Иммунофенотипирование и ген Xist при ОМЛ (Xist)

Острый миелоидный лейкоз (ОМЛ) представляет собой гетерогенное заболевание, характеризующееся клональной экспансией миелоидных клеток-предшественников (бластов) в костный мозг и периферическую кровь. с высокой смертностью и переменным прогнозом. ОМЛ является наиболее распространенным острым лейкозом у взрослых, на долю которого приходится около 80 процентов случаев в этой группе. Ежегодно в Соединенных Штатах (США) регистрируется около 19 520 новых случаев ОМЛ и 10 670 смертей от ОМЛ. В Египте заболеваемость ОМЛ составила 0,96% у мужчин и 1,14% у женщин по результатам Национальной программы популяционного реестра Египта (2008-2011 гг.). Диагноз ОМЛ основан на морфологическом диагнозе с пролиферацией бластных клеток ≥ 20% клеток костного мозга, проточно-цитометрическим иммунофенотипированием и цитогенетическими аномалиями.

Иммунофенотипирование с помощью проточной цитометрии включает в себя дополнительный быстрый метод для прогнозирования исхода при ОМЛ, хотя лишь несколько маркеров пока установлены в качестве прогностических факторов в рутинной клинической диагностике, несмотря на то, что новые и быстро доступные маркеры необходимы для улучшения решений о лечении пациентов с ОМЛ. Тем более, что лечение пациентов с ОМЛ необходимо начинать сразу же после установления диагноза. Бласты ОМЛ экспрессируют антигены, обнаруженные также на здоровых незрелых миелоидных клетках, включая общие маркеры дифференцировки (CD) CD13, CD33 и CD34. В зависимости от морфологического подтипа ОМЛ и стадии блока дифференцировки экспрессируются другие клеточные маркеры, такие как моноцитарные маркеры дифференцировки (CD4, CD14, CD11b, CD11c, CD64, CD36), эритроидные (CD36, CD71) и мегакариоцитарные маркеры (CD41a и CD61). .

Неслучайные хромосомные аномалии (например, делеции, транслокации) выявляются примерно у 52% всех взрослых пациентов с первичным ОМЛ и уже давно признаны генетическими событиями, вызывающими и способствующими этому заболеванию. Определенные цитогенетические аномалии, включая t(8;21)(q22;q22), t(15;17)(q22;q12) и inv(16)(p13.1;q22) связаны с более длительной ремиссией и выживаемостью, в то время как изменения хромосом 5, 7, сложного кариотипа (описанного как >3 хромосомных аномалий) и 11q23 связаны с плохим ответом на терапию и более короткой общей выживаемостью.

В нескольких исследованиях сообщалось о корреляции аберрантно выраженных маркеров с клиническим исходом при ОМЛ. Например, экспрессия CD7 и CD25 связана с плохим прогнозом при ОМЛ с нормальным кариотипом (NK). Альфа-рецептор IL3 (CD123) сверхэкспрессирован у 45% пациентов с ОМЛ, и эта более высокая экспрессия также связана с плохим исходом и коррелирует с мутациями в гене fms-подобного тирозинкиназного рецептора (FLT3). Постоянный антигенный профиль с высокой экспрессией CD33 также был связан с ОМЛ с мутированным нуклеофозмином (NPM1). Результаты Lo-Coco et al. (2015) показывают, что иммунофенотипы, ассоциированные с лейкемией CD34/25/123/99+ve (LAIP), строго связаны с FLT3-ITD-положительными клетками. Эта идентификация с помощью многопараметрической проточной цитометрии при диагностике иммунофенотипического отпечатка пальца, связанного с этими субклонами, является новым и упрощенным инструментом с повышенной чувствительностью для распутывания этих клонов и позволяет проводить стратификацию пациентов и проводить лечение с учетом риска с потенциальным влиянием на исход заболевания.

В настоящее время этиологический агент и патогенез ОМЛ не совсем ясны, только несколько случаев ОМЛ могут быть точно классифицированы с помощью традиционной клеточно-морфологической классификации. Таким образом, очень сложно судить о состоянии болезни и прогнозировать прогноз. Неправильная экспрессия определенных генов является обычным явлением при ОМЛ и может индуцировать клинически значимые биологические подмножества. Следовательно, идентификация новых биомаркеров, которые могут предсказывать исход или направлять выбор лечения, внесет больший вклад в клиническое ведение ОМЛ.

