Phân Tích Sinh Học Phân Tử Của Các Tế Bào CD34+ Trong Bệnh U Tủy Xương Tự Phát Nhận Diện Một Tập Hợp Các Gen Liên Quan Đến Bệnh Và Tiết Lộ Ý Nghĩa Lâm Sàng Của Gen U Wilms 1 (WT1)
Tóm tắt
Nghiên cứu này nhằm mục đích xác định dấu hiệu biểu hiện gen trong tế bào gốc huyết học CD34+ đa năng ở bệnh u tủy xương tự phát (IM), từ đó cung cấp những hiểu biết mới về căn nguyên bệnh lý và/hoặc thông tin chẩn đoán/dự đoán. Các gen được điều chỉnh bất thường đã được phát hiện thông qua phân tích vi thể so sánh transcriptome của tế bào CD34+ bình thường và tế bào CD34+ trong IM; các gen đã chọn cũng được kiểm tra trong bạch cầu hạt. Một trăm bảy mươi bốn gen biểu hiện khác biệt đã được xác định và một phần được xác thực thông qua phương pháp phản ứng chuỗi polymerase định lượng. Biểu hiện gen bị thay đổi được xác minh thông qua việc phát hiện sự biểu hiện protein màng CD9 hoặc CD164 cao bất thường, và CXCR4 thấp, trong tế bào CD34+ ở IM. Theo phân tích dự đoán lớp, một tập hợp tám gen (CD9, GAS2, DLK1, CDH1, WT1, NFE2, HMGA2, và CXCR4) đã nhận diện chính xác IM từ tế bào CD34+ bình thường. Những gen này cũng bị điều chỉnh bất thường trong các bạch cầu hạt ở IM và có thể được phân biệt đáng tin cậy với các bạch cầu hạt trong đa hồng cầu thật và tăng tiểu cầu thiết yếu ở 100% và 81% trường hợp, tương ứng. Biểu hiện bất thường của HMGA2 và CXCR4 trong bạch cầu hạt của IM phụ thuộc vào sự có mặt và tình trạng đột biến của đột biến JAK2V617F. Mức độ biểu hiện của cả CD9 và DLK1 có liên quan đến số lượng tiểu cầu, trong khi mức độ biểu hiện WT1 cao hơn xác định các bệnh nhân IM có mức độ bệnh hoạt động cao hơn, như được tiết lộ bởi số lượng tế bào CD34+ tăng và điểm độ nghiêm trọng cao hơn. Tóm lại, phân loại phân tử của tế bào CD34+ trong IM đã phát hiện một số lượng hạn chế các gen với biểu hiện bị thay đổi mà, ngoài vai trò tiềm năng của chúng trong sinh bệnh lý bệnh, còn có liên quan đến các đặc điểm lâm sàng của bệnh nhân và có thể có ứng dụng chẩn đoán tiên đoán tiềm năng.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Vardiman, 2002, The World Health Organization (WHO) classification of the myeloid neoplasms, Blood, 100, 2292, 10.1182/blood-2002-04-1199
Barosi, 1999, Myelofibrosis with myeloid metaplasia: Diagnostic definition and prognostic classification for clinical studies and treatment guidelines, J Clin Oncol, 17, 2954, 10.1200/JCO.1999.17.9.2954
Tefferi, 2000, Myelofibrosis with myeloid metaplasia, N Engl J Med, 342, 1255, 10.1056/NEJM200004273421706
Xu, 2005, The constitutive mobilization of bone marrow-repopulating cells into the peripheral blood in idiopathic myelofibrosis, Blood, 105, 1699, 10.1182/blood-2004-06-2485
Xu, 2005, The constitutive mobilization of CD34+ cells into the peripheral blood in idiopathic myelofibrosis may be due to the action of a number of proteases, Blood, 105, 4508, 10.1182/blood-2004-08-3238
Barosi, 2001, Diagnostic and clinical relevance of the number of circulating CD34(+) cells in myelofibrosis with myeloid metaplasia, Blood, 98, 3249, 10.1182/blood.V98.12.3249
Arora, 2005, Peripheral blood CD34 count in myelofibrosis with myeloid metaplasia: A prospective evaluation of prognostic value in 94 patients, Br J Haematol, 128, 42, 10.1111/j.1365-2141.2004.05280.x
Mesa, 2005, Leukemic transformation in myelofibrosis with myeloid metaplasia: A single-institution experience with 91 cases, Blood, 105, 973, 10.1182/blood-2004-07-2864
