CC BY
32
Клиническая онкогематология. 2020;13(1):75-88
Clinical oncohematology. 2020;13(1):75-88
ТРАНСПЛАНТАЦИЯ КОСТНОГО МОЗГА
Ведущая роль BAALC-экспрессирующих клеток-предшественниц в возникновении и развитии посттрансплантационных рецидивов у больных острыми миелоидными лейкозами
Н.Н. Мамаев, А.И. Шакирова, И.М. Бархатов, Я.В. Гудожникова, Т.Л. Гиндина, О.В. Паина, Л.С. Зубаровская, Б.В. Афанасьев
НИИ детской онкологии, гематологии и трансплантологии им. Р.М. Горбачевой, ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова», ул. Льва Толстого, д. 6/8, Санкт-Петербург, Российская Федерация, 197022
РЕФЕРАТ
Представлены данные, указывающие на частую гиперэкспрессию гена BAALC, в т. ч. в комбинации с гиперэкспрессией гена WT1, у детей и взрослых с острыми миелоидными лейкозами (ОМЛ). Программа лечения включала трансплантацию аллогенных ге-мопоэтических стволовых клеток. При анализе данных серийного измерения уровней экспрессии генов BAALC и WT1 у 50 больных ОМЛ (37 взрослых и 13 детей) было показано, что повышенная экспрессия гена BAALC чаще наблюдалась у больных с М1, М2, М4 и М5 ФАБ-вариантами ОМЛ, причем одинаково часто у взрослых и детей. Более того, гиперэкспрессия гена BAALC нередко сочеталась с повышенной экспрессией гена WT1, что указывало на худший прогноз. Поскольку уровень экспрессии гена BAALC у больных ОМЛ тесно связан с продуцирующими его клетками-предшественницами лейкозного гемопоэза, серийное изучение этого феномена открывает перспективы к пониманию места этих клеток в возникновении и развитии посттрансплантационных рецидивов, что имеет важное значение как в теоретическом, так и практическом плане.
Ключевые слова: острые миелоидные лейкозы, гены BAALC и WT1, синхронная гиперэкспрессия, посттрансплантационные рецидивы, BAALC-продуцирующие клетки-предшественницы, прогноз.
Получено: 30 июня 2019 г. Принято в печать: 1 декабря 2019 г.
Для переписки: Николай Николаевич Мамаев, д-р мед. наук, профессор, ул. Льва Толстого, д. 6/8, Санкт-Петербург, Российская Федерация, 197022; e-mail: [email protected]
BONE MARROW TRANSPLANTATION
Crucial Role of BAALC-Expressing Progenitor Cells in Emergence and Development of Post-Transplantation Relapses in Patients with Acute Myeloid Leukemia
NN Mamaev, AI Shakirova, IM Barkhatov, YaV Gudozhnikova, TL Gindina, OVPaina, LS Zubarovskaya, BVAfanas'ev
RM Gorbacheva Scientific Research Institute of Pediatric Oncology, Hematology and Transplantation; IP Pavlov First Saint Petersburg State Medical University, 6/8 L'va Tolstogo str., Saint Petersburg, Russian Federation, 197022
ABSTRACT
This article presents data demonstrating frequent BAALC hyperexpression, also in combination with WT1 hyperexpression, in children and adults with acute myeloid leukemia (AML). Treatment included allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. The analysis of serial measurements of BAALC and WT1 expression level in 50 AML patients (37 adults and 13 children) showed that the increased BAALC expression is more common in patients with M1, M2, M4, and M5 FAB variants of AML with equal frequency in adults and children. Furthermore, the increased BAALC expression was rather common in combination with the increased WT1 expression, which predicted poorer prognosis. Since BAALC expression level in AML patients is closely related to AML-producing progenitor cells of leukemia hematopoiesis, a serial study of this phenomenon offers insights into the role of these cells in emergence and development of post-transplantation relapses, which is of both theoretical and practical importance.
Keywords: acute myeloid leukemia, BAALC and WT1 genes, synchronous hyperexpression, post-transplantation relapses, BAALC-producing progenitor cells, prognosis.
Received: June 30, 2019 Accepted: December 1, 2019
For correspondence: Prof. Nikolai Nikolaevich Mamaev, MD, PhD, 6/8 L'va Tolstogo str., Saint Petersburg, Russian Federation, 197022; e-mail: [email protected]
© 2020 практическая медицина
75
Для цитирования: Мамаев Н.Н., Шакирова А.И., Бархатов И.М. и др. Ведущая роль BAALC-экспрессирующих клеток-предшественниц в возникновении и развитии посттрансплантационных рецидивов у больных острыми миелоидными лейкозами. Клиническая онкогематология. 2020;13(1):75-88.
DOI: 10.21320/2500-2139-2020-13-1-75-88
For citation: Mamaev NN, Shakirova AI, Barkhatov IM, et al. Crucial Role of BAALC-Expressing Progenitor Cells in Emergence and Development of Post-Transplantation Relapses in Patients with Acute Myeloid Leukemia. Clinical oncohematology. 2020;13(1):75-88 (In Russ).
DOI: 10.21320/2500-2139-2020-13-1-75-88
ВВЕДЕНИЕ
Как известно, в физиологических условиях гемопоэз обеспечивается системой взаимосвязанных между собой С034-позитивных клеток-предшественниц [13], незрелых бластных элементов и формирующихся из них более зрелых видов кроветворных клеток, имеющих взаиморегулирующие связи [4-6]. По-видимому, такие же несколько модифицированные системы регуляции образования кроветворных элементов имеют место и при лейкозах.
Одной из причин неуспеха терапии острых мие-лоидных лейкозов (ОМЛ), включая трансплантацию аллогенных гемопоэтических стволовых клеток (ал-лоТГСК), считаются рецидивы. Последние у большинства больных успешно верифицируются с помощью серийного измерения уровня экспрессии гена ШТ1 [7, 8], что позволяет количественно оценить число накапливающихся в тканях бластных элементов. Однако источником накопления в лейкозной популяции этих клеток являются предшественники лейкозного гемо-поэза с иммунофенотипом С034+С038- [9-12].
Новым молекулярным маркером в понимании патогенеза рецидивов острых лейкозов постепенно становится ген ВАЛЬС, высокий уровень экспрессии которого как раз тесно связан с активностью этих лейкозных клеток-предшественниц [13-16]. Сначала белковый продукт этого гена был обнаружен в цитоплазме клеток головного мозга [17], откуда и пошло его необычное название. В гематологии феномен гиперэкспрессии гена ВАЛЬС был продемонстрирован у больных ОМЛ с трисомией хромосомы 8, на длинном плече которой и находится этот ген [17]. Позднее наличие этого феномена и его тесная связь с клинико-лабораторными показателями были подтверждены у многих больных ОМЛ [18-33].
Накопленный к настоящему времени опыт показывает, что в случае как нормального, так и лейкозного гемопоэза экспрессия гена ВАЛЬС является чрезвычайно специфичной для С034-позитивных клеток-предшественниц костного мозга, но значительно снижена в С034-негативных клетках [13-15, 34]. При ОМЛ наиболее высокий уровень экспрессии гена ВАЛЬС наблюдается у больных с М2 ФАБ-вариантом ОМЛ, маркированным транслокацией ^8;21)^22^22), чему имеется частичное объяснение [19, 35-37]. Чуть реже она встречается у больных с М1 ФАБ-вариантом ОМЛ и практически отсутствует при М3-варианте [31, 38].
По последним данным, в роли инициирующих ОМЛ клеточных элементов выступают прежде всего ранние предшественники с иммунофенотипом С034+С038-. Важной особенностью этих клеток является их малая чувствительность к цитостатическим
препаратам и иммунотерапии [39, 40]. В силу данного обстоятельства они могут выдерживать проводимую терапию, включая режимы кондиционирования со сниженной цитостатической активностью. После ее прекращения они легко восстанавливают свой патологический потенциал с развитием рецидива. Немаловажно и то, что активированные в гемопоэз лейкозные клетки-предшественницы способны к экспрессии гена BAALC, что, по аналогии с геном WT1, может быть легко измерено методом количественной полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени [7, 32]. Исходя из этих предпосылок, одновременное измерение уровней экспрессии обоих обсуждаемых здесь экс-прессионных молекулярных маркеров представляется чрезвычайно важным для дальнейшего прояснения механизмов возникновения, развития и коррекции рецидивов, включая посттрансплантационные (ПТР).
