CC BY
226
3 ’201 1
Молекулярные механизмы лейкозогенеза
Лекция № 3 Гемобластозы миелоидного происхождения
Д.А. Домнинский
ФГБУФедеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева
Минздравсоцразвития России, Москва
Контакты: Дмитрий Анатольевич Домнинский [email protected]
Molecular mechanisms of leukaemogenesis 3. Myeloid hematological malignancies
D.A. Domninsky
Federal Research Center of Pediatric Hematology, Oncology and Immunology, Moscow
Предисловие
В 2 предыдущих лекциях были рассмотрены основные клеточные механизмы, нарушение которых способно вызвать индукцию онкогенных процессов в кроветворных клетках. Геномные аберрации, ведущие к развитию гемобластозов, условно подразделяются на 2 группы (мутации класса I и класса II), которые взаимно дополняют онкогенный потенциал друг друга (см. лекции № 1 и № 2 в журнале «Онкогематология» № 4 за 2010 г. и № 1 за 2011 г. соответственно). В этой лекции будут обсуждаться основные типы рекуррентных геномных аберраций, встречающихся при лейкозах миелоидного происхождения, а также механизмы реализации онкогенного потенциала этих генетических нарушений.
Глава I. Современные принципы классификации гемобластозов
В последние годы молекулярно-генетическая характеристика опухолевых клеток становится ключевым диагностическим и прогностическим фактором. Прогностическая составляющая этой характеристики заключается в высокой степени корреляции между наличием определенного набора геномных аберраций и особенностями заболевания. Диагностическая составляющая позволяет вносить уточнения в существующую классификацию гемобластозов, выделяя специфичные варианты заболеваний, которым присуще наличие определенных генетических аномалий [1]. Отдельным вопросом является соотношение между этими двумя составляющими и то, какие мутации можно считать диагностическими (т. е. определяющими вариант заболевания), а какие — прогностическими. Очень часто рекуррентные аберрации имеют как диагностическое, так и прогностическое значение, но есть и исключения. Например, мутации гена FLT3 часто встречаются при разных вариантах острого лейкоза как миелоидного, так
и лимфоидного происхож дения. Понятно, что такие мутации являются прогностическим фактором, а не диагностическим. Можно предположить, что к диагностическим аберрациям относятся нарушения, которые инициируют онкогенез в клетках, имеющих миелоид-ную или лимфоидную природу и находящихся на разных уровнях диффе ренцировки, что и обу славливает фенотип опухоли. К аберрациям, имеющим прогностическое значение, следует отнести дополнительные он-когенные мутации, которые могут быть комплементарны инициирующим (диагностическим) мутациям (мутация класса I + мутация класса II) и оказывать влияние на характер протекания болезни.
В таблице приведен список рекуррентных генных аберраций при гемобластозах миелоидного происхождения, которые согласно рекомендациям ВОЗ имеют диагностический характер [1, 2]. Краткое описание понятий и терминов, применяемых для описания генетических аномалий, приведено в Приложении. Подразделение острого миелолейкоза (О МЛ) на различные варианты, приведенное в таблице, основано на рекуррентных геномных изменениях в лейкозных клетках. В одних случаях классификация ВОЗ почти полностью совпадает с FAB-классификацией, составленной на основе цитоморфологической характеристики опухоли. Например, при M3-типе ОМЛ по FAB-классификации (ОПЛ, острый промиелоцитарный лейкоз) хромосомная транслокация ^15;17)^22^12), связанная с образованием химерного гена PML-RARA, встречается у 98 % больных. У 2 % пациентов также выявляются транслокации, которые затрагивают локу с 17q12 и приводят к рекомбинации гена RARA с иными генами-партнерами. В других случаях FAB-классификация является очень «широкой» — некоторые типы ОМЛ не всегда сочетаются с какой-либо одной специфичной геномной аберрацией. Например, только в 40 % случаев M2-типа О МЛ по FAB-классифика-
Подтипы ОМЛ, выделенные в отдельные группы по классификации ВОЗ [1] (*), и подтипы миелопролиферативных заболеваний [2], характеризующиеся специфичными рекуррентными генными аберрациями
Заболевание, хромосомная транслокация Химерные гены % (**)
ОМЛ, 1(8;21)(д22;д22) [М2] RUNX1-RUNX1T1 1GG
ОМЛ, ту(16)(р13.Ц22) или 1(16;16)(р13Л^22) [М4Ео] CBFB-MYH11 1GG
ОМЛ, 1;(9;П)(р22^23) [М4, М5] MLL-MLLT3 1GG
ОМЛ, 1(6;9)(р23;д34) [М2] DEK-NUP214 1GG
ОМЛ, ту(3)(д2Ц26.2) или 1;(3;3)№1^26.2) [М0, М4] RPN1-EVI1 1GG
ОМЛ, 1;(1;22)(р13^13) [М7] RBM15-MKL1 1GG
ОПЛ, 1(15;17)№2^12) [М3] PML-RARA 1GG
ОМЛ с мутациями в гене ^М1 1GG
ОМЛ с мутациями в гене СЕВРА 1GG
Миелопролиферативные заболевания
Ph+ ХМЛ, t(9;22)(q34;q11) BCR-ABL1 1GG
Истинная полицитемия,
мутация JAK2 V617F 95
мутации в 12-м экзоне гена JAK2 5
Эссенциальная тромбоцитемия, мутация JAK2 V617F 5G
Хронический идиопатический миелофиброз,
мутация JAK2 V617F 5G
мутация MPL W515L/K 5
Хронический нейтрофильный лейкоз,
мутация 1ЛК2 V617F 2G
Хронический эозинофильный лейкоз с del14q12 FIP1L1-PDGFRA 1GG
Хронический эозинофильный лейкоз с перестройками в локусе 5q33 варианты химерного гена PDGFRB 1GG
Лейкоз/лимфома стволовых клеток с перестройками в локусе 8р11 варианты химерного гена FGFR1 1GG
Ювенильный миеломоноцитарный лейкоз,
мутации в гене PTPN11 3G
мутации в гене N¥1 15
мутации в гене RA5' 15
Системный мастоцитоз, мутации гена К1Т 1GG
(*) В квадратных скобках указан тип ОМЛ по FAB-классификации, из которого выделен указанный подтип ОМЛ. (**) Частота встречаемости геномных аберраций при данном типе заболевания.
