Kromosomske nepravilnosti pri kronični mieloični levkemiji: kromosom v Philadelphiji

Kromosom Philadelphia je značilen za CML ali kronična mieloična levkemija ki je klonska novotvorba, ki se razvija iz krvotvornih matičnih celic.

Ta tumor je bil prvi, pri katerem so pokazali znake značilnega kromosomskega markerja. Odkritje leta 1960 v Filadelfiji so naredili ameriški raziskovalci DA Hungerford in PC Nowell, v povezavi s katerim se je ta marker imenoval izraz Philadelphia kromosom-Ph. Ta ugotovitev je bila začetek klinične citogenetike v onkologiji.

Kaj je kromosom?

Lahko se pojavi pri drugih vrstah levkemije. Filadelfijski kromosom je skrajšani kromosom, ki je član skupine majhnih akrocentrikov. Vsaka normalna ženska celica te skupine vsebuje dva para - 21 in 22, vendar moška celica ne vsebuje štirih, ampak pet takih kromosomov, ker je poleg 21 in 22 parov vključen tudi Y kromosom.

Brez G-upogibanja, to je z normalno barvo, se Ph-kromosom odkrije pri skoraj vsakem bolniku, ki trpi zaradi CML, in sicer v 95-98 odstotkih primerov. Na kromosomih, ki so različno obarvani, je jasno, da je eden od 22 parov skrajšan.

Kolikšen je odstotek odkrivanja?

Približno v 90% bolnikov je viden v vsaki analizirani metafazi, pri preostalih bolnikih pa so zaznane obe celici s Ph-kromosomom in normalne celice.

Poleg tega je v nekaterih primerih Ph-kromosom registriran pri manjšem številu celic kostnega mozga. Translokacijo (9; 22) opazimo v megakariocitih, mieloidnih celicah, B- in T-limfocitih ter eritroblastih. To dejstvo je dokaz, da bolezen izvira iz predhodnika hematopoeze, nezasedene celice.

Znani ameriški znanstvenik JD Rowley je leta 1973 vzpostavil kromosom Philadelphia zaradi uravnotežene translokacije kromosoma 9 in 22 (odseki 22qll in 9q34) in ne kot posledica izbrisa kromosoma 22. Poleg tega se tvorita dva markerska kromosoma, ki sta označena takole: 9q + in 22q- (Ph). Včasih je možno opazovati preureditve, ki skrivajo skrajšani kromosom 22, tako imenovani prikriti Ph kromosom, to je majhen fragment, ki se je ločil od kromosoma in se lahko »drži« na zlomljenem kromosomu 22 in zlomi »preobleko«. Takšna preobleka je dovolj preprosta, da razkrije z različnimi barvami. Ali je CCM obvezen s kromosomom Philadelphia? To vprašanje se pogosto postavlja. Ta analiza je zelo informativna.

Atipične translokacije

V približno 10% primerov lahko opazimo atipične translokacije, ko lahko s standardno citološko preiskavo opazimo prenos dela 22 kromosoma ne na 9, temveč na katerokoli drugo. Poleg tega se v nekaterih primerih s CML zaznajo kompleksne Ph-translokacije s sodelovanjem ne 3 (22 in 9 kromosomov), temveč 3 ali več kromosomov.

Ugotovljeno je bilo, da so 9 in 22 kromosomov vključeni v skoraj vsako translokacijo Ph, vendar to ni vedno mogoče videti pri opravljanju standardnih citogenetskih raziskav, vendar pa to najdemo med uporabo PCR in FISH.

Številni raziskovalci verjamejo, da vrsta Ph-translokacije (kompleksna, atipična, standardna) nima klinične vrednosti.

Razgradnja genov

Uporaba molekularnih genetskih metod je prispevala k ugotovitvi, da vrzel v kromosomu 9 poteka skozi proto-onkogen (gen ABL), ki je bil prej identificiran pri miših pri enem od levkemijskih virusov. V 22. kromosomu opazimo prekinitev BCR gena. Rezultat fuzije BCR in ABL genskih fragmentov je tvorba himernega BCR-ABL gena, ki se običajno nahaja na 22. izbrisanem kromosomu.

Kako kromosom v Philadelphiji povzroča levkemijo?

Približno 70% primerov zaznamuje detekcija produkta drugega himernega gena poleg BCR-ABL transkripta, ki nastane zaradi t (9; 22) -ABL-BCR na der (9), vendar njegova vloga za razvoj kronične mieloične levkemije ni pojasnjena.