Одно из первых, не связанных с трансплантацией, исследований [41] было выполнено в когорте из 45 взрослых больных с ОМЛ, положительным по ядро-связывающему фактору (core-binding factor, CBF). Эта группа была представлена 28 больными со стандартной транслокацией t(8;21)(q22;q22) и 17 пациентами с инверсией inv(16). Одновременное использование в работе данных по экспрессии генов BAALC и WT1 представляется многообещающим как в теоретическом, так и практическом плане. Как оказалось, наличие у таких больных высокого уровня экспрессии гена BAALC ко времени постановки диагноза четко ассоциировалось с нарастанием кумулятивной частоты рецидивов (КЧР; p = 0,002) и ухудшением безрецидивной выживаемости (БРВ; p = 0,011). В посттрансплантационный же период высокие уровни экспрессии генов BAALC и WT1 были связаны с ухудшением общей выживаемости (ОВ; p = 0,001 и p = 0,003 соответственно) и БРВ (p = 0,002 и p = 0,006 соответственно), так же как и с нарастанием КЧР (p = 0,001 и p = 0,003 соответственно). Обращало на себя внимание, что обнаруженные в посттрансплантационный период более высокие уровни экспрессии генов BAALC и WT1 у больных ОМЛ с транслокацией t(8;21)(q22;q22) были отрицательно связаны с ухудшением ОВ (p = 0,018 и p = 0,015 соответственно) и нарастанием КЧР (p = 0,019 и p = 0,011 соответственно). Таким образом, данное исследование стало первым, в котором в группе больных со стандартным лечением показано, что более высокие уровни экспрессии генов BAALC и WT1 в посттрансплантационный период у пациентов с CBF-позитивными вариантами ОМЛ позволяют предсказывать не только вероятность развития рецидивов, но и ожидаемую продолжительность жизни у этой категории больных.
Цель настоящего исследования состоит в оценке взаимоотношения между количеством лейкозных
клеток-предшественниц и бластных элементов у больных с различными ФАБ-цитологическими и цитогенетическими вариантами ОМЛ с помощью одновременного серийного измерения уровней экспрессии генов ВАЛЬС и ШТ1.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В настоящее исследование включено 107 больных с различными ФАБ-цитологическими и цитогенетиче-скими вариантами ОМЛ, программа лечения включала аллоТГСК в клинике НИИ ДОГиТ им. Р.М. Горбачевой при Первом СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова. Среди них было 54 лица женского пола и 53 — мужского в возрасте от 2 до 60 лет с медианой возраста 27 лет. Определение количества копий транскриптов обоих изучаемых в исследовании генов выполняли методом ПЦР в реальном времени по ранее описанной методике [7, 33] с использованием соответствующих наборов реагентов и калибраторов производителя Inogene (Россия). В качестве порога для разграничения групп больных с высоким и низким уровнями экспрессии гена BAALC была выбрана величина 3100 (31 %) копий/104 копий гена ABL, которая была сопоставима с максимальным значением уровня экспрессии гена BAALC у больных в состоянии цитологической ремиссии до и после аллоТГСК в течение 2 лет. Согласно рекомендациям группы European LeukemiaNet, уровень экспрессии гена WT1 250 копий/104 копий гена ABL был выбран в качестве порогового для разграничения больных с высоким и низким уровнями экспрессии данного молекулярного маркера [7]. Статистический анализ полученных данных осущест-
вляли с использованием программного обеспечения SPSS Statistics ver. 22.0.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Доказательство участия £АА/.С-продуцирующих клеток-предшественниц в возникновении и развитии посттрансплантационных рецидивов ОМЛ
Главное доказательство участия ВААЬС-продуциру-ющих клеток-предшественниц в возникновении и развитии ПТР было получено нами при анализе группы больных ОМЛ (л = 12), у которых перед трансплантацией уровень экспрессии гена ШТ1 был повышен, а содержание бластных элементов в аспиратах костного мозга было менее 5 % [8]. Медиана времени взятия пробы костного мозга перед проведением аллоТГСК в этой группе больных составила 14 дней (с Д-17 по Д-6). Это исследование выявило наличие гиперэкспрессии гена ВАЛЬС на этапе трансплантации только у 3 из 12 пациентов, что сопровождалось ранним возникновением у них рецидивов ОМЛ после выполнения аллоТГСК и статистически значимым ухудшением показателей БРВ (р = 0,002 и р = 0,019 соответственно) (рис. 1).
Эти данные стали основанием для проведения исследования с параллельным измерением уровней экспрессии генов ВАЛЬС и ШТ1 у 95 больных с различными ФАБ-вариантами ОМЛ, программа лечения которых включала аллоТГСК. У 50 из них (37 взрослых и 13 детей до 17 лет) значения уровней экспрессии генов ВАЛЬС и ШТ1 были получены на этапе рецидивов, а их сопоставление с клиническими и лабораторными характеристиками больных представлено в табл. 1.
■ бластные клетки < 5 %, BAALC* WT1+; n = 3; 1GG %
■ бластные клетки < 5 %, BAALC-WT1+; n = 9; 11,1 %
■ бластные клетки < 5 %, BAALCWT1+; n = 9; 44,4 %
■ бластные клетки < 5 %, BAALC+WT1+; n = 3; G %
0
400 600
Время после аллоТГСК, дни
200 400 600
Время после аллоТГСК, дни
Рис. 1. Кумулятивная частота рецидивов (A) и 2-летняя безрецидивная выживаемость (Б) у больных ОМЛ с высоким уровнем экспрессии гена WT1 и сниженным до 4 % содержанием бластных элементов в аспиратах костного мозга с повышенным и подпо-роговым уровнями экспрессии гена BAALC на этапе выполнения аллоТГСК (в Д0)
Fig. 1. Cumulative incidence of relapses (A) and 2-year disease-free survival (£) in AML patients with high WT1 expression level and the blast percentage decreased to 4 % in bone marrow aspirates with increased and subthreshold levels of BAALC expression at the time of allo-HSCT (Day 0)
Таблица 1. Уровни экспрессии генов 6ЛЛ/.С и И/7~7 на этапе постановки диагноза, перед аллоТГСК и при посттрансплантационных рецидивах у больных с различными ФАБ-вариантами ОМЛ
Этапы заболевания _
Этапы заболевания Время
Па- ФАБ- _Диагноз (Д)_Перед аллоТГСК (ДО)_ПТР__с одновременной после
циент вариант Возраст, ВААЮ, Ш1, копии/104 Властные ВЛЛ/.С, Ш1, копии/104 Властные ВЛЛ£С, Ш1, копии/104 Властные День гиперэкспрессией аллоТГСК,
№ ОМЛ Пол лет % копий ЛВ/. клетки, % % копий ЛБА клетки, % % копий ЛБА клетки, % ПТР генов ВЛЛ/.СИ ШТ1 Исход дни
1 М1 м 21 НД НД НД 0,5 379 2,5 329 7858 70,0 146 ПТР Умер 306
2 М1 Ж 48 17 386 60,0 НД НД НД 117 281 40,0 61 ПТР Умер 98
3 М1 Ж 54 НД НД НД 32 18 439 79,2 77 32 981 35,4 24 ДО, ПТР Умер 61
4 М1 Ж 26 130 10 493 84,2 НД НД НД 125 6500 11,6 400 Д, ПТР Умер 692
5 М1 Ж 60 2617 1728 96,6 3 29 0,6 378 197 37,0 155 Д Умер 382
6 М1 Ж 18 370 402 32,0 НД НД НД - - - - Д Умер 95
7 М1 М 18 242 13 542 93,2 НД НД НД — — — — д Жив 730*
8 М1 Ж 25 НД НД НД 40 1764 13,2 - - - - ДО Умер 613
9 М1 Ж 44 НД НД НД 29 2355 8,8 НД НД НД 21 — Умер 45
10 М1 Ж 32 НД НД НД 21 40 2,0 4 41 7,8 98 — Жив 672