Аббревиатуры: BCR — breakpoint cluster region; CBFB — core binding factor в; CEBPA (C/EBPa) — CCAAT enhancer bindingfactor a; EVI1 — ecotropic viral integration site 1; FGFR1 —fibroblast growth factor receptor 1; FIP1L1 — FIP1 like 1 (где FIP1 —factor interacting with PAP); MKL-1 — megakaryoblastic leukemia (также известен как MAL, megakaryocytic acute leukemia); MLL — mixed lineage (myeloid/lymphoid) leukemia; MLLT3 — mixed-lineage leukemia translocated to chromosome 3 (также известен как AF9 — ALLl-fusedgene from chromosome 9, где ALL1 — старое название гена MLL); MPL — myeloproliferative leukemia virus, human homolog (также известен как TPOR, рецептор тромбопоэтина); MYH11 — smooth-muscle myosin heavy chain 11; NF1 — neurofibromin 1; NPM1 — nucleophosmin 1; NUP214 — nucleoporin 214kDa; PDGFRB — platelet-derived growth factor receptor в; PDGFRA — platelet-derived growth factor receptor a; Ph — филадельфийская хромосома (22q—); PML — promyelocytic leukemia;
PTPN11 — protein tyrosine phosphatase, non-receptor type 11; RARA — retinoic acid receptor a; RAS — rat sarcoma virus; RBM15 — RNA binding motif protein 15 (также известен как OTT, one twenty-two); RPN1 — ribophorin 1; RUNX1 — runt-related transcription factor 1 (также известен как AML1 — acute myeloid leukemia 1); RUNX1T1 — runt-related transcription factor 1; translocated to 1 (также известен как ETO — eight twenty one).
3 ’201 1
Приложение. Основные типы геномных аберраций
Геномные аберрации можно условно подразделить на крупные (хромосомные) аберрации, которые выявляются цитогенетическими методами, и более мелкие (скрытые, криптические) аберрации, которые можно выявить только молекулярными методами, типа ПЦР и секвенирования ДНК. На рис. I показаны 2 основных типа хромосомных аберраций: (1) Сбалансированные (реципрокные) хромосомные транслокации не приводят к изменению коли чества генетического материала. В области хромосомной рекомбинации могут образовываться химерные гены, одна часть которых («голова», N-концевая часть гибридного белка) принадлежит гену из одной хромосомы, а другая («хвост», C-концевая часть гибридного белка) - гену из другой хромосомы. С химерных генов экспрессируются гибридные (или «слитные», fusion) белки. Химерные гены образуются на обеих рекомбинантных хромосомах, но только один из них, как правило, обладает онкогенным потенциалом. Ген на другой хромосоме, так называемый реципрокный ген, может кодировать гибридный реципрокный белок, структура которого является зеркальным отражением онкобелка (см. рис. I, слева внизу). Если хромосомы обмениваются фрагментами разной величины, то хромосома, получившая больший фрагмент, обозначается как «Nq+» (или «Np+», если транслокация затронула короткое плечо хромосомы N), а другая, уменьшившаяся в размере хромосома, обозначается как «Nq-» или «Np-». (2) Несбалансированные аберрации могут приводить к увеличению (gain) или потере (loss) генетического материала. Увеличение генетического материала (помимо полной или частичной трисомии) может представлять собой внутри- или внехромосомную амплификацию, приводящую к возникновению однородно окрашенных локусов (HSR, homogeneously staining regions) или двойных минихромосом (dmin, double-minute chromosomes) соответственно. Потеря генетического материала может быть разного размера - от потери целых хромосом (моносомия) до потери всего лишь нескольких нуклеотидов ДНК (микроделеции).
22
21
22
23
24
25
43
44
32
31
21
31
32
41
42
Р
хромосомные аберрации
сбалансированные
q+
центромера
q
несбалансированные прибавление потеря
q
п
;р
j
полная
трисомия
частичная моносомия трисомия
крупная
делеция
химерные гены
H5R
о о
dmim
внутрихромосомная внехромосомная амплификация амплификация
Рис. I. Основные типы хромосомных аберраций. Рисунок адаптирован из обзора S. Frohling & Н. Dohner [37]
В хромосомах выделяют короткое (p, в акроцентрических хромосомах оно почти отсутствует) и длинное (q) «плечи», разделенные центромерой. Хромосомы содержат участки с более (гетерохроматин, «молчащая» ДНК) и менее (эухроматин, содержит активные гены) плотной упаковкой, которые отличаются по интенсивности окрашивания (полосы, бэнды, рис. I, слева). Нумерация этих полос (от центромеры к полюсам каждого плеча) позволяет указывать положение локусов хромосомных аберраций или месторасположение генов. Например, t(9;22)(q34.1;q11.23) означает транслокацию между хромосомами 9 и 22 с разрывами в локусах 9q34.1 и 22q11.23; inv(16)(p13.11q22.1) - инверсия хромосомы 16 с разрывом в локусах 16p13.11 и 16q22.1; del(5)(q13q35) - делеция в длинном плече хромосомы 5 с потерей материала между 5q13 и 5q35 локусами.
Однонуклеотидные (точковые) мутации подразделяют на: нейтральные (не изменяют кодируемую аминокислоту), миссенс (missense, изменение смысла кодона, кодирование другой аминокислоты), нонсенс (nonsense, бессмысленные, возникновение стоп-кодона, обрыв белкового синтеза).
Небольшие вставки (или дупликации) и делеции (если их размер не кратен 3) могут приводить к «сдвигу рамки считывания» (frameshift) и синтезу, после сайта мутации, другой белковой последовательности.Клетки опухоли генерируют большое число мутаций, но только небольшая их часть индуцирует или поддерживает онкогенез — «движущие» (driver) мутации — остальные мутации относятся к нейтральным, «пассажирским» (passenger) мутациям. Онкогенные мутации подразделяются на активирующие мутации (gain of function) и мутации инактивирующие (loss of function), частично или полностью, функции гена. Активирующие мутации, свойственные онкогенам, являются доминантно-негативными и обладают гаплонедостаточностью (haploinsufficient), когда одного нормального аллеля недостаточно для выполнения обычной клеточной функции (онкобелок всегда побеждает). Для нейтрализации активности генов-супрессоров опухолей требуется инактивация (мутации или делеции) обеих аллелей.
ции выявляется хромосомная транслокация ^8;21) ^22^22), сопровождаемая возникновением химерного гена RUNX1-RUNX1T1 (ШЫ-ЕТО). Еще 1 % больных ОМЛ М2 имеет ^6;9)(р23^34) транслокацию и химерный ген DEK-NUP214 (DEK-CAN), а в оставшихся 59 % случаев ОМЛ М2 специфичных генетических аберраций не обнаруживается. Это может быть связано или со слишком «грубыми» цитоморфологи-ческими критериями FAB-классификации, приведшими к объединению в одну группу целого ряда различных по своей этиологии заболеваний, или с наличием при ОМЛ М2 каких-то трудно выявляемых (крип-тических) мутаций. В классификации ВОЗ лейкозы с ^8;21)^22^22) и ^6;9)(р23^34) хромосомными транслокациями выделены в отдельные диагностические варианты (100 % в таблице). В некоторых случаях обнаружение в схожих по цитоморфологическим и иммунофенотипическим показателям заболеваниях нескольких вариантов геномных аберраций еще не является причиной подразделять их на разные подтипы, так как результатом всех этих мутаций могут быть, например, нарушения в одном и том же пути сигнальной трансдукции. В главе II будет приведен пример такого заболевания, при котором идентичная конститутивная активация одного из триггеров сигнальной трансдукции (белка RAS) вызывается несколькими генетическими нарушениями в разных генах.
Использование данных молекулярно-генетического тестирования делает классификацию гематологических опухолей сложнее, но такой подход имеет большие перспективы, так как уже сегодня позволяет точнее дифференцировать гемобластозы, выделяя группы с различным прогнозом. А в недалеком будущем такая классификация поможет при планировании индивидуальной терапевтической тактики с применением таргет-ных препаратов, мишенями которых являются онкоген-ные продукты конкретных геномных аберраций.
