Chromozomální abnormality při chronické myeloidní leukémii: chromozom Philadelphia

Philadelphia chromozom je charakteristický pro CML nebo chronická myeloidní leukémie což je klonální novotvar vyvíjející se z hematopoetických kmenových buněk.

Tento nádor byl prvním, ve kterém vykazoval známky charakteristického chromozomálního markeru. Objev v roce 1960 ve Philadelphii byl proveden americkými výzkumníky DA Hungerford a PC Nowell, v souvislosti s nimiž tento značka byla nazvána termín Philadelphia chromosome-Ph. A toto zjištění bylo začátkem klinické cytogenetiky v onkologii.

Co je to chromozom?

Může se objevit u jiných typů leukémie. Philadelphia chromosom je zkrácený chromozóm, který je členem skupiny malých acrocentrik. Každá normální samčí buňka této skupiny obsahuje 2 páry - 21 a 22, ale samčí buňka neobsahuje čtyři, ale pět takových chromozomů, protože kromě 21 a 22 párů je také zahrnut chromozom Y.

Bez ohýbání G, tj. S normální barvou, je chromozom Ph detekován u téměř všech pacientů trpících CML, a to v 95-98% případů. U chromozomů, které jsou různě obarvené, je zřejmé, že jeden z 22 párů je zkrácen.

Jaké je procento detekce?

Přibližně u 90% pacientů je viditelné u každé analyzované metafáze, zatímco u zbývajících pacientů jsou detekovány jak buňky s chromozómem Ph, tak i normálními buňkami.

Kromě toho je v některých případech Ph-chromozom registrován v menšině buněk kostní dřeně. Translokace (9; 22) je pozorována u megakaryocytů, myeloidních buněk, B- a T-lymfocytů a erytroblastů. Tato skutečnost je důkazem toho, že onemocnění pochází od předchůdce hematopoézy, nezávazné buňky.

Známý americký vědec JD Rowley v roce 1973 založil vznik chromozomu Philadelphia v důsledku vyvážené translokace chromozomu 9 a 22 (části 22qll a 9q34) a nikoliv v důsledku výmazu chromozomu 22. Dále se tvoří dva markerové chromozomy, které jsou označeny takto: 9q + a 22q- (Ph). Někdy je možné pozorovat přeuspořádání, které skrývají zkrácený chromozóm 22, takzvaný maskovaný chromozóm Ph, tj. Malý fragment, který se oddělí od jakéhokoli chromozomu, může "přilepit" k rozbitému chromozómu 22 a přerušit "převlek". Takový převlek je dostatečně jednoduchý, aby se odhalil s různým zbarvením. Je CCM povinný s chromozómem Philadelphia? Tato otázka je často kladena. Tato analýza je velmi informativní.

Atypické translokace

V přibližně 10% případů lze pozorovat atypické translokace, kdy standardní cytologické vyšetření umožní vidět přenos části 22 chromozomu na 9, ale na jinou. Navíc v některých případech s CML jsou detekovány komplexní Ph-translokace za účasti ne 3 (22 a 9 chromozomů), ale 3 nebo více chromozomů.

Bylo zjištěno, že 9 a 22 chromozomů se podílí téměř na každé translokaci Ph, ale to není vždy možné vidět při provádění standardního cytogenetického výzkumu, nicméně to se objevuje při použití PCR a FISH.

Mnoho vědců se domnívá, že typ Ph-translokace (komplexní, atypický, standardní) nemá klinickou hodnotu.

Rozpad genů

Použití molekulárně genetických metod přispělo k závěru, že mezera v chromozómu 9 prochází proto-onkogenem (genem ABL), který byl dříve identifikován u myší v jednom z virů leukémie. U 22. chromozomu je pozorována přerušení genu BCR. Výsledkem fúze fragmentů genu BCR a ABL je tvorba chimérického genu BCR-ABL, který se obvykle nachází na 22. deletovaném chromozomu.

Jak způsobuje leukémie Philadelphia chromozom?

Přibližně 70% případů je charakterizováno detekcí produktu jiného chimérického genu kromě transkriptu BCR-ABL, který vzniká v důsledku t (9; 22) -ABL-BCR na der (9), ale jeho úloha při vývoji chronické myeloidní leukémie nebyla objasněna.