11 М1 М 26 НД НД НД 2 47 2,6 2 35 48,0 143 — Умер 179
12 М2 М 30 4 725 26,8 НД НД НД 153 2363 23,0 53 ПТР Умер 194
13 М2 Ж 15 89 37 71,2 34 322 9,0 67 2033 45,0 67 ДО, ПТР Умер 306
14 М2 М 39 НД НД НД НД НД НД 83 18 872 26,0 77 ПТР Умер 350
15 М2 Ж 38 НД НД НД 787 8756 59,4 — — — — ДО Умер 407
16 М2 М 58 НД НД НД 366 26100 45,8 НД НД НД 763 ДО Умер 763
17 М2 М 35 НД НД НД 34 4238 5,0 — — — — ДО Умер 20
18 М2 М 8 321 1236 69,6 22 7 4,2 — — — — д Жив 469
19 М2 М 9 99 10 789 21,2 27 4 1,6 — — — — д Жив 730*
20 М2 М 28 НД НД НД НД НД НД 23 5518 24,0 68 - Умер 162
21 М2 Ж 49 НД НД НД 14 4 6,5 НД НД НД 188 — Умер 214
22 М2 М 15 0,6 37 8,8 НД НД НД - - - - - Жив 730*
23 МО Ж 42 НД НД НД 521 8296 14,0 НД НД НД 138 ДО Умер 166
24 МО М 25 124 2,5 84,6 НД НД НД 82 5 28,2 98 - Умер 103
25 МО Ж 12 0,01 11168 99,0 НД НД НД НД НД НД 112 — Умер 129
26 М4 М 6 982,1 183 54,6 НД НД НД 7118 296 41,2 246 ПТР Умер 779
27 М4 Ж 34 НД НД НД 549 10 819 11,6 НД НД НД 526 ДО Умер 560
28 М4 М 39 НД НД НД 503 3548 62,0 — — — — ДО Жив 614
29 М4 Ж 21 107 867 17,0 НД НД НД 389 529 12,0 83 Д, ПТР Умер 393
30 М4 Ж 25 107 1790 82,0 НД НД НД — — — — Д Жив 730*
31 М4 М 5 95 999 65,8 НД НД НД 35 411 12,6 223 Д, ПТР Жив 730*
32 М4 М 21 НД НД НД 39 41 5,4 — — — — — Жив 518
33 М4 Ж 28 НД НД НД 34 7367 7,6 НД НД НД 195 до Жив 730*
34 М4 Ж 16 34 1479 22,5 НД НД НД - - - - Д Умер 128
35 М4 М 19 27 14 929 95,0 9 1319 25,4 — — — — — Умер 311
ф Ф Ж Ж
I I
I £
I «О
to
S й
о ю
ф ж
о О СО <£>
ф *
S ф
I I
I I
Ю (N1
Ч- о
00
I о
(О О*
СО ЧД
to 5: сп
со ЧД
ср d
ф о ч о.
Z >У
о СП ^
ф ф
Обоснование клинической значимости гиперэкспрессии гена BAALC у взрослых пациентов с различными ФАБ-вариантами ОМЛ и повышенной экспрессией гена WT1, получавших аллоТГСК
М1 ФАБ-вариант ОМЛ
Как видно из данных, представленных в табл. 1, на начальном этапе заболевания повышенная экспрессия гена BAALC имела место у 4 (80 %) из 5 обследованных пациентов с М1 ФАБ-вариантом ОМЛ (№ 4-7), причем у всех в комбинации с повышенным уровнем экспрессии гена WT1. Незадолго до трансплантации (в Д0) умеренная гиперэкспрессия гена BAALC (32 и 40 % соответственно) была отмечена только у 2 (28,6 %) из 7 обследованных пациентов, причем в обоих наблюдениях (№ 3 и 8) в комбинации с гиперэкспрессией гена WT1. Наконец, на этапе ПТР повышенная экспрессия гена BAALC выявлена у 5 (71 %) из 7 обследованных пациентов, в т. ч. у 4 (№ 1-4) в комбинации с гиперэкспрессией гена WT1.
В качестве иллюстрации представлены развернутые клинические и лабораторные данные одной из этих больных (рис. 2). Речь идет о пациентке 26 лет с М1 ФАБ-вариантом ОМЛ (№ 4), имевшей сложный кариотип, который дополнительно усугублялся наличием в этих клетках повышенной экспрессии гена EVI1. В данном наблюдении одновременное повышение уровней экспрессии генов BAALC и WT1 было зарегистрировано уже в начале заболевания, но аллоТГСК с использованием миелоаблативного режима кондиционирования была выполнена в состоянии достигнутых клинико-гема-тологической и молекулярной ремиссий. Несмотря на это обстоятельство, в посттрансплантационный период у больной диагностировано два цитологических рецидива (в Д218+ и Д400+), что потребовало проведения неотложной повторной трансплантации от гаплоидентичного родственного донора. Исход этой гаплоТГСК был неутешительный, поскольку ранний рецидив развился уже в Д101+. В это время имел место синхронный скачок уровней экспрессии обоих изучаемых молекулярных маркеров. Из этого следует, что плохой исход заболевания при лейкозе с повышенной экспрессией трех прогностически неблагоприятных молекулярных маркеров был предрешен, а продолжительность жизни со времени проведения последней трансплантации составила всего 249 дней.
М2 ФАБ-вариант ОМЛ
На начальном этапе заболевания повышенная экспрессия гена BAALC имела место только у 3 (60 %) из 5 обследованных нами пациентов с М2 ФАБ-вариантом ОМЛ, в т. ч. у 2 (№ 18 и 19) в комбинации с гиперэкспрессией гена WT1. Непосредственно перед трансплантацией доля BAALC-экспрессирующих клеток-предшественниц была увеличена у 4 (57 %) из 7 пациентов, включая 4 (№ 13, 15-17) с синхронным повышением уровня экспрессии гена WT1. На этапе ПТР гиперэкспрессия гена BAALC отмечена у 3 (75 %) из 4 обследованных нами пациентов (№ 12-14), причем у всех в комбинации с резко повышенной экспрессией гена WT1 .
Время до и после аллоТГСК,дни
Рис. 2. Серийное измерение уровней экспрессии генов БАА1С, №Т1 и БУИ, а также содержания бластных элементов в аспиратах костного мозга больной 26 лет с М1 ФАБ-вариантом ОМЛ (№ 4) и сложным кариотипом 47,ХХ, der(11)add(q15), del(q23), +21, дополненным гиперэкспрессией гена БУИ. У больной имело место одновременное повышение уровней экспрессии обоих генов на этапах первичного диагноза ОМЛ, а также 2-го и 3-го рецидивов, что предопределило летальный исход через 692 дня после 1-й аллоТГСК
аллоТГСК — трансплантация аллогенных гемопоэтических стволовых клеток; КМ — костный мозг; ПТР — посттрансплантационный рецидив.
Fig. 2. Serial measurements of both BAALC, WT1 and EVI1 expression levels, and blast percentage in bone marrow aspirates of a female patient, aged 26 years, with M1 FAB variant of AML (No. 4) and complex 47,XX, der(11)add(q15), del(q23), +21 karyotype with EVI1 hyperexpression. In this patient simultaneous expression increase of both genes was observed at the time of primary AML diagnosis as well as on the 2nd and 3rd relapses, which caused death 692 days after the 1st allo-HSCT a^oTrCK — allogeneic hematopoietic stem cell transplantation; KM — bone marrow; nTP — post-transplantation relapse.
В качестве иллюстрации приводим развернутые клинические и лабораторные данные одного из этих пациентов (рис. 3). Речь идет о больном 30 лет (№ 12) с М2 ФАБ-вариантом ОМЛ и кариотипом 46,Х^ add(1) (р36), <8;21)^22^22), add(17)(q25).
АллоТГСК выполнена в состоянии достигнутой клинико-гематологической ремиссии, но с наличием минимальной остаточной болезни с использованием режима кондиционирования сниженной интенсивности. Посттрансплантационный период осложнился развитием двух цитологических рецидивов (в Д53 + и Д139+) с увеличением содержания бластных элементов до 23 и 28 % соответственно, что четко коррелировало с двумя пиками синхронного повышения экспрессии генов ВАЛЬС и ШТ1. Второй цитологический рецидив сопровождался более высоким содержанием бластных элементов в костном мозге (28 %) и нарастанием уровня экспрессии гена ШТ1 до 2649 копий. При этом количество ВААЬС-экспрессирующих клеток-предшественниц лейкоз-ного гемопоэза в данном наблюдении оставалось увеличенным (47 %), что, естественно, предвещало неблагоприятный исход. Продолжительность жизни со времени выполнения аллоТГСК составила 194 дня.