Глава II. Мутации I класса
К мутациям I класса относятся генетические нарушения, которые увеличивают пролиферативный потенциал и жизнеспособность клеток, повышая их способность не отвечать на проапоптотические сигналы. В гематологических опухолях рекуррентные аберрации I класса активируют гены, которые кодируют околомембранные компоненты путей сигнальной трансдукции — рецепторы и медиаторы (см. лекцию № 1, рис. 1). Основные механизмы передачи сигнала от клеточной мембраны к ядру связаны, так или иначе, с переносом фосфатных групп с одного белка на другой. Это может быть прямое фосфорилирование белков протеинкиназами, т. е. перенос фосфатных групп с АТФ на аминокислотные остатки белков-акцепторов, что приводит к активации последних. Кроме того, активацию некоторых сигнальных белков можно формально приравнять к фосфорилированию — замена ГДФ (гуанозиндифосфата) на ГТФ (гуанозинтри-
фосфат, т. е. «добавление» еще одной фосфатной группы в белковый комплекс) в G-белках также приводит к их активации (см. лекцию № 2). В этой главе будут рассмотрены основные механизмы онкогенной активации генов, кодирующих сигнальные белки, которые наиболее часто встречаются в гематологических опухолях. Из данных, приведенных в таблице, к мутациям класса I относятся все рекуррентные геномные аберрации, которые характерны для миелопролифератив-ных заболеваний. При О МЛ часто встречающиеся мутации I класса в генах FLT3, KIT и RAS не являются специфичными только для этого вида лейкоза, на основании этого они относятся к прогностическим признакам и не включены в классификацию ВОЗ.
Протеинкиназы — фосфатазы
«Все активные киназы похожи друг на друга, каждая неактивная киназа неактивна по-своему» (своеобразный «научный» парафраз первых строк романа «Анна Каренина», приведенный в обзоре Луизы Джонсон и др. [3]).
Активные протеинкиназы обладают высоким онко-генным потенциалом. Поэтому в клетке существу ет много механизмов контроля их активности: от удаления активирующих фосфатных групп фосфатазами до полной деградации активированных белков убикви тин-протеасомной системой. Однако основным механизмом защиты является «самоконтроль» протеинкиназ — в отсутствии внешних воздействий они находятся в состоянии автоингибирования [4]. Все известные онкогенные аберрации, затрагивающие гены протеинкиназ, приводят к разрушению конформации автоингибирования. А так как в стабилизации такого автоингибирующего состояния в разных ферментах участвуют различные белковые домены (см. эпиграф к этой главе и лекцию № 2, рис. 3), то и механизмы разрушения этой конформации (онкогенная активация) в разных протеин-киназах могут существенно отличаться [4, 5].
На рис. 1А показана схема организации активной конформации киназного домена протеинкиназ. У всех исследованных протеинкиназ структурные особенности этой конформации подобны независимо от их специфичности (тирозиновые или серин-треониновые киназы) или особенностей клеточной локализации (цитозольные или рецепторные — RTKs, receptor
tyrosine kinases) [6, 7]. К основным структурным элементам киназного домена, определяющим его активность, относятся: ( 1) петля активации (А-петля) в C-половине киназного домена, представляющая собой подвижную пептидную цепь, несущую аминокислотные остатки, способные к фосфорилированию (тирозин или треонин в зависимости от типа протеинкиназ); (2) в основании А-петли содержатся 2 консервативных мотива из 3 аминокислот — HRD (Г ис-Арг-Асп) и DFG (Асп-Фен-Глу), которые принимают участие
3 ’201 1
З ’201 1
В
аС спираль
P-петля
АТФ
D184
(DFG)
Mg
ITD / JM-PM
TDK
KIT U FLT3
Рис. 1. Схематическое изображение протеинкиназы в активной конформации (А) и различных вариантов онкогенной активации рецепторных протеинкиназ (Б и В): (А) Основные структурные особенности активной конформации протеинкиназ на примере протеинкиназы А. Указан о положение консервативных аминокислотных остатков (международная система обозначения аминокислот): D — аспарагиновая кислота, E — глутаминовая кислота, K — лизин, T — треонин. Подробности см. в тексте лекции; (Б) Схема активации тирозинкиназного рецептора 1DGFRB в результате хромосомной транслокации t(5;12)(q33;p13), которая приводит к образованию химерного гена TEL-PDGFRB, с которого экспрессируется гибридный белок TEL-PDGFRB, содержащий N- и C-концевые области TEL- и PDGFRB-белков, соответственно. В гибридном белке внеклеточный домен PDGFRB заменен на последовательность TEL-белка (голубой цвет), которая содержит домен димеризации, опосредующий димеризацию и онкогенную активацию белка TEL-PDGFRB, при которой сближенные киназные домены (ТК) гибридных рецепторов перекрестно активируют (Р, фосфорилируют) друг друга. TEL — translocation ets leukemia (также известен как ETV6, ETS variant gene 6); (В) вема строения рецепторов KIT и FLT3. Голубым цветом окрашен внеклеточный домен, зеленым — подмембранный (JM) домен, красным — C- и N-половины киназного домена, соединенные между собой подвижным белковым «шарниром» (черная вертикальная полоса между «N» и «С»). Стрелками казано местоположение онкогенных мутаций, обнаруженных в генах KIT (зеленые стрелки) и FLT3 (красные стрелки). Подробности см. в тексте лекции. Рисунок адаптирован из работ N. Jura et al. [6] и R. Schwartz [17]
C
в формировании каталитического (активного) центра белка (на рис. 1А активный центр фермента очерчен розовым кругом); (3) подвижная аС спираль в ^половине киназного домена осуществляет перемещения консервативного остатка глутаминовой кислоты (Е91 на рис. 1А), который также формиру ет каталитический центр. Активная конформация киназного домена выглядит следующим образом: А-петля подвергнута фос-форилированию (по тирозину или треонину , в зависимости от типа протеинкиназы) и находится за пределами каталитического центра; HRD и ББв участки С-половины и глутамат аС спирали ^половины киназного домена «сдвинуты» друг к другу, формируя активный центр, способный связывать белок-субстрат и АТФ (в связывании АТФ также участвует «фосфатная петля», Р-петля). Такое взаиморасположение белковых участков внешне напоминает человека (голова — киназный домен), который высунул язык (А-петля) и при этом не
раскрыл широко рот (верхнее и нижнее «небо», Е91 и HRD/DFG, соответственно, формируют «активный центр»). В общем, как на знаменитой фотографии «Эйнштейн показывает язык» (рис. 1).