Vymazání

Bylo také zjištěno velmi důležité: přibližně 20-25% pacientů s chronickou myeloidní leukémií má deleci v markeru 9q + chromozom. Tato anomálie nemůže být detekována jednoduchou chromozomální analýzou, ale vidíte ji při použití FISH pomocí speciálně navržených sond.

Velikost delece se u každého pacienta liší: místo deléce může obsahovat sekvence BCR genu, které jsou přenášeny z chromozomu 22 na chromozom 9, sekvence na samotném chromozomu 9 nebo v obou.

Výskyt delece s tvorbou specifického t (9; 22) byl také stanoven současně s tím, že jeho frekvence u skupin pacientů, kteří byli vyšetřováni v různých stádiích chronické myeloidní leukémie, je stejná.

Zatím nebylo použití této diagnostické metody (informativní prognóza) bohužel v důsledku své složitosti a požadavku na drahé vybavení a reagencie rozšířeno do široké klinické praxe.

Její úloha v progresi CML

Vymazání markeru 9q + hraje důležitou roli v progresi CML, ale stále ještě není plně pochopeno. Když kódující sekvence ABL a / nebo BCR genu poklesly kvůli deleci, vede to k expresi pouze jednoho chimérického genu BCR-ABL, ale nevyskytuje se exprese genu ABL-BCR. Pravděpodobně tato událost také hraje důležitou roli v postupu leukémie. Navíc vědci diskutují o možnosti inaktivace dosud neznámých supresorových genů, které jsou lokalizovány v oblasti delece chromozomů.

Protein z mol. m. 210 tisíc je kódován chimérickým genem BCR-ABL, který vykazuje více aktivity protein kinázy než normální proto-onkogenní produkt ABL (H145). Během leukémie, která je u myší způsobena virem Abelsonem, je onkogenní aktivita protein, produkt gag / abl hybridního genu, který má vysokou aktivitu protein kinázy. Experiment provedl excizi genu gag / abl, po kterém virus již nemohl způsobit leukemii u myší. To znamená, že Philadelphia chromozom je marker této nemoci.

Více na geny BCR a ABL

Při studiu genů BCR a ABL pro ruptury v CML bylo zjištěno, že jejich pacienti mají odlišnou lokalizaci. Například v genu ABL je délka úseku, kde mohou docházet k přerušení, velká, až 200 kb a v genu BCR jsou přestávky lokalizovány v malém úseku 8,5 kb, to znamená, můžete mluvit o přítomnosti clusteru přestávek, které daly jméno samotné BCR - oblast clusteru zlomů.

V mnoha případech se v oblasti M-BCR nacházejí zlomky genu BCR (9; 22), přičemž dlouhá část genu BCR je začleněna do chimérického genu, což vede ke vzniku proteinu, který je charakteristický pro CML P210Bcr / Abl. Navíc v t (9; 22) mohou být zlomky v genu BCR lokalizovány na místech nazývaných m-bcr a u-bcr. Přerušení Bm-bcr oblasti vedou k tvorbě chimérického proteinu P190Bcr / Abl, tj. Menšího než P210Bcr / Abl. A lokalizace zlomů v u-bcr vede k tvorbě většího proteinu P230Bcr / Abl.

Tyto molekulární rozdíly nejsou přísně korelovány s klinickým znakem leukémie. Například P190Bcr / Abl je přítomen ve 2 různých typech leukémie: Ph-pozitivní lymfoblast akutní leukémie a granulocytární chronické leukémie s výraznou monocytózou a myeloplastickými rysy. Pokud je detekován R230Bcr / Abl, pak je možné pozorovat obraz neutrofilní chronické myeloidní leukémie, tj. Myeloidní leukémii, jehož krevní vzorec je reprezentován jednotlivými metamyelocyty a zralými neutrofily. Navíc název neutrofilní granulocytární leukémie byl dlouhodobě používán k označení Ph (BCR-ABL) -negativní chronické myeloidní leukémie (relativně benigní varianty pozorované u starších pacientů a někdy u dospívajících).

Jakýkoliv z výše uvedených proteinů může být detekován u chronické myeloidní leukémie. Dále se uvádí poměrně častá kombinace dvou typů proteinů (P1900Bcr / Abl a P210Bcr / Abl) v lymfocytární leukémii a chronické typické myeloidní leukémii.