М4 ФАБ-вариант ОМЛ
На начальном этапе гиперэкспрессия гена ВАЛЬС была зафиксирована у 5 (71 %) из 7 обследованных нами больных с М4 ФАБ-вариантом ОМЛ, в т. ч. у 4 пациентов (№ 29-31, 34) в комбинации с гипер-
экспрессией гена №Т1. Непосредственно перед трансплантацией повышение уровня экспрессии гена ВАЛЬС имело место у 4 пациентов (№ 27, 28, 32 и 33), в т. ч. у 2 (№ 27 и 28) с высокой экспрессией гена ШТ1. На этапе ПТР гиперэкспрессия гена ВААЬС была обнаружена у 3 (60 %) из 5 обследованных больных (№ 26, 29 и 31), причем у всех в комбинации с повышенной экспрессией гена ШТ1.
В качестве иллюстрации представленных положений приводим расширенные клинические и лабораторные данные одной из этих пациенток (рис. 4), часть клинических и лабораторных данных которой опубликована ранее [42]. Речь идет о больной в возрасте 21 года (№ 29) с М4 ФАБ-вариантом ОМЛ с исходным кариотипом 45,ХХ, ту(3)^2^26), -7 и гиперэкспрессией гена БУИ.
Как видно из данных, представленных на рис. 4, феномен одновременного повышения уровней экспрессии генов ВААЬС и ШТ1 сначала был зарегистрирован перед выполнением аллоТГСК с использованием режима кондиционирования сниженной интенсивности. На этапах 1-го и 2-го рецидивов выраженность феномена одновременной гиперэкспрессии обоих изучаемых генов стала нарастать. Более того, стало ясно, что подъемы экспрессии генов ВААЬС и ШТ1 были взаимосвязаны, а также существенно опережали по времени рост содержания бластных элементов в костном мозге. Такое прогрессирующее течение заболевания в комбинации с отмеченными выше неблагоприятными изменениями хромосом
■ бластные клетки
-RUNX1-RUNX1T1
■WT1
-BAALC
100
90
80
5 70:
^
m
х о
н Ф С ж X 2
60 50 40 30 20
10
5 %
П ТР
100 '153 88 П Р
ТГ СК 47 Г
//1833 ►-^■—-М 3107 2363 2649
•.725 614 У.
26,8 \\\ / / t
23 28
\ / / /
\/ / W/ /
^—♦— - -♦—
100 000
Ii
10000
31 %
1000
250
100
) я> - з s ""
о
ЗО э С Ж
2т> — Ф
я с
U и
1
10
—, о % и
-100 -58 -24 30 44 53 61 88 95
Время до и после аллоТГСК, дни
110
139
Рис. 3. Серийное измерение уровней экспрессии генов BAALC и WT1, а также химерного транскрипта RUNX1-RUNX1T1 и содержания бластных элементов в костном мозге больного 30 лет (№ 12) с М2 ФАБ-вариантом ОМЛ и кариотипом 46,XY, add(1)(p36), t(8;21) (q22;q22), add(17)(q25). АллоТГСК выполнена в состоянии клинико-гематологической ремиссии, но при наличии минимальной остаточной болезни (по данным измерения уровня экспрессии химерного транскрипта RUNX1-RUNX1T1) с использованием режима кондиционирования сниженной интенсивности. Посттрансплантационный период осложнился развитием двух цитологических рецидивов (в Д53+ и Д139+) с повышением содержания бластных элементов в костном мозге до 23 и 28 % соответственно, что четко ассоциировалось с двумя пиками синхронного повышения экспрессии генов BAALC и WT1 аллоТГСК — трансплантация аллогенных гемопоэтических стволовых клеток; КМ — костный мозг; ПТР — посттрансплантационный рецидив.
Fig. 3. Serial measurements of BAALC and WT1 expression levels, the RUNX1-RUNX1T1 chimeric transcript, and blast percentage in bone marrow aspirates of a patient (No. 12), aged 30 years, with M2 FAB variant of AML and the 46,XY, add(1)(p36), t(8;21)(q22;q22), add(17)(q25) karyotype. Allo-HSCT was performed in clinical and hematologic remission but with minimal residual disease (according to the measurements of the RUNX1-RUNX1T1 chimeric transcript expression) using reduced intensity conditioning regimen. In post-transplantation period two cytological relapses occurred (on Days 53+ and 139+) with blast percentage in bone marrow increasing to 23 % and 28 %, respectively, which was clearly associated with two peaks of simultaneous increase of BAALC and WT1 expression аллоТГСК — allogeneic hematopoietic stem cell transplantation; КМ — bone marrow; ПТР — post-transplantation relapse.
0
не только предвещало плохой прогноз, но и привело к летальному исходу через 393 дня после выполнения аллоТГСК.
М5 ФАБ-вариант ОМЛ
На начальном этапе гиперэкспрессия гена BAALC на фоне высокого содержания бластных элементов в костном мозге и резкого повышения уровня экспрессии гена WT1 (11 753 копии/104 копий гена ABL) была зафиксирована только у 1 (25 %) из 4 обследованных нами больных с М5 ФАБ-вариантом ОМЛ (№ 43). Непосредственно же перед трансплантацией измеренная у 2 больных экспрессия гена BAALC не достигала порогового уровня.
Данные по экспрессии генов BAALC и WT1 у детей
с ОМЛ до 17 лет, получавших аллоТГСК
Поскольку, по литературным данным, уровни экспрессии генов BAALC и WT1 у взрослых и детей с ОМЛ могут различаться [43], мы сочли необходимым посвятить этому вопросу отдельный раздел работы.
Как видно из данных табл. 1, в общую когорту пациентов исследования включено 13 детей в возрасте 3-17 лет. У 4 из них был диагностирован М2
ФАБ-вариант ОМЛ, у 5 — М4-вариант. По 1 пациенту имели М0, М3 и М7 ФАБ-варианты.
На начальном этапе заболевания повышенный уровень экспрессии гена ВААЬС отмечался у 8 (42 %) из 13 пациентов (№ 13, 18, 19, 26, 31, 34, 43 и 47), в т. ч. у 5 в комбинации с гиперэкспрессией гена ШТ1 (№ 18, 19, 31, 34 и 43). Непосредственно перед трансплантацией феномен повышения экспрессии обоих интересующих нас генов был зарегистрирован только у 1 больной (№ 13), клинические и лабораторные данные которой представлены на рис. 5.
В этом наблюдении кариотип лейкозных клеток 49,ХХ, +Х, +4, ^8;21)^22^22), +15 формально должен был расцениваться как прогностически благоприятный в связи с наличием транслокации ^8;21), дополненной присутствием трех хромосом. На таком цитогенетическом фоне было зарегистрировано одновременное повышение уровней экспрессии генов ВААЬС и ШТ1 как в дебюте заболевания, так на этапах
1-го и 2-го ПТР (в Д67+ и Д165+). При этом в условиях
2-го рецидива содержание бластных элементов в костном мозге было более высоким — 76 %, что сопровождалось увеличением уровня экспрессии генов ШТ1 (9929 копий) и ВААЬС (133 %). В итоге справиться
бластные клетки -♦- EVI1 -Ф- WT1 -Щ- BAALC
-97 -62 -20 27 41 55 83 121 132 169 197 232 251 Время до и после аллоТГСК, дни
Рис. 4. Серийное измерение уровней экспрессии генов ВАЛЮ, №11 и ЕУ11, а также содержания бластных элементов в аспиратах костного мозга у пациентки в возрасте 21 год (№ 29) с М4 ФАБ-вариантом ОМЛ, кариотипом 45,ХХ, ту(3)(я21я26), -7 и гиперэкспрессией гена ЕУ11. У больной имело место одновременное надпороговое их повышение как перед аллоТГСК с использованием режима кондиционирования сниженной интенсивности, так и на этапах обоих рецидивов, что в сочетании с прогностически неблагоприятными изменениями хромосом, по-видимому, могло определить летальный исход через 393 дня после аллоТГСК аллоТГСК — трансплантация аллогенных гемопоэтических стволовых клеток; КМ — костный мозг; ПТР — посттрансплантационный рецидив.
