인간 유전성 혈소판 감소증(CATCH)의 경우 새로운 후보 유전자의 특성 규명 (CATCH)

순환 혈소판은 출혈 또는 혈전성 사건의 조절과 같은 수많은 병태생리학적 상황에서 혈관의 온전성과 기능을 유지하는 데 필수적입니다. 혈소판은 복잡한 분화 및 성숙 과정을 거치는 고도로 전문화된 골수 세포인 거핵구(MK)에서 순환계로 방출됩니다. 이 과정은 골수 조혈 전구 세포(HPC)를 확대하는 다배체 미성숙 MK로 분화하는 것으로 시작하여 골수 미세혈관에 배치된 거대 세포로 진화하고 마지막으로 순환하는 혈소판을 만드는 세포질의 혈류 조각으로 방출합니다. MK 성숙의 이 최종 단계를 혈전 형성이라고 합니다. 여러 유전자가 전체 과정, 특히 순환하는 혈소판의 크기와 수를 정확하게 정의하는 데 관여합니다. 구성성 혈소판 감소증(CT)은 순환하는 혈소판 수가 현저하게 감소하는 것을 특징으로 하는 병인학적으로 이질적인 희귀 혈액 질환입니다. 대부분의 경우, 혈소판감소증은 세포 크기의 변화를 동반하며 평균 부피 증가로 자주 나타납니다. 혈소판 감소증은 환자의 평생 상태이며 순환하는 혈소판이 크게 감소하면 혈액 제품 수혈과 같은 긴급한 개입이 필요할 수 있는 다양한 중증도의 출혈 사건으로 이어질 수 있습니다. 변형된 유전자에 따라 CT는 골수이형성 증후군이나 백혈병과 같은 다른 혈액 세포 질환 또는 신증, 난청 등과 같은 혈액외 증후군과 병행하여 나타날 수 있습니다. 그러나 CT는 진단하기 어렵고 특발성 또는 약물 유발성 혈소판 감소증과 같은 다양한 형태의 후천성 혈소판 감소증과 구별하기 어려울 수 있습니다. CT에 대한 궁극적인 진단은 변이 유전자와 식별된 돌연변이를 포함하는 단백질이 혈소판 생산을 변경하고 임상 CT를 초래한다는 것을 보여야 하는 분자 진단을 기반으로 합니다.

CT의 유전적 기초에 대한 지식은 지속적으로 확장되고 있으며, CT 사례에서 원인이 되는 것으로 지금까지 약 40개의 유전자가 확인되었습니다. 이 식별은 (1) 돌연변이의 병원성에 대한 생물정보학 기반 평가, (2) 유익한 CT 계열에서 유전자형 - 표현형 연관성, (3) 환자에서 확인된 분자 및 세포 이상의 재생산과 같은 엄격한 기준을 기반으로 합니다. 실험용 세포 또는 동물 모델을 사용하여 관련된 모든 유전자 및 단백질은 MK 분화/성숙 동안, 특히 혈전 형성 동안 중요한 단계에서 작용합니다. 중요한 생의학 결과 외에도 이러한 유전자의 돌연변이 특성화와 다양한 생물학적 과정에 미치는 영향은 기본 세포 생물학에서 대체할 수 없는 발견의 원천입니다. 그러나 임상적으로 의심되는 CT 사례의 약 절반에서 알려진 관련 유전자의 게놈 분석은 이러한 유전자 중 하나에서 변이를 복구하지 못합니다. 따라서 CT의 일부 병인은 아직 알려지지 않았으며 CT와 관련된 유전자 및 돌연변이 목록을 확장하고 보완하기 위해 수행해야 할 조사가 여전히 많이 있습니다. 이것은 환자와 가족에게 중요합니다. 왜냐하면 CT 진단을 보장하면 오진과 관련이 없을 때 혈액 제품 수혈을 포함하여 잠재적인 비효율적이거나 해로운 치료 개입을 피할 수 있고, 특히 다음과 같은 경우 적응된 치유/예방 의료 조치를 제안할 수 있기 때문입니다. CT는 혈소판 외 증후군 또는 혈액 외 증후군과 관련이 있습니다.

헌법 출혈성 질병에 대한 자원 및 역량 센터(CRCMHC; 프랑스 파리의 로버트 데브레 대학 병원)에서 조사 팀은 CT를 나타내는 650명 이상의 피험자 코호트를 구성했으며, 약 절반만이 유전 진단을 받았습니다. 이러한 분자진단이 없는 환자들 중에서 가족성 혈소판감소증이 있는 몇몇 관련 없는 환자들이 조사팀에 의해 최근에 조사되었고 아직 CT 발생에 공식적으로 연루된 것으로 기술되지 않은 유전자 변이를 가지고 있는 것으로 나타났습니다. 그러나 임상 및 분자 유전적 증거는 세포 환경에서 해당 변이체 단백질의 기능적 연구를 통해 완성되어야 하며, CT 병리학의 이러한 실험적 세포 생물학 접근 방식은 현재 임상 시험의 기초를 만듭니다. 이러한 기능 연구에는 다음이 포함됩니다.