Vědci neznají skutečnou frekvenci proteinů BCR-ABL "atypického" pi v přítomnosti typické chronické myeloidní leukémie, protože neprováděli rozsáhlý výzkum.

Role BCR-ABL pro vývoj chronické myeloidní leukémie

Klíčovou úlohu genu BCR-ABL a jeho produktu, konkrétně P210 proteinu pro vývoj chronické myeloidní leukémie, byla demonstrována na různých systémech in vitro a in vivo. Například při transdukci bcr / abl do hematopoetických kmenových buněk myší a jejich následné transplantaci syngenními ozařovanými zvířaty vzniká myeloproliferativní onemocnění podobné chronické myeloidní leukémií. Bylo zjištěno, že onkogenní potenciál způsobuje vysokou aktivitu tyrosinkinázy chimérického proteinu BCR-ABL. Jedním z klíčových v maligní transformaci buněk je případ deregulace aktivity tyrosinkinázy.

Když výzkumníci injikovali buňky, které exprimovaly p210Bcr / Abl u letálně ožarovaných myší, u některých zvířat došlo k leukémií podobným lidské chronické myeloidní leukémii a dalším z různých hematopoetických buněčných novotvarů: erytroidních nádorů, myelomonocytárních leukemií, retikulocytárních sarkomů, buněk pre-B a T, T-buněk a T-buněk. lymfomy, nádory makrofágů. Důvod rozdílu není zjištěn. Tyto experimenty ukazují, že celý řetězec událostí vedoucí k rozvoji chronické myeloidní leukémie dosud nebyl stanoven. Ale skutečnost zůstává. Při této nemoci je chromozóm Philadelphia detekován v buňkách kostní dřeně. Léčba bude popsána níže.

Co jiného jste našel u pacientů?

Získali jsme údaje, které naznačují významné zvýšení hmotnosti hematopoetických buněk a krevních elementů v těle pacientů s chronickou myeloidní leukémií, zejména kvůli prudkému prodloužení životnosti těchto buněk, protože aktivovaný gen ABL (v genu BCR-ABL) inhibuje apoptózu - programovanou buňku smrti Tento gen navíc zvyšuje proliferaci myeloidních buněk.

Existuje důvod se domnívat, že v případě chronické myeloidní leukémie je funkce spec. buněčné proteiny, tj. intergeny, což vede ke zhoršení adheze k stromálním elementům mladých myeloidních buněk a ke vzniku zánětlivých leukemických buněk se také vylučují negativní regulační vlivy. To lze uzavřít. Přítomnost chromozómu Philadelphia je patognomická pro chronickou myeloidní leukémii.

Závěry

Nejběžnější formulace molekulární patogeneze je následující: chimérický gen BCR-ABL kóduje protein, který neustále aktivuje aktivitu tyrosinkinázy, což vede k aktivaci velkého počtu signalizačních cest, stejně jako výrazné změny v apoptóze, adhezi a buněčném cyklu. Předpokládá se, že tyto příhody jsou dostatečné k určení maligní buněčné transformace a udržení nádorového fenotypu.

Ale hlavním ukazatelem je Philadelphia chromozom.

Léčba

Chcete-li potlačit aktivitu patologických leukocytů nezbytných k záchraně života pacientů, potřebují druhou léčbu. Za tímto účelem se používá nilotinib - látka, která blokuje přenos signálu z chromozomu Philadelphia.

Koneckonců to je to, co způsobuje, že kostní dřeň produkuje poškozené leukocyty ve velkých počtech.

Odborníkům jsou přiděleny 3 kroky. Během prvního je dosažena hematologická remise, normalizace krevního testu a stav pacienta (velikost jeho sleziny).

Ale chromozom Philadelphia zůstává v buňkách. Za druhé, cytogenetická remisie je dosažena, pokud tento chromozom není detekován v buňkách. Zatřetí, při provádění molekulárních studií krevních buněk v důsledku expozice inhibitorům tyroxin kinázy, kostní dřeň nezjistí patologický gen.

Transplantace kostní dřeně

Je TCM vázán na chromozom Philadelphia? Taková transplantace se provádí u pacientů s akutní myeloidní leukémií. Také může být obtížné najít skutečně kompatibilní dárce. Jedná se o velmi závažnou a zdlouhavou operaci. Umožňuje vám obnovit normální funkci kostní dřeně.