Fig. 4. Serial measurements of both BAALC, WT1 and EVI1 expression levels, and blast percentage in bone marrow aspirates of a female patient (No. 29), aged 21 years, with M4 FAB variant of AML, the 45,XX, inv(3)(q21q26), -7 karyotype, and EVI1 hyperexpression. In this patient simultaneous above-threshold increase of them was observed both prior to allo-HSCT using reduced intensity conditioning regimen and at the time of both relapses, which along with prognostically unfavorable chromosomal changes could probably be the reason of death 393 days after allo-HSCT a^oTrCK — allogeneic hematopoietic stem cell transplantation; KM — bone marrow; nTP — post-transplantation relapse.
К
m
x
о
H
е л
ж X 2
бластные клетки
-RUNX1-RUNX1T1
■WT1
-BAALC
ПТР
90
85
ПТР
80
. 70 -
5133
со <4 71 /jA ТГ 34 СК 1 67 76 /д\ 9929
5198ДЧ\ ' S \ / / \ \
60
50 :
.20334
322
/457
40
37
30
20
10
100 000
L
10000 О S
31 % —
1000 1
250 100
10
■D
о
» С
» с
-451
-120
-79
-43
-7 25 42 67 99 Время до и после аллоТГСК, дни
119
165
203
Рис. 5. Серийное измерение уровней экспрессии генов BAALC, №11 и содержания бластных элементов в аспиратах костного мозга у больной 15 лет (№ 13) с М2 ФАБ-вариантом ОМЛ и кариотипом 49,ХХ, +Х, +4, ^8;21)(я22;я22), +15. У больной имело место одновременное повышение уровней экспрессии обоих генов на этапах первичной диагностики ОМЛ, а также 1-го и 2-го рецидивов, что и предопределило летальный исход через 306 дней после аллоТГСК аллоТГСК — трансплантация аллогенных гемопоэтических стволовых клеток; КМ — костный мозг; ПТР — посттрансплантационный рецидив.
9
0
Fig. 5. Serial measurements of both BAALC, WT1 expression levels, and blast percentage in bone marrow aspirates of a female patient (No. 13), aged 15 years, with M2 FAB variant of AML and the 49,XX, +X, +4, t(8;21)(q22;q22), +15 karyotype. In this patient simultaneous expression increase of both genes was observed at the time of primary AML diagnosis as well as on the 1st and 2nd relapses, which caused death 306 days after allo-HSCT a^oTrCK — allogeneic hematopoietic stem cell transplantation; KM — bone marrow; nTP — post-transplantation relapse.
ПТР
ПТР
100
90
80
70
Ö ш с
VO
о с
ТГСК
■ бластные клетки
■WT1
■BAALC
1 г ^___^ 7118 96.6 ♦ 1864
982 \ ¡Г
-148 -56 246 317 372 398
Время до и после аллоТГСК, дни
442
779
100 0000
100000
100000
2052
---------31 %
60-\-X \-f—t^-
54.6* 296 \ /4?\ 379 ' ^ 1000 50---------------------------------SX....JL-----------250
, 183 ^ \ » / \ \ —I 100
40-/-
' 41.2
30
20
10 5 0
ро - о а . Ф
! i
к э
• 5
Ф х о
Рис. 6. Серийное измерение уровней экспрессии генов ВАЛЮ и \МТ1, а также содержания бластных элементов в костном мозге ребенка 6 лет (№ 26) с М4 ФАБ-вариантом ОМЛ и исходно нормальным кариотипом 46,XY. ГаплоТГСК выполнена по жизненным показаниям в условиях прогрессирования лейкоза с высоким уровнем экспрессии гена ВААА1С. При последнем цитологическом рецидиве, который был диагностирован в Д779+, содержание бластных элементов в костном мозге достигло 96,6 %, что сопровождалось синхронным повышением экспрессии генов \ЫТ1 и ВАА1С (до 2052 копий и 1864 % соответственно). На этом этапе заболевания его неблагоприятный исход был предрешен. Продолжительность жизни после гаплоТГСК составила 779 дней гаплоТГСК — гаплоидентичная трансплантация гемопоэтических стволовых клеток; КМ — костный мозг; ПТР — посттрансплантационный рецидив.
Fig. 6. Serial measurements of both BAALC, WT1 expression levels, and blast percentage in bone marrow aspirates of a child (No. 26), aged 6 years, with M4 FAB variant of AML and initially normal 46,XY karyotype. Haplo-HSCT was performed as life-saving procedure in the context of leukemia progression with a high BAALC expression level. On the last cytological relapse diagnosed on Day 779+ blast percentage in bone marrow reached 96.6 %, which was accompanied by simultaneous increase of WT1 and BAALC expression (up to 2052 copies and 1864 %, respectively). At this stage of the disease a poor outcome was undoubtedly to expect. The time from haplo-HSCT to death was 779 days
гаплоТГСК — haploidentical hematopoietic stem cell transplantation; КМ — bone marrow; ПТР — post-transplantation relapse.
с прогрессированием данного варианта ОМЛ не удалось, что, по-видимому, предопределило как общий неблагоприятный исход заболевания, так и уменьшение срока жизни до 306 дней.
Следующее наблюдение касается ребенка 6 лет с М4 ФАБ-вариантом ОМЛ (№ 26) с исходно нормальным кариотипом 46,XY, у которого родственная гаплоТГСК была проведена по жизненным показаниям в условиях непрерывного прогрессирования лейкоза с высоким уровнем экспрессии гена BAALC. При этом предпочтение было отдано режиму кондиционирования сниженной интенсивности (рис. 6).
Повышение уровней экспрессии гена BAALC имело место на начальном этапе заболевания, непосредственно перед выполнением гаплоТГСК, а также при 1-м и 2-м цитологических рецидивах, установленных в Д246+ и Д774+ соответственно. Это совпало по времени с появлением в клетках сложного кариотипа в 1-м ПТР: 46,XY, del(2)(q?33), del(5)(q?22), add(19)(q13)[2]/46, idem, add(X)(p22) del(5)(q31), add(6)(q25), add(9)(p24)[3]. При этом обсуждаемый в работе феномен двойной (синхронной) гиперэкспрессии генов BAALC и WT1 имел место лишь на этапе 2-го ПТР на фоне резкого (96,6 %) повышения содержания бластных элементов в костном мозге
до уровня тотальной метаплазии. В такой ситуации общий плохой исход заболевания был предрешен, а продолжительность жизни от времени выполнения гаплоТГСК составила 779 дней.
Наконец, в заключение мы представляем данные серийного измерения генов ВААЬС и ШТ1 у 5-летнего ребенка с М4 ФАБ-вариантом ОМЛ (№ 31), имевшего в кариотипе транслокацию ^8;21)^22^22), делецию del(7q) и ряд других, менее значимых хромосомных изменений. Как видно из данных, представленных на рис. 7, одновременная гиперэкспрессия генов ВААЬС и ШТ1 имела место перед трансплантацией, а в более ослабленном виде — и на этапе ПТР.
Подводя итог этой части работы, следует заметить, что гиперэкспрессия гена ВААЬС, отражающая увеличение количества ВААЬС-продуцирующих клеток-предшественниц лейкозного гемопоэза, была представлена при всех ФАБ-вариантах ОМЛ как у взрослых, так и детей. По нашим данным, она часто встречалась в комбинации с повышенной экспрессией гена ШТ1, что четко ассоциировалось как с общим неблагоприятным исходом заболевания, так и с уменьшением продолжительности жизни. В целом вклад гиперэкспрессии гена ВААЬС, а также его комбинации с гиперэкспрессией гена ШТ1 представляется клинически
■ RUNX1-RUNX1T1
■ бластные клетки
■WT1 -»-BAALC
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 5
100 0000
ПТР комбинированный
-225 -210 -192 -178 -148
-45 84 123 154 182 201 Время до и после аллоТГСК, дни
223
251
368
100000 О s X
31 % О п
s
100000 е TH
250 j ы .—. s<
1000 ио Д е
100 - -
ЗО э с п 1р — ф сс
10 I -1 г
1 —о "L L
0,1 —
Рис. 7. Серийное измерение уровней экспрессии генов BAALC и WT1, а также содержания бластных элементов в костном мозге ребенка 5 лет (№ 31) с М4 ФАБ-вариантом ОМЛ и кариотипом 46,XY, t(8;21)(q22;q22), del(7)(q32;q36). АллоТГСК выполнена в состоянии клинико-гематологической ремиссии, но при наличии минимальной остаточной болезни (по данным измерения уровня экспрессии химерного транскрипта RUNX1-RUNX1T1) с использованием режима кондиционирования сниженной интенсивности. Рецидив диагностирован в Д223+, после купирования которого дальнейшее течение ОМЛ расценивалось как относительно благоприятное
аллоТГСК — трансплантация аллогенных гемопоэтических стволовых клеток; КМ — костный мозг; ПТР — посттрансплантационный рецидив.