Castro-Malaspina, 1984, Properties of myelofibrosis-derived fibroblasts, Prog Clin Biol Res, 154, 307
Le Bousse-Kerdiles, 2001, Involvement of the fibrogenic cytokines, TGF-beta and bFGF, in the pathogenesis of idiopathic myelofibrosis, Pathol Biol (Paris), 49, 153, 10.1016/S0369-8114(00)00021-3
Villeval, 1997, High thrombopoietin production by hematopoietic cells induces a fatal myeloproliferative syndrome in mice, Blood, 90, 4369, 10.1182/blood.V90.11.4369
Yan, 1996, A model of myelofibrosis and osteosclerosis in mice induced by overexpressing thrombopoietin (mpl ligand): Reversal of disease by bone marrow transplantation, Blood, 88, 402, 10.1182/blood.V88.2.402.bloodjournal882402
Vannucchi, 2002, Development of myelofibrosis in mice genetically impaired for GATA-1 expression (GATA-1(low) mice), Blood, 100, 1123, 10.1182/blood-2002-06-1913
Pikman, 2006, MPLW515L Is a novel somatic activating mutation in myelofibrosis with myeloid metaplasia, PLoS Med, 3, e270, 10.1371/journal.pmed.0030270
Vannucchi, 2005, Abnormalities of GATA-1 in megakaryocytes from patients with idiopathic myelofibrosis, Am J Pathol, 167, 849, 10.1016/S0002-9440(10)62056-1
Levine, 2005, Activating mutation in the tyrosine kinase JAK2 in polycythemia vera, essential thrombocythemia, and myeloid metaplasia with myelofibrosis, Cancer Cell, 7, 387, 10.1016/j.ccr.2005.03.023
Baxter, 2005, Acquired mutation of the tyrosine kinase JAK2 in human myeloproliferative disorders, Lancet, 365, 1054, 10.1016/S0140-6736(05)71142-9
James, 2005, A unique clonal JAK2 mutation leading to constitutive signalling causes polycythaemia vera, Nature, 434, 1144, 10.1038/nature03546
Kralovics, 2005, A gain-of-function mutation of JAK2 in myeloproliferative disorders, N Engl J Med, 352, 1779, 10.1056/NEJMoa051113
Lippert, 2006, The JAK2–V617F mutation is frequently present at diagnosis in patients with essential thrombocythemia and polycythemia vera, Blood, 108, 1865, 10.1182/blood-2006-01-013540
Antonioli, 2005, Clinical implications of the JAK2 V617F mutation in essential thrombocythemia, Leukemia, 19, 1847, 10.1038/sj.leu.2403902
Lacout, 2006, JAK2V617F expression in murine hematopoietic cells leads to MPD mimicking human PV with secondary myelofibrosis, Blood, 108, 1652, 10.1182/blood-2006-02-002030
Wernig, 2006, Expression of Jak2V617F causes a polycythemia vera-like disease with associated myelofibrosis in a murine bone marrow transplant model, Blood, 107, 4274, 10.1182/blood-2005-12-4824
Cazzola, 2005, Gain of function, loss of control - a molecular basis for chronic myeloproliferative disorders, Haematologica, 90, 871
Kaushansky, 2005, On the molecular origins of the chronic myeloproliferative disorders: It all makes sense, Blood, 105, 4187, 10.1182/blood-2005-03-1287
Ebert, 2004, Genomic approaches to hematologic malignancies, Blood, 104, 923, 10.1182/blood-2004-01-0274
Bilhou-Nabera, 2003, Does cytogenetic mosaicism in CD34+CD38low cells reflect the persistence of normal primitive hematopoietic progenitors in myeloid metaplasia with myelofibrosis?, Blood, 102, 1551, 10.1182/blood-2003-03-0691
Barosi, 1999, The Italian Consensus Conference on Diagnostic Criteria for Myelofibrosis with Myeloid Metaplasia, Br J Haematol, 104, 730, 10.1046/j.1365-2141.1999.01262.x
Dupriez, 1996, Prognostic factors in agnogenic myeloid metaplasia: A report on 195 cases with a new scoring system, Blood, 88, 1013, 10.1182/blood.V88.3.1013.1013