Как же в рамках программы строгого самоконтроля формируется огромное разнообразие неактивных конформаций протеинкиназ? Если продолжить аналогию с человеческой головой, то эти процессы можно описать примерно так: широко открытый рот (увеличение «щели» между С- и ^половинами киназного домена, которое обеспечивается подвижным белковым «шарниром» между ними, при этом пептидные мотивы, формирующие активный центр, расходятся в разные стороны), но этого мало — образовавшаяся щель заполняется близлежащими белковыми фрагментами. Как было показано ранее (см. лекцию № 2, рис. 3), разрушенный каталитический центр может стабилизироваться путем проникновения в эту область различных под-
вижных пептидных участков белка: А-петли (как, например, в случае FGFR и рецептора инсулина), C-концевого «хвоста» (TIE2 рецептор ангиопоэтинов, MET/HGFR и RON/MST1R рецепторы) и подмембран-ного домена (JM, juxtamembrane domain; KIT, PDGFR и FLT3 рецепторы) в случае RTKs [4], или фрагментов других (регуляторных) субъединиц ферментов [6]. Про-теинкиназы семейства JAK для стабилизации автоингибирующей конформации используют свой 2-й (не рабочий) киназный домен, который в процессе эволюции приобрел регуляторные функции. А в случае ц-АМФ-зависимой протеинкиназы A (PKA) киназный домен ингибируется взаимодействием с регуляторной субъединицей этого фермента.
Конформация автоингибирования протеинкиназ является энергетически более выгодной, т. е. равновесие между активной и неактивной формой фермента сдвинуто в сторону неактивной конформации. Для изменения этого равновесия и разрушения стабильных ингибирующих конформаций протеинкиназ требу ется внешнее воздействие [6]. Такое воздействие могут осуществлять другие активированные киназы, например, RTKs при их связывании с лигандом, которые фосфо-рилируют в белках-мишенях А-петлю (или другие заполняющие «щель» пептидные фрагменты, например JM-домен), что приводит к вытеснению А-петли и формированию активного каталитического центра. Цитозольные киназы, например SRC или ABL, могут активироваться субстратами этих ферментов или адапторными белками, которые рекрутируют к своим стыковочным сайтам регуляторные SH2- и/или SH3-домены фермента, что приводит к разрушению ингибирующей конформации «широко открытый рот» (см. лекцию № 2, рис. 3А). Циклин-зависимые киназы (CDKs, cyclin-dependent kinases), играющие ключевую роль в регуляции клеточного цикла, активируются белками циклинами. Циклины имеют участки связывания в районе аС спирали CDKs. Их связывание с киназой приводит к транслокации аС спирали в область активного центра, вытеснению из нее А-петли, формированию каталитического центра и активации CDK. Высокая внутриклеточная концентрация ц-АМФ вызывает активацию PKA — ц-АМФ связывается с регуляторной субъединицей киназы, это приводит к изменению конформации белка и освобождению активной PKA [6].
Онкогенными мутациями в генах, кодирующих про-теинкиназы, являются только те, которые приводят к дестабилизации неактивной конформации фермента и, следовательно, к его неконтролируемой, конститутивной (постоянной) активации. Т о есть при таких мутациях изменениям подвергаются участки белка, которые отвечают за стабильность конформации автоингибирования, что делает эту конформацию энергетически невыгодной, и равновесие между активной и неактивной формой фермента сдвигается в сторону активной конформации. Зная особенности формирования неактивных структур протеинкиназ, можно в принципе пред-
сказать местоположение возможных онкогенных мутаций в этих белках. Если, например, неактивная конформация киназы стабилизируется JM-доменом (тиро-зинкиназные рецепторы KIT, FLT3 и PDGFR), то можно ожидать, что мутации будут затрагивать именно этот участок рецептора. Действительно, онкогенные мутации в генах, кодирующих KIT и FLT3 рецепторы, затрагивают всего 2 участка белковой молекулы — JM-домен и А-петлю (рис. 1В) [8]. Причем если в области А-петли выявляются в основном точечные онкогенные мутации (TKD, tyrosine kinase domain), локализованные около остатка аспартата (D835), то в JM-домене могут происходить как точечные мутации (JM-PM, JM single point mutations), так и более крупные изменения (делеции и вставки). Наиболее часто в гене FLT3 обнаруживаются внутренние тандемные дупликации ( ITDs, internal tandem duplications — дублирование небольшого, кодирующего 3—10 аминокислот, участка ДНК) в JM-домене, которые имеют различное положение и размер. Наличие ITDs-мутации в гене FLT3 существенно ухудшает прогноз. Все мутации в генах этих рецепторов (TDK и ITD/ JM-PM) затрагивают область контакта А-петли и JM-домена, который играет ключевую роль в формировании неактивной конформации белка. Нарушение такого контакта вследствие изменения аминокислотных последовательностей в этой области приводит к дестабилизации неактивной конформации, конститутивной активации рецепторов и онкогенезу [9—11]. Похожий тип нарушения ингибирующих белок-белковых взаимодействий наблюдается при мутациях в гене JAK2, которые являются рекуррентными аберрациями при некоторых миелопролиферативных заболеваниях (см. таблицу). Так как в формировании конформации автоингибирования активное участие принимает 2-й (не рабочий) киназный домен белка, то все выявленные в гене JAK2 онкогенные мутации (включая V617F) локализуются в области, которая кодирует N-концевую (регуляторную) часть псевдокиназного домена [12].
Наиболее частым механизмом активации генов (относящихся к мутациям как класса I, так и класса II) при гемобластозах являются сбалансированные (реципрок-ные) хромосомные транслокации, приводящие к возникновению химерных генов (см. Приложение и таблицу) [5, 13, 14]. При этом обычно ген-партнер по транслокации привносит в гибридный белок домены димеризации, что приводит к образованию димеров между мутантными протеинкиназами (аналогично ди-меризации RTKs при связывании с лигандом) и конститутивной активации ферментов. Именно таким образом активируется цитозольная киназа ABL при хромосомной транслокации t(9;22) и тирозинкиназные рецепторы FGFR1 (около 10 типов транслокаций локуса 8p11 с разными геномными локусами, приводящими к рекомбинации гена FGFR1 с различными генами-партнерами) и PDGFRB (более 20 разных хромосомных транслокаций с участием локу са 5q33). Все эти гибридные белки имеют сходное строение: N-концевая часть белка
3 ’201 1
3 ’201 1
(«голова») принадлежит белку-партнеру и несет домены димеризации, С-концевая часть белка («хвост») представляет собой часть протеинкиназы с киназным доменом. При этом в рекомбинантных RTKs, как правило, отсутствует большая часть внеклеточного домена (которая заменяется фрагментом белка-партнера), все остальные домены RTK сохраняются, что позволяет гибридному белку функционировать в качестве лиганд-независимого, конститутивно активированного рецептора (рис. 1Б) [5, 13—15].