Анеуплоидии Х-хромосомы уже давно связаны с раком человека, но причинно-следственная связь не установлена. У млекопитающих инактивация Х-хромосомы (XCI) запускается X-неактивной специфической РНК-транскриптом (Xist) для выравнивания экспрессии генов между полами. У людей одна Х-хромосома инактивируется (Xi) в каждой женской клетке для достижения баланса транскрипции. Центр инактивации, сцепленный с Х-хромосомой (XIC), отвечает за инициацию инактивации Х-хромосомы. Точный размер XIC неясен, но он включает Xistgene в Xq13.2. Он кодирует большую некодирующую РНК, которая первоначально экспрессируется на обеих Х-хромосомах, прежде чем прекратить экспрессию на активной Х-хромосоме и активироваться на Х-хромосоме, которая должна стать инактивированной. Продукт Xist РНК покрывает будущую хромосому Xi, распространяясь от XIC.

Х-неактивная специфическая транскриптовая РНК была одной из первых длинных некодирующих РНК (днРНК), открытых в начале 1990-х годов, за десять лет до того, как Проект генома человека (HGP) показал, что подавляющее большинство нашего генома приходится на некодирующие последовательности. Xist представляет собой сплайсированный нетранслируемый регуляторный транскрипт длиной 19 т.п.н., который покрывает Х-хромосому, с которой он экспрессируется в цис-положении. Xist РНК является основным регулятором XCI, эпигенетического процесса, который уравнивает дозу Х-сцепленных генов между самками (XX) и самцами (XY) млекопитающих. Делеция гена Xist приводит к асимметричной инактивации Х-хромосомы дикого типа, что указывает на то, что этот локус необходим для молчания генов.

Ранние трансгенные исследования также выявили две ключевые особенности функции Xist. Во-первых, способность Xist RNA запускать замалчивание генов строго зависит от контекста развития. Во-вторых, у Xist есть разные задачи, такие как цис-локализация по отношению к хромосоме, из которой он экспрессируется, и способность запускать сайленсинг генов, и эти задачи опосредованы генетически независимыми доменами РНК. Более того, неправильное замалчивание человеческого Xist приводит к качественно аберрантным стволовым клеткам. В то время как Xist широко изучался в клеточной культуре, исследования in vivo были ограничены, однако ни одно из этих исследований не проводилось на людях.

В некоторых случаях наблюдалась неправильная локализация РНК Xist и спорадическая реактивация Xi. Например, одно исследование клеточной линии рака яичников показало нарушение экспрессии Xist и возможную реактивацию гена мембранного пальмитоилированного белка-1 (MPP1) (p55). Предыдущее исследование показало, что неактивная Х-хромосома генетически нестабильна при раке, поскольку это исследование сообщает о более высокой частоте мутаций в неактивной Х-хромосоме по сравнению с остальной частью генома.

Делеция Xist в кровяном компартменте мышей показала, что у мутантных самок развивается высокоагрессивное миелопролиферативное новообразование и миелодиспластический синдром (смешанная МПН/МДС) со 100% пенетрантностью. Значимые компоненты заболевания включают первичный миелофиброз, лейкемию, гистиоцитарную саркому и васкулит. Они обнаружили, что пролиферативные и диспластические изменения присутствуют во всех типах гемопоэтических клеток. Кроме того, Xist-дефицитные гемопоэтические стволовые клетки (HSC) показали аберрантное созревание и возрастную потерю долгосрочных HSC.

Их исследование предполагает, что гематологический рак человека может возникнуть в результате передозировки X, либо из-за потери Xist на Xi, либо из-за дублирования Xa. И они предположили, что канцерогенез управляется серией изменений, происходящих в HSC и далее накапливающихся в зрелых гемопоэтических клетках. Эти изменения инициируются потерей Xist, что приводит к прогрессивной реактивации X, что, в свою очередь, вызывает каскад неблагоприятных полногеномных изменений, которые включают нарушение регуляции генов, участвующих в репликации ДНК, сегрегации хромосом, контрольных точках клеточного цикла и гемопоэзе. Нарушение созревания HSC и потеря долгосрочных HSC в костном мозге постепенно смещают гемопоэз в экстрамедуллярные участки, что приводит к экстрамедуллярному гемопоэзу (EMH), тем самым причинно связывая Х-хромосому с раком у мышей. Таким образом, они пришли к выводу, что РНК Xist необходима не только для поддержания XCI, но и для подавления рака in vivo.

Действительно, возрастающая роль дозировки аберрантного гена в заболеваниях, будь то Х-хромосома или аутосомы, влечет за собой возможное применение лекарств, которые воздействуют на эпигенетические регуляторы, в потенциальных терапевтических стратегиях.

На сегодняшний день нет опубликованных исследований человеческого гена Xist и его связи с иммунофенотипированием у больных ОМЛ. Таким образом, это будет первое исследование, предназначенное для объяснения его неизученного пути при ОМЛ и определения его прогностической роли и иммунофенотипической ассоциации.