muutoksia, mutta risteytetyillä hiirillä tavattiin rakenteellisia ja toiminnallisia muutoksia myös luurankolihaksessa. Tulosten perusteella voidaan todeta, että palladinin 200 kDa muoto säätelee sydänlihassolujen rakennetta. Luurankolihaksessa sen sijaan myotilinilla ja palladinilla näyttäisi olevan päällekkäisiä tehtäviä.

Members of the Godshaw (Gottschalk) family, Anne, Donald, Molly, Freddy, Jan and Hal; Hannover, Germany. Portraits Family

The family was in Hannover, Germany, for the dedication of the memorial to the Holocaust, the Mahnmal am Opernplatz; from left to right: Anne Godshaw nee Pick, Donald Godshaw, Molly Godshaw nee Peck, Freddy Godshaw, Jan Godshaw nee McKay, and Hal (Hans Ludwig Gottschalk) Godshaw.

Freddy Godshaw and Peter Schulze at the Molling family gravesite; Strangriede Cemetery, Hannover Cemeteries

Digital Image

Pets join the family and business is booming

The recently proposed $338 million merger of Australian vet and pet products companies Greencross and Petbarn illustrates something that perhaps we have known for a while now: our pets are becoming more important to us than ever before. Pets are no longer viewed simply as animals, but have become “humanised” to the point that they are considered by many to be members of the family. Indeed, nearly 90% of Australians polled in a recent survey said they thought of their dog or cat as a member of the family, and even admitted to treating them better than human family members, which has a substantial impact on purchasing behaviours...

Francine and Jean-Pierre Durand at Aenny Catzenstein's 80th birthday; London Portraits Family

Digital Image

Tombstone of the Benno Molling family in the Jewish cemetery An der Strangriede; Hannover, Germany. Cemeteries; Tombs

This family grave is next to the tombstone of Adolf Molling and his wife Henriette (Henny) nee Meyerhof