Достаточно необычен механизм онкогенной активации рецептора PDGFRA при хроническом эозинофильном лейкозе. Ген PDGFRA и его ген-партнер FIP1L1 расположены недалеко друг от друга на 14-й хромосоме. Образование химерного гена FIP1L1-PDGFRA происходит в результате несбалансированной внутрихромо-сомной перестройки (делеции del14q12 размером 800 тыс. пар нуклеотидов), которая приводит к стыковке участков ДНК, кодирующих N-конце вую область белка FIP1L1 и С-концевую область белка PDGFRA. Однако белок FIP1L1 не имеет доменов димеризации, поэтому онкогенный потенциал гиб ридного белка FIP1L1-PDGFRA реализуется с помощью другого механизма. В белке FIP1L1-PDGFRA отсутствует (частично или полностью) JM-домен от PDGFRA, который у рецептора PDGFRA отвечает за автоингибирование, поэтому киназный домен FIP1L1-PDGFRA находится в активном состоянии. Но так как в белке FIP1L1-PDGFRA также отсутствует и трансмембранный домен (который расположен «выше» JM-домена и в гибридный белок не включается), то он не может связываться с мембраной подобно рецептору и функциониру ет в клетке как конститутивно активированная цитозольная протеинкиназа [16]. Интересно, что при других хромосомных транслокациях, в которых участвует ген PDGFRA, в образующихся химерных генах также отсутствует трансмембранный домен PDGFRA, а JM-домен может сохраняться полностью, но в этих случаях белок-партнер (STRN, TEL или BCR) содержит домен димеризации, что позволяет гибридному цитозольному белку находиться в активированном состоянии [18].
Знание структурных особенностей разнообразных неактивных конформаций протеинкиназ позволяет не только предсказывать расположение возможных онко-генных мутаций в этих белках (и наоборот, знание расположения онкогенных мутаций позволяет судить об автоингибирующей структуре фермента), но может помочь при проектировании нового поколения высокоспецифичных ингибиторов для различных вариантов мутантных белков. Первые ингибиторы протеинкиназ были спроектированы таким образом, что их мишенью являлись АТФ-связывающие «карманы» в активном центре ферментов. Такие ингибиторы моделировать достаточно просто, так как у исследователей есть структурный прототип лекарственного препарата — А ТФ. Однако все протеинкиназы имеют участки связывания АТФ, поэтому первое поколение ингибиторов (к кото-
рым относится, например, иматиниб) в той или иной степени инактивирует целый ряд нормальных клеточных киназ, что приводит к побочным цитотоксическим эффектам препарата. Учитывая разнообразие неактивных конформаций протеинкиназ, следует ожидать, что препараты, мишенью которых будут конкретные структуры неактивных белков, и которые будут способны переводить онкогенные киназы в неактивное состояние и фиксировать их в этой конформации, будут более специфичны и могут совершить прорыв в онкологии [6, 19]. Но об этом речь пойдет в заключительной лекции нашего цикла.
Комплексные мутации, затрагивающие
RAS-сигнализацию
Ювенильный миеломоноцитарный лейкоз (ЮММЛ) является примером гемобластоза, развитие которого связано с онкогенными мутациями в различных генах, но все эти мутации приводят к активации одного сигнального белка (RAS) и одного сигнального пути (RAS-RAF-MAPK) (см. лекцию № 2, глава III). Чаще всего при ЮММЛ выявляются активирующие мутации в генах RAS (N-RAS и K-RAS) и PTPN11 (кодирует фосфатазу SHP2, SH2 do main-containing phosphatase 2), а также инактивирующие мутации в гене NF1 [20]. Активность малых G-белков, к которым относятся белки RAS-семейства, контролируется на нескольких уровнях: собственной ГТ Фазной активностью G-белков, факторами, увеличивающими ГТ Фазную активность G-белков (G AP, супрессоры G-белков) и факторами обмена Г ДФ на ГТ Ф (GEF, активаторы G-белков) (лекция № 2, глава III). NF1 относится к белкам GAP-семейства и является ингибитором RAS-белков, поэтому его инактивация приводит к увеличению активности RAS. Фосфатаза SHP2 «по определению» должна относиться к супрессорам опухолей, как и все остальные фосфатазы, но в случае ЮММЛ она выступает в роле онкогена, что является первым описанным примером такой неожиданной метаморфозы фосфатаз [21]. Действительно, фосфатазы, осуществляя дефосфорилирование сигнальных и адапторных белков, прерывают цепь сигнальной трансдукции, так как уничтожают активирующие сайты (фосфорилированные аминокислотные остатки в А-петле протеинкиназ) у первых, и стыковочные сайты (фосфотирозины) — у вторых.
На рис. 2 показан процесс активации RAS-RAF-MAPK пути сигнальной трансдукции, в котором в качестве активатора участвует SHP2-фосфатаза.
Было предложено несколько гипотез для объяснения активации SHP2-фосфатазой RAS-сигнального пути, но ни одна из них не нашла пока экспериментального подтверждения [22, 23]. Во всяком случае, установлено, что конститутивно активированная SHP2-фосфатаза формирует «шунт» (своеобразное «короткое замыкание», исключающее из сигнальной цепи активированный рецептор), который индуцирует последова-
А
Б
Рис. 2. Схема 3 вариантов конститутивной активации RAS-RAF-MAPKсигнального пути (А) и активации SHP2 фосфатазы при мутагенезе (Б): (А) Активация тирозинкиназного рецептора (RTK) приводит к фосфорилированию сигнальных и адапторных белков. Активная фосфатаза HP2 в этом процессе функционирует как индуктор сборки комплекса из адапторного белка GRB2 (growth factor receptor-bound protein 2) и GEF-белка SOS (son of sevenless), что приводит к активации SOS-белком G-белка RAS и «запуску» RAS-RAF-MAPK-пути сигнальной трансдукции (см. также лекцию № 2, рис. 4). Ингибитором этого процесса является GAP-белок NFl. Мутации, активирующие SHP2- или RAS-белки и инактивирующие белок NFl, приводят к одному и тому же результату — конститутивной активации RAS-RAF-MAPK-сигнального пути и индукции онкогенеза; (Б) Схема формирования неактивной структуры SHP2. Взаимодействие N-концевого SH2-домена (N-SH2) белка SHP2 с C-концевыми стыкоочными сайтами (P, фосфотирозин) приводит к экранированию каталитического домена (PTP) и к автоингибированию фосфатазы (схема внизу, справа). Онкогенные мутации (обозначены звездочкой на схеме вверху, справа) изменяют ключевые аминокислотные остатки в N-SH2-до мене (D6l-E76), которые отвечают за связь с фосфотирозином (схема слева). Это приводит к дестабилизации инактивирующей конформации HP2 и конститутивной активации фосфатазы. Рисунок адаптирован из работы T. Matozaki et al. [22]
тельную лиганд-независимую реакцию: формирование стабильного комплекса из GRB2 адапторного белка и GEF белка SOS -> активация КАБ-белка -> МАРК каскад сигнализации.
Глава III. Мутации II класса
Из данных, приведенных в таблице, к мутациям класса II относятся все диагностические рекуррентные геномные аберрации при О МЛ. Мутации класса II, влияющие на процессы дифференцировки и самопод-держания клеток крови, чаще всего происходят в генах, кодирующих белки-регуляторы генной экспрессии. Белки, регулирующие синтез мРНК, образуют в районе генных промоторов сложные комплексы, состоящие из активаторов и коактиваторов (репрессоров и корепрес-соров) транскрипции, белков-модификаторов хроматина, белков комплекса инициации транскрипции (РГС) и других белков (см. лекцию № 1, Приложения 3 и 4). Такие активирующие (или репрессирующие) транскрипцию белковые комплексы собираются благодаря
большому числу очень тонких белок-ДНК и белок-белковых взаимодействий, нарушение которых (например, в результате мутаций в генах, кодирующих белки этих комплексов) может привести к фатальным для клетки последствиям, а в некоторых случаях — к развитию опухолеродных процессов. Так как все эти белки формируют своеобразный эпигенетический «ландшафт», определяющий постоянно меняющуюся на разных этапах развития клетки картину (паттерн) генной экспрессии, то кодирующие их гены можно условно отнести к «эпигенетическим» онкогенам и генам-супрессорам опухолей [24].
