Timothy B Campbell1, Si Yi Zhang1, Alexander Valencia1, Emmanuelle Passegue1
1Eli and Edythe Broad Center of Regeneration Medicine and Stem Cell Research, University of California, San Francisco, San Francisco, CA
Tóm tắt
Tóm tắt
Các khối u tăng sinh tủy (MPN) là những bệnh ung thư máu bắt nguồn từ các đột biến thúc đẩy (driver mutation) biến đổi tế bào gốc tạo huyết. MPN thể hiện sự tái cấu trúc tủy xương (BM) mô đệm một cách rõ rệt, bao gồm sự thay đổi xơ hóa tủy có hại dẫn đến sự phụ thuộc vào tạo huyết ngoài tủy và những bệnh lý lâm sàng nghiêm trọng hơn. Những liệu pháp nhắm vào việc thay đổi xơ hóa sẽ có sức hấp dẫn rộng rãi trong điều trị các bệnh này. Chúng tôi đã chứng minh vai trò quan trọng của các tế bào bạch cầu ác tính trong việc tái cấu trúc các tế bào sàng trung mô ngoại tủy (MSC) thành các tế bào tiểu cầu dòng tế bào tạo xơ (OBC) trong một mô hình bệnh bạch cầu mãn tính (CML) do BCR/ABL thúc đẩy (Schepers et al., Cell Stem Cell, 2013). Trong một nghiên cứu riêng biệt về một mô hình MPN xơ hóa do Jak2V617F thúc đẩy, sự mất tế bào MSC dương tính với nestin và bệnh thần kinh được coi là yếu tố quan trọng trong quá trình tiến triển bệnh nhưng sự tham gia của chúng trong xơ hóa tủy chưa được nghiên cứu (Arranz et al., Nature. 2014). Mục tiêu của chúng tôi là xác định loại tái cấu trúc mô đệm tủy xương diễn ra trong các mô hình MPN không phải CML do các đột biến khác nhau và thể hiện một phổ độ nặng và xơ hóa của bệnh. Điều này bao gồm một mô hình transgenic Jak2V617F xơ hóa tối thiểu (mô hình Jak2V617F, Xing et al., Blood, 2008) và các mô hình xơ hóa tiên tiến hơn do sự biểu hiện của MPLW515L (mô hình MPLW515L, Pikman et al., PLoS Med, 2006) hoặc sự kết hợp giữa biểu hiện transgenic Jak2V617F với sự loại bỏ có điều kiện của gen polycomb EZH2 (mô hình Jak2V617F/EZH2-/- , Sashida et al., JEM, 2016). Chúng tôi phát hiện những thay đổi trong tế bào máu và tủy xương tạo huyết phổ biến ở cả ba mô hình, bao gồm sự tăng tiểu cầu và sự mở rộng của các tế bào tiền thân đa năng thiên về dòng myeloid trong tủy xương, đồng thời xác nhận mức độ xơ hóa bằng cách nhuộm picrosirius đỏ cho các mảnh xương. Cả hai mô hình MPLW515L và Jak2V617F/EZH2-/- xơ hóa nặng đều cho thấy sự ức chế trong số lượng tế bào MSC ngoại tủy, OBC và tế bào nội mô (EC) trong quá trình phát triển bệnh - trong hầu hết các nhóm nghiên cứu, số lượng tế bào đệm tuyệt đối giảm hơn 50%. Thêm vào đó, chúng tôi quan sát thấy rằng các tế bào tủy xương toàn bộ từ chuột Jak2V617F/EZH2-/- chứa rất ít tế bào tạo hình khối nguyên bào sợi (CFU-F). Trong các thí nghiệm đồng nuôi được thiết kế để đo lường sự tái cấu trúc MSC trực tiếp do các tế bào ác tính gây ra, cả tế bào tủy xương MPLW515L và Jak2V617F/EZH2-/- đều ức chế sự hình thành khối tế bào MSC ngoại tủy khỏe mạnh theo thời gian. Ngược lại, chúng tôi không thấy sự ức chế về số lượng tế bào đệm hoặc sự phát triển của MSC trong mô hình Jak2V617F xơ hóa tối thiểu. Trong các thí nghiệm ban đầu đo lường tế bào MSC ngoại tủy hiếm có quanh mạch máu tủy trung tâm, chúng tôi phát hiện giảm số lượng MSC dương tính với LepR (Ding et al., Nature, 2012) trong cả hai mẫu xương dài MPLW515L và Jak2V617F/EZH2-/- qua nhuộm miễn dịch huỳnh quang. Kết quả của chúng tôi chỉ ra rằng sự phát triển xơ hóa trong MPN không phải CML ức chế số lượng và chức năng tế bào đệm có thể là thông qua những ảnh hưởng trực tiếp từ các tế bào tạo huyết ác tính. Điều này trái ngược với sự phát triển xơ hóa của CML, trong đó các tế bào đệm xơ hóa tủy ngoại tủy được mở rộng. Sự khác biệt này có thể được giải thích một phần bởi loại và vị trí của xơ hóa trong những mô hình khác nhau này. Mô hình CML có xơ hóa collagen-I ngoại tủy kiểu tiêu điểm rất phụ thuộc vào quá trình tái cấu trúc tế bào tạo xương, trong khi các mô hình MPLW515L và Jak2V617F/EZH2-/- có xơ hóa reticulin tủy trung tâm lan tỏa hơn, có thể được sản xuất thông qua quá trình lão hóa hoặc biệt hóa tế bào đệm. Tổng thể, nghiên cứu này nhấn mạnh rằng một phương pháp "một kích cỡ cho tất cả" để hiểu biết về xơ hóa tủy là không đủ. Để phân biệt những khác biệt này, chúng tôi đang xem xét các thay đổi định tính và định lượng trong các quần thể MSC tủy trung tâm bổ sung, bao gồm MSC dương tính với PDGFR+, Sca-1+ và Gli-1+ trong quá trình phát triển MPN cũng như kiểm tra các chất trung gian phân tử của sự tái cấu trúc mô đệm. Mục tiêu lâu dài của chúng tôi là xác định các liệu pháp có thể khôi phục một môi trường tủy xương bình thường hơn và hỗ trợ tạo huyết khỏe mạnh trong MPN.
