AML의 면역 표현형 및 Xist 유전자 (Xist)

급성 골수성 백혈병(AML)은 골수 및 말초 혈액에서 골수 전구체(모세포)의 클론성 확장을 특징으로 하는 이종 질환입니다. 사망률이 높고 예후가 다양합니다. AML은 성인에서 가장 흔한 급성 백혈병으로 이 그룹의 사례의 약 80%를 차지합니다. 매년 미국(US)에서 약 19,520건의 새로운 AML 사례가 발생하고 AML로 인해 10,670명이 사망합니다. 이집트의 AML 발생률은 이집트 국가 인구 기반 등록 프로그램(2008-2011) 결과에 따르면 남성의 경우 0.96%, 여성의 경우 1.14%였습니다. 골수 세포의 20% 이상의 아세포 증식, 유세포 면역 표현형 및 세포유전학적 이상을 동반한 형태학적 진단에 기반한 AML의 진단.

AML 환자의 치료 결정을 개선하기 위해 새롭고 신속하게 이용 가능한 마커가 필요하다는 사실에도 불구하고 아직 임상 일상 진단에서 예후 인자로 확립된 마커는 거의 없지만 유동 세포측정법을 통한 면역 표현형 분석은 AML의 결과를 예측하는 추가적인 빠른 기술을 포함합니다. 이는 AML 환자의 치료가 진단 직후에 시작되어야 하기 때문에 더욱 그렇습니다. AML 모세포는 일반적인 분화(CD) 마커인 CD13, CD33 및 CD34를 포함하여 건강한 미성숙 골수 세포에서도 발견되는 항원을 발현합니다. 다른 세포 마커는 AML의 형태학적 아형 및 분화 단계에 따라 단핵구 분화 마커(CD4, CD14, CD11b, CD11c, CD64, CD36), 적혈구(CD36, CD71) 및 거핵구 마커(CD41a 및 CD61)와 같은 분화 단계에 따라 발현됩니다. .

무작위가 아닌 염색체 이상(예: 결실, 전좌)은 모든 성인 원발성 AML 환자의 약 52%에서 확인되며 오랫동안 이 질병을 유발하고 촉진하는 유전적 사건으로 인식되어 왔습니다. t(8;21)(q22;q22), t(15;17)(q22;q12) 및 inv(16)(p13.1;q22)를 포함한 특정 세포유전학적 이상 5번, 7번 염색체, 복잡한 핵형(>3 염색체 이상으로 설명됨) 및 11q23의 변경은 치료에 대한 낮은 반응 및 짧은 전체 생존과 관련이 있는 반면, 더 긴 완화 및 생존과 관련이 있습니다.

여러 연구에서 AML의 임상 결과와 비정상적으로 발현된 마커의 상관관계를 보고했습니다. 예를 들어, CD7 및 CD25 발현은 정상 핵형(NK) AML에서 불량한 예후와 관련이 있습니다. IL3 수용체 알파(CD123)는 AML 환자의 45%에서 과발현되며, 이러한 높은 발현은 불량한 결과와 관련이 있으며 fms 유사 티로신 키나아제 수용체(FLT3) 유전자의 돌연변이와 관련이 있습니다. CD33 발현이 높은 일관된 항원 프로필은 또한 돌연변이 뉴클레오포스민(NPM1)이 있는 AML과 관련이 있습니다. Lo-Coco et al., (2015) 결과는 CD34/25/123/99+ve 백혈병 관련 면역 표현형(LAIP)이 FLT3-ITD 양성 세포와 엄격하게 연관되어 있음을 시사합니다. 이러한 서브클론과 관련된 면역표현형 지문의 진단에서 다중 매개변수 유동 세포측정법을 통한 이러한 식별은 이러한 클론을 풀기 위한 향상된 감도를 가진 새롭고 단순화된 도구이며 질병의 결과에 잠재적인 영향을 미치는 환자 계층화 및 위험 적응 치료를 허용합니다.

현재 AML의 병인 및 병인은 완전히 명확하지 않으며 전통적인 세포 형태 분류를 통해 정확하게 분류할 수 있는 AML 사례는 거의 없습니다. 따라서 질병 상태를 판단하고 예후를 예측하는 것은 매우 어렵습니다. 특정 유전자의 부적절한 발현은 AML의 일반적인 발견이며 임상적으로 관련된 생물학적 하위 집합을 유도할 수 있습니다. 결과적으로 결과를 예측하거나 치료 선택을 안내할 수 있는 새로운 바이오마커의 식별은 AML의 임상 관리에 더 많은 기여를 할 것입니다.

X 염색체 이수성은 오랫동안 인간 암과 연관되어 왔지만 인과 관계는 확립되지 않았습니다. 포유류에서 XCI(X 염색체 불활성화)는 X-비활성 특정 전사(Xist) RNA에 의해 유발되어 성별 간의 유전자 발현을 균등화합니다. 인간의 경우 전사 균형을 이루기 위해 모든 여성 세포에서 하나의 X 염색체가 비활성화(Xi)됩니다. XIC(X-linked inactivation center)는 X 비활성화의 시작을 담당합니다. XIC의 정확한 크기는 불분명하지만 Xq13.2의 Xistgene을 포함합니다. 이것은 활성 X에서 발현을 중단하고 비활성화될 X에서 상향 조절되기 전에 두 X 염색체에서 초기에 발현되는 큰 비암호화 RNA를 암호화합니다. Xist RNA 제품은 미래의 Xi 염색체를 코팅하여 XIC에서 퍼집니다.

