Immunfenotipizálás és Xist gén az AML-ben (Xist)

Az akut myeloid leukémia (AML) egy heterogén rendellenesség, amelyet a mieloid progenitorok (blasztok) klonális kiterjedése jellemez a csontvelőben és a perifériás vérben. magas mortalitású és változó prognózisú. Az AML a leggyakoribb akut leukémia felnőtteknél, ebben a csoportban az esetek 80 százalékát teszi ki. Az Egyesült Államokban évente hozzávetőleg 19 520 új AML-es eset fordul elő, és 10 670-en halnak meg AML-ben. Egyiptomban az AML előfordulása a férfiaknál 0,96%, a nőknél 1,14% volt az Egyiptom Nemzeti Népességalapú Nyilvántartási Programjának (2008-2011) eredményei szerint. Az AML diagnosztizálása morfológiai diagnózison alapul, a velősejtek ≥ 20%-át kitevő blastsejtek proliferációjával, áramlási citomtriás immunfenotipizálással és citogenetikai rendellenességekkel.

Az áramlási citometriával történő immunfenotipizálás egy további gyors technikát tartalmaz az AML kimenetelének előrejelzésére, bár még csak néhány markert állapítottak meg prognosztikai tényezőként a klinikai rutin diagnózisban, annak ellenére, hogy új és gyorsan elérhető markerekre van szükség az AML-es betegek kezelési döntéseinek javításához. Ez még inkább igaz, mivel az AML-es betegek kezelését a diagnózis után azonnal el kell kezdeni. Az AML blasztok olyan antigéneket expresszálnak, amelyek az egészséges éretlen mieloid sejteken is megtalálhatók, beleértve a CD13, CD33 és CD34 közös differenciációs (CD) markereket. Más sejtmarkerek az AML morfológiai altípusától és a differenciálódási blokk stádiumától függően expresszálódnak, például monocita differenciálódási markerek (CD4, CD14, CD11b, CD11c, CD64, CD36), eritroid (CD36, CD71) és megakariocita markerek (CD41a és CD61) .

A nem véletlenszerű kromoszóma-rendellenességeket (pl. deléciók, transzlokációk) az összes felnőtt primer AML-beteg hozzávetőleg 52%-ában azonosítják, és régóta felismerték, mint a betegséget okozó és elősegítő genetikai eseményeket. Bizonyos citogenetikai rendellenességek, beleértve a t(8;21)(q22;q22), t(15;17)(q22;q12) és inv(16)(p13.1;q22) hosszabb remisszióval és túléléssel járnak, míg az 5., 7. kromoszóma, a komplex kariotípus (>3 kromoszóma-rendellenesség) és a 11q23 kromoszóma megváltozása a terápiára adott rossz válaszreakcióval és rövidebb általános túléléssel jár.

Számos tanulmány beszámolt az aberránsan kifejezett markerek és a klinikai kimenetel közötti összefüggésről az AML-ben. Például a CD7 és CD25 expressziója rossz prognózishoz kapcsolódik normál kariotípusú (NK) AML-ben. Az IL3 receptor alfa (CD123) az AML-betegek 45%-ában túlzottan expresszálódik, és ez a magasabb expresszió rossz eredménnyel is összefüggésbe hozható, és összefüggésbe hozható az fms-szerű tirozin kináz receptor (FLT3) gén mutációival. A magas CD33-expressziót mutató konzisztens antigénprofilt a mutált nukleofoszminnal (NPM1) hordozó AML-hez is kapcsolták. Lo-Coco és munkatársai (2015) eredményei arra utalnak, hogy a CD34/25/123/99+ve leukémiával összefüggő immunfenotípusok (LAIP) szorosan összefüggenek az FLT3-ITD pozitív sejtekkel. Az ezekkel a szubklónokkal kapcsolatos immunfenotípusos ujjlenyomatok diagnosztizálása során végzett többparaméteres áramlási citometriával történő azonosítás egy új és egyszerűsített eszköz, amely fokozott érzékenységgel rendelkezik ezeknek a klónoknak a feloldására, és lehetővé teszi a betegek rétegződését és a kockázathoz igazított kezelést, ami potenciális hatással van a betegség kimenetelére.

Jelenleg az AML etiológiai ágense és patogenezise nem teljesen tisztázott, csak néhány AML esetet lehet pontosan osztályozni a hagyományos sejtmorfológiai osztályozással. Ezért nagyon nehéz megítélni a betegség állapotát és megjósolni a prognózist. A specifikus gének nem megfelelő expressziója gyakori jelenség AML-ben, és klinikailag releváns biológiai részhalmazokat indukálhat. Következésképpen az olyan új biomarkerek azonosítása, amelyek előre jelezhetik az eredményt vagy irányíthatják a kezelés kiválasztását, nagyobb mértékben járul hozzá az AML klinikai kezeléséhez.