Brisanje

Ugotovljeno je bilo tudi zelo pomembno dejstvo: približno 20-25% bolnikov, ki so imeli kronično mieloično levkemijo, se črtajo v markerju 9q + kromosomu. Te anomalije ni mogoče odkriti s preprosto kromosomsko analizo, vendar jo lahko vidite, ko uporabljate FISH s sondami, ki so posebej zasnovane.

Velikost delecije se spreminja pri vsakem pacientu: mesto delecije lahko vsebuje zaporedja BCR gena, ki se prenašajo iz kromosoma 22 v kromosom 9, sekvence na samem kromosomu 9 ali oboje.

Pojav delecije z nastankom specifičnega t (9; 22) smo ugotovili tudi ob istem času, da je njegova pogostnost v skupinah bolnikov, ki so bili pregledani v različnih fazah kronične mieloične levkemije, enaka.

Doslej uporaba te diagnostične metode (informativne prognoze) žal zaradi svoje kompleksnosti in potrebe po dragi opremi in reagentih ni vstopila v široko klinično prakso.

Njena vloga pri napredovanju CML

Brisanje markerja 9q + ima pomembno vlogo pri napredovanju CML, vendar še vedno ni popolnoma razumljeno. Ko ABL ali / in BCR gensko kodirajoče sekvence padejo zaradi delecije, to povzroči ekspresijo samo enega himernega BCR-ABL gena, vendar se ne pojavi ekspresija ABL-BCR gena. Verjetno ima ta dogodek pomembno vlogo tudi pri napredovanju levkemije. Poleg tega raziskovalci razpravljajo o možnosti inaktivacije še neznanih supresorskih genov, ki so lokalizirani v kromosomski delecijski regiji.

Protein iz mol. 210 tisoč je kodirano z himernim genom BCR-ABL, ki ima več aktivnosti protein-kinaze kot običajni proto-onkogenski produkt ABL (H145). Med levkemijo, ki jo pri miših povzroča virus Abelson, je onkogena aktivnost protein, produkt gag / abl hibridnega gena, ki ima visoko proteinsko kinazno aktivnost. V poskusu je bila izvedena ekscizija gag / abl gena, po katerem virus pri miših ni več mogel povzročiti levkemije. To pomeni, da je kromosom Philadelphia označevalec te bolezni.

Več o genih BCR in ABL

Pri proučevanju BCR in ABL genov za rupture pri CML je bilo ugotovljeno, da imajo njihovi bolniki različno lokalizacijo. Na primer, v genu ABL je dolžina odseka, kjer lahko pride do prelomov, velika, do 200 kb, in v BCR-genu so odmiki lokalizirani v majhnem delu 8.5kb, kar pomeni, da lahko govorimo o prisotnosti skupine odmikov, ki so dali ime samemu BCR-ju. - Območje grozdov prekinitve.

V številnih primerih so t (9; 22) prelomi BCR gena najdeni na mestu M-BCR, z dolgim ​​delom BCR gena, ki je vključen v himerni gen, kar ima za posledico nastanek proteinov, značilnih za CML P210Bcr / Abl. Poleg tega se lahko pri t (9; 22) prelomi BCR gena lokalizirajo na mestih, ki se imenujejo m-bcr in u-bcr. Prelomi Bm-bcr regije vodijo do tvorbe himernega proteina P190Bcr / Abl, ki je manjši od velikosti P210Bcr / Abl. In lokalizacija prelomov v u-bcr vodi do tvorbe večjega P230Bcr / Abl proteina.

Te molekularne razlike niso popolnoma povezane s klinično značilnostjo levkemije. Na primer, R190Bcr / Abl je prisoten v 2 različnih vrstah levkemije: Ph-pozitivni limfoblastni akutna levkemija in granulocitna kronična levkemija z izrazito monocitozo in mieloplastičnimi lastnostmi. Če se odkrije R230Bcr / Abl, lahko opazimo sliko nevtrofilne kronične mieloične levkemije, to je mieloične levkemije, krvna formula, za katero predstavljajo posamezne metamilocite in zrele nevtrofile. Poleg tega se ime nevtrofilne granulocitne levkemije že dolgo uporablja za določanje Ph (BCR-ABL) negativne kronične mieloične levkemije (relativno benigna varianta, ki jo vidimo pri starejših in včasih pri mladostnikih).

Vsak od zgoraj navedenih beljakovin lahko odkrijemo pri kronični mieloični levkemiji. Opisana je tudi precej pogosta kombinacija dveh vrst beljakovin (Р1900Bcr / Abl in R210Bcr / Abl) pri limfocitni levkemiji in kronični tipični mieloični levkemiji.