Fig. 7. Serial measurements of both BAALC, WT1 expression levels, and blast percentage in bone marrow aspirates of a child (No. 31), aged 5 years, with M4 FAB variant of AML and the 46,XY, t(8;21)(q22;q22), del(7)(q32;q36) karyotype. Allo-HSCT was performed in clinical and hematologic remission but with minimal residual disease (according to the measurements of the RUNX1-RUNX1T1 chimeric transcript expression) using reduced intensity conditioning regimen. A relapse was diagnosed on Day 223+, after its arrest the course of AML was considered relatively favorable аллоТГСК — allogeneic hematopoietic stem cell transplantation; КМ — bone marrow; ПТР — post-transplantation relapse.
0
значимым. Это отчетливо представлено ниже в виде объединенных данных разного профиля.
Во-первых, по нашим данным, 2-летняя КЧР четко зависела от наличия или отсутствия у больных перед выполнением аллоТГСК феномена гиперэкспрессии гена BAALC (рис. 8).
Во-вторых, при наличии у больных ОМЛ одновременного сопряженного повышения уровней экспрессии генов BAALC и WT1 в посттрансплантационный период 2-летние КЧР, БРВ и ОВ статистически значимо ухудшались (рис. 9).
В-третьих, нежелательные эффекты повышения числа BAALC-продуцирующих клеток-предшественниц в виде увеличения КЧР у больных ОМЛ после аллоТГСК были существенно нивелированы при условии использования миелоаблативных режимов кондиционирования (рис. 10).
ОБСУЖДЕНИЕ
Представленные в настоящей работе данные по одновременному измерению уровней экспрессии генов BAALC и WT1 у больных ОМЛ, которым выполнена аллоТГСК, получены впервые. Они показывают, что одним из важных неблагоприятных факторов, связанных с увеличением КЧР и ухудшением
БРВ у больных ОМЛ после аллоТГСК, является наличие у них одновременной гиперэкспрессии генов BAALC и WT1, регистрируемой не в дебюте заболевания, а на этапе трансплантации и/или после ее выполнения. Эти данные вполне согласуются с результатами выполненных в этом направлении единичных работ как у больных ОМЛ [41], так и с миелодиспластиче-ским синдромом [44]. В основе этого феномена лежит то, что выявляемые с помощью количественной ПЦР транскрипты BAALC и WT1 у этих больных отражают число BAALC-продуцирующих клеток-предшественниц и функционально тесно связанных с ними WT1-экспрессирующих бластных элементов.
По нашим данным, феномен одновременной гиперэкспрессии двух генов имел место у больных с М1 и М2 ФАБ-вариантами ОМЛ, а также в случае сложных и более прогностически благоприятных кариотипов. Кроме того, он наблюдался у всех 3 обследованных нами больных с гиперэкспрессией ответственного за резистентность к терапии гена EVI1 [45]. Важно и то, что у части больных с наиболее неблагоприятным течением лейкоза пики двойной гиперэкспрессии исследуемых нами генов повторялись.
Согласно имеющейся концепции, уровень экспрессии гена BAALC отражает количество готовых к трансформации в лейкозный гемопоэз клеток-предшественниц [13-15]. Окончательная
А
Б
В
200
Г"
400
-Т"
600
800
Время после аллоТГСК, дни
-г
200
1400
-1600
800
Время после аллоТГСК, дни
т
200
I-
400
600
т-
800
Время после аллоТГСК, дни
BAALC WT1-; n = 48 BAALC-WT1+; n = 25
BAALC+WT1+; n = 16 BAALCWT1" n = 6
цензурированы
А
Б
В
т-
200 400 600 800
Время после аллоТГСК, дни
0 200 400 600 800
Время после аллоТГСК, дни
200 400 600 800
Время после аллоТГСК, дни
Рис. 8. Показатели 2-летних общей выживаемости (А), безрецидивной выживаемости (Б) и кумулятивной частоты рецидивов (В) после аллоТГСК в группах больных ОМЛ с наличием или отсутствием гиперэкспрессии гена BAALC на этапе трансплантации в Д0
Fig. 8. 2-year overall survival (А), disease-free survival (Б), and cumulative incidence of relapses (В) after allo-HSCT in AML patients with or without BAALC hyperexpression at the time of transplantation on Day 0
Рис. 9. Показатели 2-летних общей выживаемости (А), безрецидивной выживаемости (Б) и кумулятивной частоты рецидивов (В) после аллоТГСК в группах больных ОМЛ с наличием или отсутствием одновременной гиперэкспрессии генов BAALC и WT1 в посттрансплантационный период
Fig. 9. 2-year overall survival (А), disease-free survival (Б), and cumulative incidence of relapses (В) after allo-HSCT in AML patients with or without simultaneous BAALC and WT1 hyperexpression in the post-transplantation period
0
0
0 200 400 600
Время после аллоТГСК, дни
200 400
Время после аллоТГСК, дни
Рис. 10. Показатели 2-летней кумулятивной частоты рецидивов после аллоТГСК в группах больных ОМЛ с миелоаблативным (А) и немиелоаблативным (Б) режимами кондиционирования с учетом наличия или отсутствия гиперэкспрессии гена BAALC до проведения кондиционирования
Fig. 10. 2-year cumulative incidence of relapses after allo-HSCT in AML patients with myeloablative (А) and non-myeloablative (Б) conditioning regimens with or without BAALC hyperexpression prior to conditioning treatment
0
природа этих клеток до конца не установлена [2, 46], хотя больше всего на эту роль претендуют С034-позитивные клетки с иммунофенотипом С034+С038- [9-12]. С нашей точки зрения, небольшой пробел в знаниях о природе лейкозных клеток-предшественниц большого значения не имеет. Важно то, что они ответственны за повышенную экспрессию гена BAALC, на основании чего могут быть легко определены и количественно измерены. Если к этому добавить, что нарастание числа этих клеток-предшественниц, особенно в комбинации с увеличением массы ЖТ1-продуцируюш,их бластных элементов, связано с быстрым развитием стандартных цитологических рецидивов, а также с ухудшением как БРВ, так и ОВ, то клиническая важность такого комбинированного маркера становится еще более очевидной. Что касается успеха проводимой терапии, то о нем можно говорить лишь в случае стойкого достижения у больных снижения числа BAALC-экспрессируюш,их лейкозных клеток-предшественниц.