• CT가 있거나 질병이 없는 환자 및 가족 구성원(후자는 정상 대조군 대상으로 간주됨)으로부터 혈액 HPC가 어떻게 배양 접시에 파종될 때 MK로 분화되고, MK로 성숙되어 전혈소판을 형성하는지에 대한 평가. 혈액으로 방출되기 전에 골수에서 형성된 초기 혈소판. 목적은 CT 세포에 존재할 수 있고 비 CT 세포에는 없을 수 있는 형태학적 및 단백질 발현 이상을 관찰하고 분석하는 것입니다. 사용되는 기술은 관심 단백질에 대해 생성된 항체와 같은 프로브를 사용하여 단백질 발현 및/또는 세포 내 분포의 변형에 대한 세포 배양, 현미경 관찰 및 정성적 및 정량적 분석입니다.
• 혈관 표면에 달라붙는 능력과 같은 혈소판 기능 평가, 출혈을 멈추는 데 필수적인 역할의 특징인 응집, 손상된 조직을 밀봉하는 역할의 특징인 혈전 수축 감염을 피하고 복구를 위해 조직을 준비합니다. 골수에서 혈소판 생산에 영향을 미치는 특정 유전자가 순환 혈소판의 기능에도 역할을 할 수 있기 때문에 여기서 목표는 정상 혈소판과 비교하여 CT 혈소판에서 지혈하는 동안 이러한 높은 혈소판 특이 기능의 변경을 관찰하고 분석하는 것입니다. 사용되는 기술은 실험적인 단백질 코팅 표면 또는 실제 혈관 물질에 대한 혈소판 부착의 현미경 이미징입니다.
• 변형 단백질이 연루된 세포내 분자 경로에 초점을 맞춘 MK/혈소판 미세구조 및 생화학 평가. 이 목적을 위해 사용하는 기술은 공초점 또는 전자 현미경, 단백질 추출, 정제 및 분석입니다.

이러한 실험적 연구는 국립보건의학연구소(Inserm), "Innovative Therapies in Haemostasis(IThEM)"(약학부 - 파리, 프랑스 파리 대학교)의 연구실에서 수행됩니다. 연구소는 CRCMHC와 협력하여 이 임상 시험에서 활동하고 있으며, CRCMHC는 시험 등록을 요청받을 수 있는 환자 및 가족의 의학적, 임상적 및 유전적 특성 분석을 위해 업스트림을 운영하고 있습니다. IThEM 실험실은 또한 CT 환자의 세포에서 원래 관찰된 생물학적 변화를 재현하기 위해 실험실 인간 1차 세포 또는 세포주에 실험적으로 도입할 수 있는 특정 유전자 및 단백질 변이 연구를 위한 세포 모델을 생성하는 전문 지식을 보유하고 있습니다. . 이는 변이 유전자가 진정으로 병원성이 있다는 입증을 강화하는 역할을 하지만 연구의 이 부분은 수행하기 위해 환자와 가족 구성원의 생물학적 물질에 대한 접근이 필요하지 않기 때문에 현재 임상 시험 범위에 속하지 않습니다.

전반적으로, 이 임상 시험은 변이 유전자의 병원성을 확인하거나 반대로 무효화하기 위해 새로 확인된 CT 관련 유전자 변이의 분자 및 세포 수준에서 작용 메커니즘을 정확하게 기술하는 것을 목표로 합니다. (1) 환자(들)에게 CT의 ​​공식적인 분자 진단을 제공하고, (2) 이 변형에 의해 생성된 CT 형태의 표현형 표현을 정확하고 해명하고, (3) 개선하는 데 도움이 되는 몇 가지 목표를 충족할 것입니다. 특히 CT에 혈소판 외 및/또는 혈액 외 대응물이 있는 경우, 진단 및 치료에 대한 환자의 의료 지원, (4) 환자 및 가족 구성원에게 적절한 유전 상담 제공, (5) 검증된 패널 확대 CT에 연루된 유전자와 CT의 새로운 의심 사례 제시 시 탐색할 유전자. 또한 정상 및 병리학 모두에서 거핵구 생성 및 혈전 생성 과정에 대한 기본 지식을 확장하는 데 도움이 될 것입니다.