В рамках данного курса лекций подробно рассмотреть все лейкозогенные мутации класса II, приведенные в таблице, не представляется возможным. Поэтому основные механизмы реализации онкогенного потенциала мутаций этого класса будут рассмотрены на примере гена МХХ, геномные аберрации с участием которого инициируют развитие опухолей как миело-идного, так и лимфоидного происхождения.
З ’201 1
3 ’201 1
А
B
□бласгь сайг гидролиза разрыва днк мLL С елка
—L
Б
I III □
.У.
■>
CP31S HLLK V FflLLflQ ‘ Uu
MLLT3
ОЛЛ
АТ СзчгС PHD BD FYRH
TAD FVRC SET прЕтвсьлиз MLL
MLLT1
i а
ill ! 1
V - П seu
б ет:ау-па ртн ер
Г
MLL-PTD
П
AFF1
]
ОМЛ
ль
■11
п»
EPS 15 -SEPT6-MLLT11 -FNBP1 —
MLLT3
ЧАТ1
мат. MLL™/
| ELL
Рис. 3. Структурная организация нормального MLL-белка (А) и 2 типов мутантных ML L-белков (Б); частота встречаемости различныхрекомбинантных MLL-генов при острых лейкозах (В):
(А) Доменная организация MLL-белка и схема его созревания. Сверху показана структура MLL-белка с указанием некоторых его функциональных доменов. Стрелками отмечена область, которая соответствует точкам разрыва ДНК при хромосомных аберрациях, а также участок расщепления MLL-белка протеазой при его созревании. Внизу показан зрелый белок, состоящий из 2 половин (MLLNи MLLC фрагменты), которые соединены мотивами димеризации (FYRN и FYRC), образуя стабильный комплекс. Разноцветные кружки обозначают различные белки, котфые взаимодействуют с MLL при формировании транскрипционных комплексов. Аббревиатуры: AT — AT-hooks (мотивы связывания с AT-богатыми участками ДНК); BD — bromodomain (узнавание ацетильных групп); CxxC — цинк-пальцевый мотив (связывание с неметилированными CpG-участками промоторов); FYRN/C — FYrich N/C terminus (где F — фенилаланин, Y — тирозин); PHD — plant homeodomain (домен связывния с различными регуляторными «метками» на гистонах, например, с H3K4me3); SET — Su (var) 3-9, enchancer of zeste, trithorax (названиедомен получил по 3 белкам, у которых впервые был обнаружен; обладает HMT-активностью); TAD — trans-activation domain (белок-белковые взаимодействия, например, с гистон-ацетилтрансферазой CBP/P300); (Б) Вверху — типичная структура гибридного белка, состоящего из N-концевой час ти MLL-белка и C-концевой части белка-партнера. Видно, что большая часть белок-взаимодействующих доменов в рекомбинантном ML L-белке заменяется последовательностями белка-партнера. Внизу — мутантный MLL-белок с частичной тандемной дупликацией (MLL-PTD), которая сопровождается дублированием участка с 3-го по 9-й экзон; (В) Диаграмма, показывающая результаты исследования частоты встречаемости различных хромосомных транслокаций, затрагивающих локус 11q23 [29]. Определенные типы транслокаций (в порядке уменьшения частот ы встречаемости) у смешанных групп (дети и взрослые) больных ОЛЛ и ОМЛ распределились следующим образом (в скобках приведены другие распространенные названия генов-партнеров, жирным шрифтом выделена транслокация t(9;11), вошедшая в классификацию ВОЗ):
— ОЛЛ (6 транслокаций составили ~94 % всех случаев): t(4;11) — ген-партнер A FF1 (AF4); t(11;19) — MLLT1 (ENL1); t(9;11) — MLLT3 (AF9); t(10;11) — MLLT10 (AF10); t(6;11) — MLLT4 (AF6); t(1;11) — EPS15. Было выявлено еще 17 других уникальных транслокаций (17u), изних 4 транслокации являлись общими для ОЛЛ и ОМЛ (4s);
— ОМЛ(9 транслокаций составили ~80 % всех случаев): t(9,11) — MLLT3; t(10;11) — MLLT10; t(11;19) — ELL; t(6;11) — MLLT4; t(11;19) — MLLT1; t(11;17) — MLLT6 (AF17); t(1;11) — MLLT11 (AF1Q); t(X;11) — SEPT6; t(1;11) — EPS15. Еще 20уникальных транслокаций (20u) и 4 общих (4s). Рисунок адаптирован из работ M. Cosgrove & A. Patel [28] и R. Marschalek [29]
Онкогенные аберрации в локусе 11q23
Ген MLL (myeloid/lymphoid или mixed lineage leukemia), расположенный в 11-й хромосоме (локу с 11q23), участвует в огромном числе (более 60) реци-прокных хромосомных транслокаций, в резуль тате которых MLL образует химерные гены с разными генами-партнерами. Белок MLL является одним из ключевых факторов регулировки экспрессии большо-
го числа генов, связанных с дифференцировкой клеток и контролем клеточного цикла. Важнейшими генами-мишенями MLL-регуляторных комплексов (которые относятся к Т риторакс группе, см. лекцию № 1, Приложение 4) являются гены, содержащие ДНК-последовательности так называемых «гомеобоксов» (НОХ, ^теоЬох). Гомеобоксы кодируют очень консервативные белковые ДНК-связывающиеся до-
мены (гомеодомены), присутствующие в группе факторов активации транскрипции (HOX-белках), которые регулируют эмбриональное развитие организма и дифференцировку стволовых клеток. То есть функционирование белка MLL напрямую связано с регуляцией этих важнейших клеточных процессов [25—27].
На рис. ЗА представлена схема структурной организации MLL-белка, показывающая расположение основных функциональных доменов. Среди этих доменов есть ДНК-связывающие участки (A T, CxxC), домены, осуществляющие белок-белковые взаимодействия (PHD, T AD), домены с гистон-метилтранс-феразной (SET) и ДНК-метилтрансферазной (домен в области CxxC мотивов) активностями. Крупный MLL-белок (состоит из почти 4 тыс. остатков аминокислот) содержит много функциональных доменов, что позволяет ему взаимодействовать с большим числом белков и выполнять функцию «платформы» (скэффолд белка), на которой собирается транскрипционный комплекс. Обладая гистон-метилтранс фе-разной (HMT) активностью, белок MLL играет важную роль в создании H3K4me3-меток (признак активного хроматина) в промоторных областях генов-мишеней, кроме того, он способен инициировать транскрипцию путем самостоятельного рекрутирования белков PIC комплекса [30] (см. лекцию № 1, Приложения 3 и 4).