Вопрос о причинах и механизмах перехода этих клеток из дремлющего в активное состояние до конца не решен [1]. В какой-то мере эту роль могли выполнять возможные в лейкозных клетках цито-генетические и молекулярные изменения, которые обнаруживаются в клетках-предшественницах. Согласно недавним работам, уровень экспрессии гена BAALC и, соответственно, количество продуцирующих его транскрипт клеток-предшественниц у больных со сложным и моносомным кариотипами, а также при ряде широко распространенных транслокаций и трисомий выше, чем при других изменениях ка-риотипа [19, 47, 48]. В то же время у больных с нормальным кариотипом активно обсуждается участие в этом процессе повреждений генов РЬеи, ТР53, ЫРЫ1
и ряда других [1, 49]. Кроме того, не исключается участие в нарастании экспансии клеток-предшественниц в гемопоэз некоторых видов микроРНК, в частности микроРНК-3151, локус Ш1Я-3151 которой в геноме человека тесно связан с геном BAALC [50]. На наш взгляд, заслуживает также внимания гипотетическая утрата лейкозными клетками некого тормозящего влияния на экспансию в гемопоэз клеток-предшественниц патологически измененных бластных элементов [6]. Похоже, что у больных с одновременной гиперэкспрессией генов BAALC и ШТ1 это нарушение торможения представлено сильнее, в т. ч. из-за присущих бластным элементам цитогенетических и/или молекулярных изменений, а также воздействия на них химиотерапии.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Говоря о терапии ОМЛ, следует помнить, что прежде всего она повреждает бластные элементы и в меньшей степени влияет на клетки-предшественницы. В связи с этим КЧР у больных ОМЛ, получавших лечение, пока высока. В то же время препаратов для избирательного повреждения лейкозных клеток-предшественниц до сих пор мало. Согласно нашим данным, аллоТГСК может оказаться мощным инструментом воздействия на них при условии использования миелоаблативных режимов кондиционирования. Последние могут быть дополнены эпигенетической терапией, направленной на де-ацетилирование гистонов [51]. Что касается оценки эффективности любой, в т. ч. экспериментальной, терапии, на основании результатов нашей работы она может базироваться на серийном контроле уровней экспрессии генов BAALC и ШТ1.
КОНФЛИКТЫ ИНТЕРЕСОВ
Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов.
ИСТОЧНИКИ ФИНАНСИРОВАНИЯ
Исследование не имело спонсорской поддержки.
ВКЛАД АВТОРОВ
Концепция и дизайн: Н.Н. Мамаев, А.И. Шакирова. Предоставление материалов исследования:
А.И. Шакирова, И.М. Бархатов, Я.В. Гудожникова, Т.Л. Гиндина, О.В. Паина.
Анализ и интерпретация данных: Н.Н. Мамаев, А.И. Шакирова.
Подготовка рукописи: Н.Н. Мамаев, А.И. Шакирова. Административная поддержка: Б.В. Афанасьев, Л.С. Зубаровская.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. MacLean AL, Lo Celso C, Stumpf MPH. Stem cell population biology: Insights from hematopoiesis. Stem Cells. 2017;35(1):88-8. doi: 10.1002/stem.2508.
2. Yilmaz OH, Valdez R, Theisen BK, et al. Pten dependence distinguishes haematopoietic stem cells from leukemia-initiating cells. Nature. 2006;441(25):475-82. doi: 10.1038/nature04703.
3. Quek E, Otto GW, Garnett C, et al. Genertically distinct leukemic stem cells in human CD34- acute myeloid leukemia are arrested at a hematopoietic precursor-like stage. J Exp Med. 2016;213(8):1513-35. doi: 10.1084/jem.20151775.
4. Brenet F, Scandura JM. Cutting the brakes on hematopoietic regeneration by blocking TGFß to limit chemotherapy-induced myelosuppression. Mol Cell Oncol. 2015;2(3):e978703. doi: 10.4161/23723556.2014.978703.
5. Riether C, Schurch CM, Ochsenbein AF. Regulation of hematopoietic and leukemic stem cells by the immune system. Cell Death Differ. 2015;22(2):187-98. doi: 10.1038/cdd.2014.89.
6. Laurenti E, Gottgens B. From haematopoietic stem cells to complex differentiation landscapes. Nature. 2018;553(7689):418-26. doi: 10.1038/nature25022.
7. Cilloni D, Renneville A, Hermitte F, et al. Real-time quantitative polymerase chain reaction detection of minimal residual disease by standardized WT1 assay to enhance risk stratification in acute myeloid leukemia: a European LeukemiaNet study. J Clin Oncol. 2009;27(31):5195-201. doi: 10.1200/JCO.2009.22.4865.
8. Гудожникова Я.В., Мамаев Н.Н., Бархатов И.М. и др. Результаты молекулярного мониторинга в посттрансплантационный период с помощью серийного исследования уровня экспрессии гена WT1 у больных острыми миелоидными лейкозами. Клиническая онкогематология. 2018;11(3):241-51. doi: 10.21320/2500-2139-2018-11-3-241-251.
[Gudozhnikova YaV, Mamaev NN, Barkhatov IM, et al. Results of Molecular Monitoring in Posttransplant Period by Means of Series Investigation of WT1 Gene Expression in Patients with Acute Myeloid Leukemia. Clinical oncohematology. 2018;11(3):241-51. doi: 10.21320/2500-2139-2018-11-3-241-251. (In Russ)]
9. Won EJ, Kim H-R, Choi S-Y, et al. Direct confirmation of quiescence of CD34+CD38- leukemia stem cell populations using single cell culture, their molecular signature and clinicopathological implications. BioMed Central Cancer. 2015;15(1):2017. doi: 10.1186/s12885-015-1233-x.
10. Gerber JM, Smith BD, Ngwang B, et al. A clinically relevant population of leukemic CD34(+)CD38(-) cells in acute myeloid leukemia. Blood. 2012;119(15):3571-7. doi: 10.1182/blood-2011-06-364182.
11. Gerber JM, Zeidner JF, Morse S, et al. Association of acute myeloid leukemia's most immature phenotype with risk groups and outcomes. Haematologica. 2016;101(5):607-16. doi: 10.3324/haematol.2015.135194.
12. Jentzsch M, Bill M, Nicolet D, et al. Prognostic impact of the CD34+/CD38-cell burden in patients with acute myeloid leukemia receiving allogeneic stem cell transplantation. Am J Hematol. 2017;92(4):388-96. doi: 10.1002/ajh.24663.
13. Baldus CD, Tanner SM, Kusewitt DF, et al. BAALC, a novel marker of human hematopoietic progenitor cells. Exp Hematol. 2003; 31(11):1051-6. doi: 10.1016/j. exphem.2003.08.004.
14. Rapin N, Bagger FO, Jendholm J, et al. Comparing cancer vs normal gene expression profiles identifies new disease entities and common transcriptional programs in AML patients. Blood. 2014;123(6):894-904. doi: 10.1182/blood-2013-02-485771.
15. Morita K, Masamoto Y, Kataoka K, et al. BAALC potentiates oncogenic ERK pathway through interactions with MEKK1 and KLF4. Leukemia. 2015;29(11):2248—56. doi: 10.1038/leu.2015.137.
16. Jentzsch M, Bill M, Grimm J, et al. High BAALC copy numbers in peripheral blood prior to allogeneic transplantation predict early relapse in acute myeloid leukemia patients. Oncotarget. 2017;8(50):87944-54. doi: 10.18632/onco-target.21322.
17. Tanner SM, Austin JL, Leone G, et al. BAALC, the human member of a novel mammalian neuroectoderm gene lineage, is implicated in hematopoiesis and acute leukemia. Proc Natl Acad Sci USA. 2001;98(24):13901-6. doi: 10.1073/ pnas.241525498.
18. Baldus CD, Tanner SM, Ruppert AS, et al. BAALC expression predicts clinical outcome of de novo acute myeloid leukemia patients with normal cytogenetics: a Cancer and Leukemia Group B Study. Blood. 2003;102(5):1613-8. doi: 10.1182/blood-2003-02-0359.
19. Qi X, Shen Y, Cen J, et al. Up-regulation of BAALC gene may be an important alteration in AML-M2 patients with t(8;21) translocation. J Cell Mol Med. 2008;12(6A):2301-4. doi: 10.1111/j.1582-4934.2008.00447.x.
20. Langer C, Radmacher MD, Ruppert AS, et al. High BAALC expression associates with other molecular prognostic markers, poor outcome, and a distinct gene-expression signature in cytogenetically normal patients younger than 60 years with acute myeloid leukemia: a Cancer and Leukemia Group B (CALGB) study. Blood. 2008;111:5371-9. doi: 10.1182/blood-2007-11-124958.
21. Mizushima Y, Taki T, Shimada A, et al. Prognostic significance of the BAALC isoform pattern and CEBPA mutations in pediatric acute myeloid leukemia with normal karyotype: a study by the Japanese Childhood AML Cooperative Study Group. Int J Hematol. 2010;91(5):831-7. doi: 10.1007/s12185-010-0585-x.
22. Yahya RS, Sofan MA, Abdelmasseih HM, et al. Prognostic implication of BAALC gene expression in adult acute myeloid leukemia. Clin Lab. 2013;59:621-8. doi: 10.7754/Clin.Lab.2012.120604.