Az X kromoszóma aneuploidiákat régóta összefüggésbe hozták az emberi rákkal, de az ok-okozati összefüggést nem állapították meg. Emlősökben az X-kromoszóma inaktivációt (XCI) az X-inaktív specifikus transzkriptum (Xist) RNS váltja ki, hogy kiegyenlítse a génexpressziót a nemek között. Emberben minden női sejtben egy X-kromoszóma inaktiválódik (Xi) a transzkripciós egyensúly elérése érdekében. Az X-hez kötött inaktivációs központ (XIC) felelős az X inaktiválás beindításáért. Az XIC pontos mérete nem világos, de az Xq13.2 Xistgene-t tartalmazza. Ez egy nagy, nem kódoló RNS-t kódol, amely kezdetben mindkét X kromoszómán expresszálódik, mielőtt az aktív X-en megszűnik, és az X-en felszabályozódik, amely inaktiválódik. A Xist RNS termék bevonja a jövőbeni Xi kromoszómát, amely a XIC-ből terjed.

Az X-inaktív specifikus transzkript RNS volt az egyik első hosszú, nem kódoló RNS (lncRNS), amelyet az 1990-es évek elején fedeztek fel, egy évtizeddel azelőtt, hogy a Human Genome Project (HGP) feltárta, hogy genomunk nagy többsége nem kódoló szekvenciákhoz tartozik. A Xist egy 19 kb méretű, összeillesztett, nem lefordított szabályozó transzkriptum, amely bevonja azt az X-kromoszómát, amelyből cisz-ben expresszálódik. A Xist RNS az XCI fő szabályozója, az epigenetikai folyamat, amely kiegyenlíti az X-kapcsolt gének adagolását nőstény (XX) és hím (XY) emlősök között. A Xist gén törlése a vad típusú X kromoszóma ferde inaktivációját eredményezi, jelezve, hogy ez a lókusz elengedhetetlen a géncsendesítéshez.

A korai transzgenikus vizsgálatok Xist funkciójának két kulcsfontosságú jellemzőjét is feltárták. Először is, a Xist RNS azon képessége, hogy kiváltja a géncsendesítést, szigorúan a fejlődési kontextustól függ. Másodszor, a Xistnek különböző feladatai vannak, mint például a cisz-lokalizáció ahhoz a kromoszómához, amelyből expresszálódik, és képes kiváltani a géncsendesítést, és ezeket a feladatokat az RNS genetikailag független doménjei közvetítik. Ezenkívül az emberi Xist nem megfelelő elhallgatása minőségileg rendellenes őssejteket eredményez. Míg a Xist-et kiterjedten vizsgálták sejttenyészetben, az in vivo vizsgálatok korlátozottak voltak, azonban e vizsgálatok egyikét sem végezték emberen.

Egyes esetekben a Xist RNS téves lokalizációját és szórványos Xi reaktivációját figyelték meg. Például egy petefészekrák sejtvonalon végzett tanulmány a Xist expresszió megzavarását és a membrán palmitoilált fehérje-1 (MPP1) (p55) gén potenciális reaktivációját mutatta ki. Egy korábbi tanulmány kimutatta, hogy az inaktív X-kromoszóma genetikailag instabil rákban, mivel ez a tanulmány magasabb mutációs rátáról számolt be az inaktív X-en, mint a genom többi részén.

A Xist deléció az egerek vérében azt mutatta, hogy a mutáns nőstényekben rendkívül agresszív mieloproliferatív daganat és mielodiszpláziás szindróma (kevert MPN/MDS) alakult ki 100%-os penetranciával. A betegség jelentős összetevői közé tartozik a primer myelofibrosis, a leukémia, a hisztiocitás szarkóma és a vasculitis. Azt találták, hogy proliferatív és diszpláziás változások minden vérképző sejttípusban jelen voltak. Ezenkívül a Xist-hiányos hematopoietikus őssejtek (HSC-k) aberráns érést és a hosszú távú HSC-k korfüggő elvesztését mutatták.

Vizsgálatuk azt sugallja, hogy humán hematológiai rákos megbetegedések származhatnak az X túladagolásából, vagy a Xist elvesztése miatt, vagy az Xa megkettőződéséből. Azt javasolták, hogy a karcinogenezist a HSC-ben fellépő és az érett hematopoietikus sejtekben tovább halmozódó változások sorozata vezérli. Ezeket a változásokat a Xist elvesztése indítja el, ami progresszív X-reaktivációhoz vezet, ami viszont kedvezőtlen, az egész genomra kiterjedő változások sorozatát indukálja, beleértve a DNS-replikációban részt vevő gének szabályozási zavarát, a kromoszóma szegregációt, a sejtciklus-ellenőrző pontokat és a vérképzést. A HSC érésének kudarca és a hosszú távú HSC elvesztése a csontvelőben a vérképzést fokozatosan az extramedulláris helyekre tolja el, ami extramedulláris hematopoiesist (EMH) eredményez, ezáltal ok-okozati összefüggésbe hozhatja az X kromoszómát a rákkal egerekben. Így arra a következtetésre jutottak, hogy a Xist RNS nemcsak az XCI fenntartásához szükséges, hanem in vivo elnyomja a rákot is.

Valójában az aberráns génadagolás új szerepe a betegségekben, legyen szó az X kromoszómáról vagy az autoszómákról, magával hozza az epigenetikai szabályozókra ható gyógyszerek lehetséges terápiás stratégiáiban történő alkalmazását.

A mai napig nem publikáltak humán tanulmányokat a Xist génről és annak kapcsolatáról az AML betegek immunfenotipizálásával. Tehát ez lesz az első olyan tanulmány, amelynek célja az AML-ben feltáratlan útvonalának magyarázata, valamint prognosztikai szerepének és immunfenotípusos asszociációjának kimutatása.