X-비활성 특정 전사체 RNA는 HGP(Human Genome Project)에서 대다수의 게놈이 비암호화 서열을 설명한다는 사실이 밝혀지기 10년 전인 1990년대 초에 발견된 최초의 긴 비암호화 RNA(lncRNA) 중 하나였습니다. Xist는 시스로 표현되는 X 염색체를 코팅하는 19kb의 스플라이싱되고 번역되지 않은 조절 전사체입니다. Xist RNA는 암컷(XX)과 수컷(XY) 포유동물 사이에 X-연관 유전자의 양을 균등화하는 후생유전학적 과정인 XCI의 마스터 조절자입니다. Xist 유전자의 결실은 야생형 X 염색체의 왜곡된 불활성화를 초래하며, 이는 이 유전자좌가 유전자 침묵에 필수적임을 나타냅니다.

초기 트랜스제닉 연구는 또한 Xist 기능의 두 가지 핵심 기능을 공개했습니다. 첫째, 유전자 침묵을 촉발하는 Xist RNA의 능력은 발생 상황에 따라 엄격하게 달라집니다. 둘째, Xist는 그것이 발현되는 염색체에 대한 cis-국소화 및 유전자 침묵을 유발하는 능력과 같은 다른 작업을 수행하며 이러한 작업은 RNA의 유전적으로 독립적인 도메인에 의해 매개됩니다. 더욱이, 인간 Xist의 부적절한 침묵은 질적으로 비정상적인 줄기 세포를 초래합니다. Xist가 세포 배양에서 광범위하게 조사된 반면, 생체 내 연구는 제한적이었지만, 이러한 연구는 인간에서 수행된 적이 없습니다.

경우에 따라 Xist RNA 위치 오류 및 산발적인 Xi 재활성화가 관찰되었습니다. 예를 들어, 난소암 세포주에 대한 한 연구에서는 Xist 발현의 파괴와 멤브레인 팔미토일화 단백질-1(MPP1)(p55) 유전자의 잠재적인 재활성화를 보여주었습니다. 이전 연구는 비활성 X 염색체가 암에서 유전적으로 불안정하다는 것을 보여주었습니다. 이 연구는 게놈의 나머지 부분에 비해 비활성 X 염색체에서 더 높은 돌연변이 비율을 보고했기 때문입니다.

쥐의 혈액 구획에서 Xist 결실은 돌연변이 암컷이 100% 침투로 매우 공격적인 골수증식성 신생물 및 골수이형성 증후군(혼합 MPN/MDS)을 발생시켰음을 입증했습니다. 중요한 질병 구성 요소에는 원발성 골수 섬유증, 백혈병, 조직구 육종 및 혈관염이 포함됩니다. 그들은 증식 및 이형성 변화가 모든 조혈 세포 유형에 존재한다는 것을 발견했습니다. 또한, Xist-결핍 조혈 줄기 세포(HSC)는 비정상적인 성숙 및 장기 조혈 줄기 세포의 연령 의존적 손실을 보였다.

그들의 연구는 사람의 혈액암이 Xi에 대한 Xist 손실 또는 Xa의 중복으로 인한 X의 과다 투여로 인해 발생할 수 있음을 시사합니다. 그리고 그들은 발암이 HSC에서 일어나는 일련의 변화에 ​​의해 주도되고 성숙한 조혈 세포에 더 축적된다고 제안했습니다. 이러한 변화는 Xist의 소실에 의해 시작되며, 이는 점진적인 X 재활성화로 이어지고, 차례로 DNA 복제, 염색체 분리, 세포 주기 체크포인트 및 조혈에 관여하는 유전자의 조절 장애를 포함하는 바람직하지 않은 게놈 전체 변화의 캐스케이드를 유도합니다. 골수에서 HSC 성숙의 실패 및 장기 HSC의 손실은 점진적으로 조혈을 골수 외 부위로 이동시켜 추가 골수 조혈(EMH)을 초래하여 마우스에서 X 염색체를 암과 인과적으로 연결합니다. 따라서 그들은 Xist RNA가 XCI를 유지하는 데 필요할 뿐만 아니라 생체 내에서 암을 억제한다고 결론지었습니다.

실제로 X염색체든 상염색체든 질병에서 비정상적인 유전자 용량의 새로운 역할은 잠재적인 치료 전략에서 후생유전학적 조절자에 영향을 미치는 약물의 적용 가능성을 가져옵니다.

현재까지 Xist 유전자와 AML 환자의 면역 표현형과의 관계에 대한 인간에 대한 발표된 연구는 없습니다. 따라서 이것은 AML에서 미개척 경로를 설명하고 예후 역할과 면역 표현형 연관성을 감지하기 위해 고안된 첫 번째 연구가 될 것입니다.