Локус 11q23 (ген MLL) относится к так называемым «горячим точкам» рекомбинации ДНК. Кроме многочисленных хромосомных транслокаций, ген MLL или его участки могут претерпевать различные перестройки: делеции, инверсии, вставки фрагментов локуса 11q23 в другие хромосомы [29]. Несмотря на такую повышенную рекомбинационную активность, лишь очень небольшая часть образующихся производных MLL-генов (AMLL) обладает заметной онко-генной активностью. При острых лейкозах выявляются небольшие внутригенные аберрации, которые заключаются в дублировании нескольких первых эк-зонов гена MLL (рис. 3Б). Эта аномалия, которая получила название частичной тандемной дупликации (PTD, partial tandem duplication), не выявляется цитогенетическими методами и часто встречается при ОМЛ с нормальным кариотипом [31]. Такие дупликации в MLL-гене существенно крупнее (приблизительно в 100 раз) ITD-дупликаций в гене FLT3 (см. главу II). Смысл таких отличий понятен — если в FL T3-рецепторе даже небольшое изменение в JM-домене приводит к дестабилизации ингибирующей конформации и онкогенному эффекту, то в случае MLL требуется масштабная «перекройка» белковой структуры, позволяющая существенно изменить свойства этого многофункционального белка. Такого рода пертурбации достигаются или путем добавления в структуру MLL-белка последовательностей, несущих дополнительный набор функциональных доменов (MLL-PTD), или путем удаления значительной (C-концевой)
части белка и привнесения на ее место чужеродных последовательностей (хромосомные транслокации).
Перестройки в локусе 1Ц23 (ДMLL+ лейкозы) выявляются в ~5 % случаев ОЛЛ, в ~10% случаев ОМЛ и фактически во всех случаях лейкозов смешанного происхождения [25]. На рис. 3В показана диаграмма, иллюстрирующая частоту встречаемости различных вариантов хромосомных аберраций, затрагивающих МХХ-ген, у больных ОЛЛ и ОМЛ [29]. Следует отметить, что количественное соотношение различных типов рекомбинаций в локусе 1Ц23 при ДMLL+ лейкозах существенно отличается у детей и взрослых, с возрастом эти различия постепенно нивелируются [32—34]. Этот факт, вероятно, является причиной того, что данные по частоте встречаемости у детей различных вариантов геномных аберраций (причем, не только в локусе 1Ц23) могут различаться в зависимости от того, дети какого возраста превалировали в исследовании. Например, в большинстве случаев В-клеточный ОЛЛ у младенцев (возраст до 1 года) относится к ДMLL+ лейкозам, где основным типом хромосомной транслокации является ^4;11)^21^23) с образованием химерного гена MLL-AFF1 (М1.1.-А14). При ДMLL+ ОЛЛ у детей старшего возраста с этой аберрацией начинают серьезно «конкурировать» t(И;19Xq23;p13.3)/MLL-MILT7 (МЫ-£Ж1) и t(9;11)(p22;q23)/MLL-MLLT3 (МИ-МУ). Интересно, что у взрослых пациентов с ДMLL+ ОЛЛ доминирующей транслокацией опять становится ^4;11)^21^23) [25, 34]. Считается, что все острые лейкозы с аберрациями в ло-кусе 1Ц23 имеют неблагоприятный прогноз. Различные варианты прогноза, от «промежуточного» к «плохому», и даже «очень плохому», ассоциированы с конкретными типами хромосомных аберраций. Однако некоторые транслокации, например, ^1;11)^21'^23)/МЫ,-МЫ,ТП (М1.1-AF1q), связаны с благоприятным течением болезни и хорошим ответом на терапию [35]. Поэтому стратификация ДMLL+ лейкозов на различные диагностические варианты является важным моментом в определении эффективной терапии этого заболевания. Единственная 1Ц23-аберрация, включенная в классификацию ВОЗ (см. таблицу), не имеет никаких исключительных особенностей (типа повышенной агрессивности или хорошего прогноза), кроме ее широкой распространенности при острых лейкозах.
Гены-партнеры МЫ^ по транслокации кодируют различные белки, которые привносят в гибридный белок большое число разнообразных доменов, оказывающих влияние на онкогенный потенциал химерных генов. По локализации в клетке кодиру емых белков гены-партнеры МЫ^ подразделяют на «цитоплазматические» и «ядерные». Цитоплазматические гены-партнеры кодируют белки с различными функциями: белки, участвующие в эндоцитозе (EPS15), белки-медиаторы сигнальной трансдукции (АР6) и даже проапоптозные белки митохондрий (АР^). Ядерные гены-партнеры кодируют белки цитоскелета ядра ^ЕРТ6), гистон-ацетилтранс-феразы (СВР/Р300), но наиболее часто онкогенные гибридные MLL-белки содержат на С-конце фрагменты
3 ’201 1
3 ’201 1
белков, которые являются активаторами транскрипции или контролируют элонгацию (непрерывность синтеза мРНК) транскрипции (AF4, AF5, AF9, AF10, AF17, ELL и ENL) [26, 30, 36]. Учитывая такое разнообразие гибридных MLL-белков, можно предположить, что существует много механизмов, с помощью которых они реализуют свой онкогенный потенциал. Это могут быть механизмы, которые придают лейкозным клеткам свойства, характерные как для онкогенных мутаций класса II (блок диф-ференцировки и самоподдержание клеток), так и для мутаций класса I (увеличение пролиферативного потенциала и жизнеспособности клеток). Все эти механизмы так или иначе связаны с нарушением регуляции транскрипции генов-мишеней MLL-белка. Нарушения генной экспрессии могут быть опосредованы, например, изменениями модификации гистонов, такими как отсутствие или нестабильность специфичных «меток» активного хроматина (H3K4me), вносимых SET-доменом MLL-белка — доменом, который отсутству ет во всех рекомбинантных MLL-белках (см. рис. 3Б). Подобные или отличные эпигенетические изменения в генах-мишенях могут провоцироваться гистон- или ДНК-модифицирую щимидоменами белков-партнеров MLL. N-концевая MLL-составляющая гибридных белков, которая содержит ДНК-связывающие участки (AT и CxxC), выполняет, вероятно, только одну важную функцию — нацеливает онкогенные белки на гены-мишени интактного MLL-белка.
Анализ индивидуальных гибридных MLL-белков показал, что в основе их онкогенной активности могут лежать как минимум 2 типа механизмов — изменение трансактивации и димеризация. Считается, что присутствие цитоплазматической составляющей в гибридных MLL-белках может приводить к принудительной диме-
ризации ^концевых областей MLL-белка (своеобразный вариант MLL-PTD, см. рис. 3А), что вызывает модуляцию экспрессии генов-мишеней [36]. Учитывая, что среди ядерных белков-партнеров MLL много компонентов комплексов активации (репрессии) транскрипции, то это может приводить к сборке на генах-мишенях MLL-модифицированных транскрипционных комплексов, осуществляющих атипичную генную экспрессию [30, 36]. Наличие белков-партнеров, имеющих собственные ДНК-связывающие домены, позволяет предположить возможность участия в онкогенном процессе так называемых реципрокных белков, продуктов экспрессии с реципрокных химерных генов (см. Приложение). Для транслокации ^4;11)^21^23) было показано, что не только MLL-AFF1-белок, который синтезируется на 1Ц+-хромосоме, но и реципрокный AFF1-MLL-белок ^—) обладают онкогенной активностью. Причем совместная экспрессия этих белков взаимно дополняет их онкогенный потенциал (эффект комплементарности, как у мутаций класса I и II), приводя к заметному увеличению пролиферации и выживаемости лейкозных клеток [29].