23. Becker H, Maharry K, Mrozek K, et al. Prognostic gene mutations and distinct gene- and microRNA-expression signatures in acute myeloid leukemia with a sole trisomy 8. Leukemia. 2014;28(8):1754-8. doi: 10.1038/leu.2014.114.
24. Santamaria C, Chillon MC, Garcia-Sanz R, et al. BAALC is an important predictor of refractoriness to chemotherapy and poor survival in intermediate-risk acute myeloid leukemia (AML). Ann Hematol. 2010;89(5):453-8. doi: 10.1007/ s00277-009-0864-x.
25. Najima Y, Ohashi K, Kawamura M, et al. Molecular monitoring of BAALC expression in patients with CD34-positive acute leukemia. Int J Hematol. 2010;91(4):636-45. doi: 10.1007/s12185-010-0550-8.
26. Staffas A, Kanduri M, Hovland R, et al. Nordic Society of Pediatric Hematology and Oncology (NOPHO). Presence of FLT3-ITD and high BAALC expression are independent prognostic markers in childhood acute myeloid leukemia. Blood. 2011;118(22):5905-13. doi: 10.1182/blood-2011-05-353185.
27. Hirsch P, Tang R, Marzac C, et al. Prognostic impact of high ABC transporter activity in 111 adult acute myeloid leukemia patients with normal cytogenetics when compared to FLT3, NPM1, CEBPA and BAALC. Haematologica. 2012;97(2):241-5. doi: 10.3324/haematol.2010.034447.
28. Haferlach C, Kern W, Schindela S, et al. Gene expression of BAALC, CDKN1B, ERG, and MN1 adds independent prognostic information to cytogenetics and molecular mutations in adult acute myeloid leukemia. Genes Chromosomes Cancer. 2012;51(3):257-65. doi: 10.1002/gcc.20950.
29. Zhang J, Shi J, Zhang G, et al. BAALC and ERG expression levels at diagnosis have no prognosis impact on acute myeloid leukemia patients undergoing allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. Ann Hematol. 2018;97(8):1391-7. doi: 10.1007/s00277-018-3331-8.
30. Zhou JD, Yang L, Zhang YY, et al. Overexpression of BAALC: clinical significance in Chinese de novo acute myeloid leukemia. Med Oncol. 2015;32(1):386. doi: 10.1007/s12032-014-0386-9.
31. Xiao SJ, Shen JZ, Huang JL, Fu HY. Prognostic significance of the BAALC gene expression in adult patients with acute myeloid leukemia: A meta-analysis. Mol Clin Oncol. 2015;3(4):880-8. doi: 10.3892/mco.2015.562.
32. Weber S, Haferlach T, Alpermann T, et al. Feasibility of BAALC gene expression for detection of minimal residual disease and risk stratification in normal karyotype acute myeloid leukaemia. Br J Haematol. 2016;175(5):904-16. doi: 10.1111/bjh.14343.
33. Shakirova A, Barkhatov I, Churkina A, et al. Prognostic significance of BAALC overexpression in patients with AML during the post-transplant period. Cell Ther Transplant. 2018;7(2):54-63. doi: 10.18620/ctt-1866-8836-2018-7-2-54-63.
34. Pogosova-Agadjanyan E, Moseley A, Othus M, et al. Impact of specimen heterogeneity on biomarkers in repository samples from patients with acute myeloid leukemia: A SWOG report. Biopreserv Biobank. 2018;16(1):42-52. doi: 10.1089/bio.2017.0079.
35. Eisfeld AK, Marcucci G, Liyanarachchi S, et al. Heritable polymorphism predisposes to high BAALC expression in acute myeloid leukemia. Proc Natl Acad Sci USA. 2012;109(17):6668-73. doi: 10.1073/pnas.1203756109.
36. Nadimi M, Rahgozar S, Moafi A, et al. Evaluation of rs62527607 [GT] single nucleotide polymorphism located in BAALC gene in children with acute leukemia using mismatch PCR-RFLP. Cancer Genet. 2016;209(7-8):348-53. doi: 10.1016/j. cancergen.2016.06.005.
37. Lam K, Zhang DE. RUNX1 and RUNX1-ETO: roles in hematopoiesis and leu-kemogenesis. Front Biosci. 2012;1(17):1120-39. doi: 10.2741/3977.
38. Nolte F, Hecht A, Reinwald M, et al. In acute promyelocytic leukemia (APL) low BAALC gene expression identifies a patient group with favorable overall survival and improved relapse free survival. Leuk Res. 2013;37(4);378-82. doi: 10.1016/j.leukres.2012.
39. Iljima N, Miyamura K, Itou T, et al. Functional expression of FAS (CD95) in acute myeloid leukemia cells in context of CD34 and CD38 expression: possible correlation with sensitivity to chemotherapy. Blood. 1997;90(12):4901-9. doi: 10.1182/blood.v90.12.4901.
40. Ding Y, Gao H, Zhang Q. The biomarkers of leukemia stem cells in acute myeloid leukemia. Stem Cell Investig. 2017;4(3):19. doi: 10.21037/ sci.2017.02.10.
41. Yoon JH, Kim HJ, Shin SH, et al. BAALC and WT1 expressions from diagnosis to hematopoietic stem cell transplantation: consecutive monitoring in adult patients with core-binding-factor-positive AML. Eur J Haematol. 2013;91(2):112-21. doi: 10.1111/ejh.12142.
42. Мамаев Н.Н., Горбунова А.В., Гиндина Т.Л. и др. Лейкозы и миелодиспластические синдромы с высокой экспрессией гена EVI1: теоретические и клинические аспекты. Клиническая онкогематология. 2012;5(4):361-4.
[Mamaev NN, Gorbunova AV, Gindina TL, et al. Leukemias and myelodysplastic syndromes with high EVI1 gene expression: theoretical and clinical aspects. Klinicheskaya onkogematologiya. 2012;5(4):361-4. (In Russ)]
43. Hermkens MCH, van den Heuvel-Eibrink MM, Arentsen-Peters STCJM, et al. The clinical relevance of BAALC and ERG expression levels in pediatric AML. Leukemia. 2013;27(3):735-7. doi: 10.1038/leu.2012.233.
44. Minetto P, Guolo F, Clavio M, et al. Combined assessment of WT1 and BAALC gene expression at diagnosis may improve leukemia-free survival prediction in patients with myelodysplastic syndromes. Leuk Res. 2015;39(8):866-73. doi: 10.1016/j.leuk.res.2015.04.011.
45. Hinai A, Valk P. Review: Aberrant EVI1 expression in acute myeloid leukaemia. Br J Haematol. 2016;172(6):870-8. doi: 10.1111/bjh.13898.
46. Varn FS, Andrews EH, Cheng C. Systematic analysis of hematopoietic gene expression profiles for prognostic prediction in acute myeloid leukemia. Sci Rep. 2015;5(1):16987. doi: 10.1038/srep16987.
47. Miglino M, Colombo N, Pica G, et al. WT1 overexpression at diagnosis may predict favorable outcome in patients with de novo non-M3 acute myeloid leukemia. Leuk Lymphoma. 2011;52(10):1961-9. doi: 10.3109/10428194.2011.585673.
48. Zhu YM, Wang PP, Huang JY, et al. Gene mutational pattern and expression level in 560 acute myeloid leukemia patients and their clinical relevance. J Transl Med. 2017;15(1):178. doi: 10.1186/s12967-017-1279-4.
49. DiNardo CD, Cortes JE. Mutations in AML: prognostic and therapeutic implications. Hematology Am Soc Hematol Educ Program. 2016;2016(1):348-55. doi: 10.1182/asheducation-2016.1.348.
50. Eisfeld AK, Marcucci G, Maharry K, et al. miR-3151 interplays with its host gene BAALC and independently affects outcome of patients with cytogenetically normal acute myeloid leukemia. Blood. 2012;120(2):249-58. doi: 10.1182/blood-2012-02-408492.
51. Franzoni A, Passon N, Fabbro D, et al. Histone post-translational modifications associated to BAALC expression in leukemic cells. Biochem Biophys Res Commun. 2012;417(2):721-5. doi: 10.1016/j.bbrc.2011.12.013.
