Shirong Li1, Jing Fu1, Jing Wu1,2, Markus Y Mapara1, Suzanne Lentzsch1
1Division of Hematology/Oncology, Columbia University, New York, NY
2Jilin University, Changchun, China
Tóm tắt
Tóm tắt
Giới thiệu: Trước đây, chúng tôi đã chỉ ra rằng các loại thuốc điều chế miễn dịch (IMiDs) làm giảm mức GATA1 và PU.1, dẫn đến sự ngừng trưởng thành của bạch cầu có hạt, với sự tích tụ của các tiền thân tủy xương chưa trưởng thành và sau đó là tình trạng giảm bạch cầu. Nghiên cứu của chúng tôi còn cho thấy, tương tự như các tế bào MM, cereblon (CRBN) có vai trò quan trọng trong việc trung gian tác động của IMiDs ở các tế bào gốc tạo máu (HSCs) và liên quan đến việc giảm các yếu tố phiên mã phụ thuộc IKZF1 như GATA1 và PU.1, những yếu tố này rất cần thiết cho sự phát triển và trưởng thành của bạch cầu trung tính và tế bào hồng cầu cũng như tiểu cầu. Tại đây, chúng tôi đã nghiên cứu cơ chế mà IMiDs gây ra sự phân hủy IKZF1 và xác nhận các nghiên cứu của mình in vivo bằng cách sử dụng mô hình chuột NOD/SCID/Gamma-c KO (NSG) được phát triển với con người.
Phương pháp và Kết quả: Sau khi chúng tôi chỉ ra rằng việc knockdown CRBN trong HCS gây ra sự kháng IMiDs (trừ 2014 ASH abstract 418), chúng tôi đã đánh giá ảnh hưởng của việc ức chế IKZF1 bằng hai phương pháp khác nhau. Đầu tiên, chúng tôi đã knockdown biểu hiện IKZF1 trong các tế bào CD34+ bằng cách truyền virus lentivirus shRNA. Như dự đoán, việc knockdown IKZF1 trong các tế bào CD34+ mô phỏng tác động của IMiDs dẫn đến sự gia tăng sinh sản tế bào CD34+, sự mở rộng tế bào CD33+ (phân tích bằng dòng chảy) và sự chuyển hướng cam kết dòng từ BFU-E sang CFU-G (thí nghiệm nuôi cấy). Việc knockdown IKZF1 đi kèm với giảm biểu hiện GATA1 và PU.1 ở cả mức độ mRNA và protein. Tiếp theo, chúng tôi đã tạo ra một IKZF1 đột biến bằng cách thay thế Glutamine Q146 bằng Histidine, điều này ngăn chặn quá trình ubiquitination IKZF1 do CRBN gây ra. Các tế bào CD34+ đã được truyền virus lentivirus để chuyển giao cường độ loại IKZF1-WT hoặc IKZF1-Q146H. POM không thể gây ra sự phân hủy IKZF1 trong các tế bào CD34+ IKZF1-Q146H-OE, cho thấy việc CRBN gắn kết với IKZF1 và sự ubiquitination tiếp theo là cực kỳ quan trọng trong quá trình này. Các thí nghiệm chức năng tiếp tục xác nhận rằng các tế bào CD34+ IKZF1-Q146H đã kháng sự mở rộng tế bào CD33+ do POM gây ra và sự chuyển hướng cam kết dòng từ BFU-E sang CFU-G.
Kể từ khi các mô hình chuột thông thường không thể áp dụng để thử nghiệm IMiDs in vivo do IMiDs không gắn với CRBN ở chuột (Kronke, Fink et al. 2015), chúng tôi đã thiết lập một mô hình chuột được phát triển giống như quá trình tạo máu của con người. Trong mô hình này, chuột NOD/SCID/Gamma-c KO (NSG) nhận các ghép ức chế tuyến ức thai nhi của người và 105 tế bào gan thai nhi CD34+ để tạo ra quá trình tạo máu của người bao gồm cả tế bào T có chức năng. Sau khi thiết lập quá trình tạo máu của người, chuột đã được tiêm POM (0,3 mg/kg) tĩnh mạch hai ngày một lần trong ba tuần. Phân tích tủy xương cho thấy việc điều trị bằng POM đã làm tăng đáng kể số lượng tế bào tiền thân bạch cầu/macrophage (tế bào CD34+ CD38+ CD45RA+) diễn ra với sự giảm sút của các tiền thân lymphoid thông thường (tế bào CD34+ CD10+). Sự chuyển hướng sang myelopoiesis là nhất quán với phát hiện in vitro của chúng tôi rằng IMiDs ảnh hưởng đến cam kết dòng giống.
Kết luận: Tóm lại, kết quả của chúng tôi chứng minh rằng IMiDs ảnh hưởng đến số phận tế bào CD34+ thông qua cơ chế trung gian CRBN và IKZF1. Những kết quả này sẽ hữu ích để làm sáng tỏ cơ chế của IMiDs đối với cam kết dòng và trưởng thành trong HSCs. Ngoài ra, việc thiết lập mô hình chuột ghép ngoại lai người có thể cung cấp một nền tảng tiên tiến cho việc phân tích quá trình tạo máu của người và các phản ứng miễn dịch của con người đối với IMiDs, cũng như sự phát triển của các bệnh ác tính huyết học thứ cấp in vivo.
Giải thích
Lentzsch: Axiom: Hội đồng diễn giả; Celgene: Thành viên trong Hội đồng quản trị hoặc các ủy ban cố vấn của một tổ chức; Novartis: Thành viên trong Hội đồng quản trị hoặc các ủy ban cố vấn của một tổ chức; BMS: Thành viên trong Hội đồng quản trị hoặc các ủy ban cố vấn của một tổ chức; Janssen: Thành viên trong Hội đồng quản trị hoặc các ủy ban cố vấn của một tổ chức.