Сегодня предпринимаются первые попытки понять, как работают разнообразные гибридные MLL-белки, как в зависимости от природы белка-партнера изменяется работа сложных транскрипционных комплексов, собранных на их основе [26, 28—30, 36]. Эти механизмы необходимо понять, чтобы появилась возможность проектировать препараты, нацеленные на патогенные MLL-белки.
В следующей лекции будут рассмотрены молекулярные механизмы рекуррентных генетических аберраций, характерных для гематологических опухолей лимфоидного происхождения.
Литература
1. Vardiman J., Thiele J., Arber D. et al.
The 2008 revision of the World Health Organization (WHO) classification of myeloid neoplasms and acute leukemia: rationale and important changes. Blood 2009;114:937-51.
2. Tefferi A., Gilliland G. Oncogenes in myeloproliferative disorders. Cell Cycle 2007;6:550-66.
3. Noble M., Endicott J., Johnson L. Protein kinase inhibitors: insights into drug design from structure. Science 2004;303:1800-5.
4. Lemmon M., Schlessinger J. Cell signaling by receptor tyrosine kinases. Cell 2010;141:1117-34.
5. Toffalini F., Demoulin J.B. New insights into the mechanisms of hematopoietic cell transformation by activated receptor tyrosine kinases. Blood 2010;116:2429-37.
6. Jura N., Zhang X., Endres N. et al.
Catalytic control in the EGF receptor and its connection to general kinase regulatory mechanisms. Mol Cell 2011;42:9-22.
7. Taylor S., Kornev A. Protein kinases: evolution of dynamic regulatory proteins. Trends Biochem Sci 2011;36:65-77.
8. Matsumura I., Mizuki M., Kanakura Y. Roles for deregulated receptor tyrosine kinases and their downstream signaling molecules in hematologic malignancies. Cancer Sci 2008;99:479-85.
9. Griffith J., Black J., Faerman C. et al.
The structural basis for autoinhibition of FLT3 by the juxtamembrane domain. Mol Cell 2004;13:169-78.
10. Hubbard S. Juxtamembrane autoinhibition in receptor tyrosine kinases. Nat Rev Mol Cell Biol 2004;5:464-71.
11. Reindl C., Spiekermann K. From kinases to cancer. Leakiness, loss of autoinhibition
and leukemia. Cell Cycle 2006;5:599-602.
12. Jatiani1 S., Baker S., Silverman L.,
Reddy P. JAK/STAT pathways in cytokine signaling and myeloproliferative disorders: approaches for targeted therapies. Genes Cancer 2010;1:979-93.
13. Chalandon Y., Schwaller J. Targeting mutated protein tyrosine kinases and their signaling pathways in hematologic malignancies. Haematologica 2005;90:949-68.
14. Krause D., van Etten R. Tyrosine kinases as targets for cancer therapy.
New Engl J Med 2005;353:172-87.
15. Bain B. Myeloid and lymphoid neoplasms with eosinophilia and abnormalities of PDGFRA, PDGFRB or FGFR1. Haematologica 2010;95:696-8.
16. Gotlib J., Cools J. Five years since the discovery of FIP1L1-PDGFRA: what we have learned about the fusion and other
molecularly defined eosinophilias. Leukemia 2008;22:1999-2010.
17. Schwartz R. A molecular star in the wars against cancer. New Engl J Med 2002;347:462-3.
18. Curtis C., Grand F., Musto P. et al. Two novel imatinib-responsive PDGFRA fusion genes in chronic eosinophilic leukaemia. Brit J Haematology 2007;138:77-81.
19. Eswaran J., Knapp S. Insights into protein kinase regulation and inhibition by large scale structural comparison. Biochim Biophys Acta 2010;1804:429-32.
20. Sugimoto Y., Muramatsu H.,
Makishima H. et al. Spectrum of molecular defects in juvenile myelomonocytic leukaemia includes ASXL1 mutations.
Brit J Haematol 2010;150:83-7.
21. Chan R., Feng G.S. PTPN11
is the first identified proto-oncogene that encodes a tyrosine phosphatase. Blood 2007;109:862-7.
22. Matozaki T., Murata Y., Saito Y. et al. Protein tyrosine phosphatase SHP-2: a protooncogene product that promotes Ras activation. Cancer Sci 2009;100:1786-93.
23. Ostman A., Hellberg C., Bohmer F.
Protein-tyrosine phosphatases and cancer. Nat Rev Cancer 2006;6:307-20.
24. Esteller M. Epigenetics provides a new generation of oncogenes and tumour-suppressor genes. Brit J Cancer 2006;94:179-83.
25. Krivtsov A., Armstrong S. MLL translocations, histone modifications and leukaemia stem-cell development. Nat Rev Cancer 2007;7:823-33.
26. Slany R. The molecular biology of mixed lineage leukemia. Haematologica 2009;94:984-93.
27. Marschalek R. Mixed lineage leukemia: roles in human malignancies and potential therapy. FEBS J 2010;277:1822-31.
28. Cosgrove M., Patel A. Mixed lineage leukemia: a structure-function perspective of the MLL1 protein. FEBS J 2010;277:1832-42.
29. Marschalek R. Mechanisms of leukemogenesis by MLL fusion proteins. Brit J Haematology 2011;152:141-54.
30. Mohan M., Lin C., Guest E.,
Shilatifard A. Licensed to elongate: a molecular mechanism for MLL-based leukaemogenesis. Nat Rev Cancer 2010;10:721-8.
31. Basecke J., Whelan J., Griesinger F., Bertrand F. The MLL partial tandem duplication in acute myeloid leukaemia.
Brit J Haematology 2006;135:438-49.
32. Greaves M. Childhood leukaemia. Molecular genetics provide exciting new insights into the pathogenesis of childhood leukaemia. Brit Med J 2002;324:283-7.
33. Wiemels J. Chromosomal translocations in childhood leukemia: natural history, mechanisms and epidemiology. J Natl Cancer Inst Monographs 2008;39:87-90.
34. Meyer C., Kowarz E., Hofman J. et al. New insights to the MLL recombinome of acute leukemias. Leukemia 2009;23:1490-9.
35. Balgobind B., Raimondi S., Harbott J. et al. Novel prognostic subgroups
in childhood 11q23/MLL-rearranged acute myeloid leukemia: results of an international retrospective study.
Blood 2009;114:2489-96.
36. Liu H., Cheng E., Hsieh J. MLL fusions. Pathways to leukemia. Cancer Biol & Therapy 2009;8:1204-11.
37. Frohling S., Dohner H. Chromosomal abnormalities in cancer. New Engl J Med 2008;359:722-34
3 ’201 1