Raziskovalci ne poznajo dejanske frekvence BCR-ABL proteinov »atipične« pi v prisotnosti značilne kronične mieloične levkemije, ker niso opravili obsežnih raziskav.

Vloga BCR-ABL pri razvoju kronične mieloične levkemije

Ključna vloga BCR-ABL gena in njegovega produkta, to je proteina P210 za razvoj kronične mieloične levkemije, je bila dokazana na različnih sistemih in vitro in in vivo. Na primer, s transdukcijo bcr / abl v hematopoetske matične celice miši in njihovo kasnejšo presaditev s singeničnimi obsevanimi živalmi, slednja razvije mieloproliferativno bolezen, podobno kronični humani mieloidni levkemiji. Ugotovili smo, da onkogeni potencial povzroča visoko aktivnost tirozin kinaze kimernega proteina BCR-ABL. Eden od osrednjih pri maligni transformaciji celic je deregulacija aktivnosti tirozin kinaze.

Ko so raziskovalci injicirali celice, ki so izražale p210Bcr / Abl na smrtonosne obsevane miši, so nekatere živali razvile levkemijo, podobno človeški kronični mieloidni levkemiji, druge pa iz različnih neoplazem hematopoetskih celic: eritroidni tumorji, mielomonocitne levkemije, retikulocitni sarkomi, pre-B in T-celice, T-celice in T-celice. limfomi, makrofagni tumorji. Razlog za razlike ni ugotovljen. Taki poskusi kažejo, da celotna veriga dogodkov, ki vodi v razvoj kronične mieloične levkemije, še ni bila ugotovljena. Toda dejstvo ostaja. Pri tej bolezni se v celicah kostnega mozga odkrije kromosom Philadelphia. O zdravljenju bomo razpravljali spodaj.

Kaj ste še našli pri bolnikih?

Dobili smo podatke, ki kažejo na znatno povečanje mase hematopoetskih celic in krvnih elementov v telesu bolnikov s kronično mieloično levkemijo, predvsem zaradi močnega povečanja življenjske dobe takih celic, saj aktivirani gen ABL (v genu BCR-ABL) zavira apoptozo - programirano celico smrti Poleg tega ta gen izboljša proliferacijo mieloidnih celic.

Obstaja razlog za domnevo, da je v primeru kronične mieloične levkemije funkcija spec. celične beljakovine, t.j. intergini, ki imajo za posledico oslabljeno adhezijo na stromalne elemente mladih mieloidnih celic, in se izognejo tudi negativnim regulativnim vplivom. Lahko se sklene. Prisotnost kromosoma Philadelphia je patognomonična za kronično mieloično levkemijo.

Sklepi

Najpogostejša formulacija molekularne patogeneze je naslednja: himerni gen BCR-ABL kodira protein, ki nenehno aktivira aktivnost tirozin-kinaze, kar vodi do aktivacije velikega števila signalnih poti, kot tudi izrazitih sprememb v apoptozi, adheziji in celičnem ciklusu. Menijo, da so ti dogodki zadostni za določitev maligne celične transformacije in ohranitev tumorskega fenotipa.

Še vedno pa je glavni kazalec Philadelphia kromosom.

Zdravljenje

Da bi preprečili delovanje patoloških levkocitov, ki so potrebni za reševanje življenj bolnikov, potrebujejo drugo linijo zdravljenja. V ta namen uporabimo nilotinib - snov, ki blokira prenos signala iz kromosoma v Philadelphiji.

Konec koncev, to je tisto, kar povzroča, da kostni mozeg proizvaja poškodovane levkocite v velikem številu.

Strokovnjakom so dodeljeni trije koraki. Med prvim je dosežena hematološka remisija, normalizacija krvnega testa in stanje bolnika (velikost njegovega vranice).

Ampak kromosom Philadelphia ostaja v celicah. Drugič, citogenetska remisija se doseže, ko se ta kromosom ne odkrije v celicah. Tretjič, ko izvajajo molekularne študije krvnih celic zaradi izpostavljenosti inhibitorjem tiroksin kinaze, kostni mozeg ne zazna patološkega gena.

Presaditev kostnega mozga

Je vezava TCM na kromosom Philadelphia? Takšna presaditev se izvaja pri bolnikih z akutno mieloično levkemijo. Prav tako je težko najti resnično združljivega darovalca. To je zelo resna in dolgotrajna operacija. Vendar pa vam omogoča, da obnovite normalno delovanje kostnega mozga.