Marchetti, 2004, Low-dose thalidomide ameliorates cytopenias and splenomegaly in myelofibrosis with myeloid metaplasia: A phase II trial, J Clin Oncol, 22, 424, 10.1200/JCO.2004.08.160
Keeney, 1998, Single platform flow cytometric absolute CD34+ cell counts based on the ISHAGE guidelines. International Society of Hematotherapy and Graft Engineering, Cytometry, 34, 61, 10.1002/(SICI)1097-0320(19980415)34:2<61::AID-CYTO1>3.0.CO;2-F
Manfredini, 2005, The kinetic status of hematopoietic stem cell subpopulations underlies a differential expression of genes involved in self-renewal, commitment, and engraftment, Stem Cells, 23, 496, 10.1634/stemcells.2004-0265
Zannettino, 1998, The sialomucin CD164 (MGC-24v) is an adhesive glycoprotein expressed by human hematopoietic progenitors and bone marrow stromal cells that serves as a potent negative regulator of hematopoiesis, Blood, 92, 2613, 10.1182/blood.V92.8.2613
Burger, 2006, CXCR4: A key receptor in the crosstalk between tumor cells and their microenvironment, Blood, 107, 1761, 10.1182/blood-2005-08-3182
Steidl, 2002, Gene expression profiling identifies significant differences between the molecular phenotypes of bone marrow-derived and circulating human CD34+ hematopoietic stem cells, Blood, 99, 2037, 10.1182/blood.V99.6.2037
Jones, 2005, Detection of aberrant gene expression in CD34+ hematopoietic stem cells from patients with agnogenic myeloid metaplasia using oligonucleotide microarrays, Stem Cells, 23, 631, 10.1634/stemcells.2004-0131
Nelson, 2004, Convergence of Wnt, beta-catenin, and cadherin pathways, Science, 303, 1483, 10.1126/science.1094291
Falanga, 2005, Pathogenesis of thrombosis in essential thrombocythemia and polycythemia vera: The role of neutrophils, Semin Hematol, 42, 239, 10.1053/j.seminhematol.2005.05.023
Gene Expression Omnibus profiles
Tefferi, 2005, Concomitant neutrophil JAK2 mutation screening and PRV-1 expression analysis in myeloproliferative disorders and secondary polycythaemia, Br J Haematol, 131, 166, 10.1111/j.1365-2141.2005.05743.x
Goerttler, 2005, The Jak2V617F mutation, PRV-1 overexpression and EEC formation define a similar cohort of MPD patients, Blood, 106, 2862, 10.1182/blood-2005-04-1515
Kralovics, 2005, Altered gene expression in myeloproliferative disorders correlates with activation of signaling by the V617F mutation of Jak2, Blood, 106, 3374, 10.1182/blood-2005-05-1889
Keilholz, 2005, Wilms' tumour gene 1 (WT1) in human neoplasia, Leukemia, 19, 1318, 10.1038/sj.leu.2403817
Cilloni, 2003, Significant correlation between the degree of WT1 expression and the International Prognostic Scoring System Score in patients with myelodysplastic syndromes, J Clin Oncol, 21, 1988, 10.1200/JCO.2003.10.503
Inoue, 1994, WT1 as a new prognostic factor and a new marker for the detection of minimal residual disease in acute leukemia, Blood, 84, 3071, 10.1182/blood.V84.9.3071.3071
Inoue, 1998, Wilms' tumor gene (WT1) competes with differentiation-inducing signal in hematopoietic progenitor cells, Blood, 91, 2969, 10.1182/blood.V91.8.2969.2969_2969_2976
Tsuboi, 1999, Constitutive expression of the Wilms' tumor gene WT1 inhibits the differentiation of myeloid progenitor cells but promotes their proliferation in response to granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF), Leuk Res, 23, 499, 10.1016/S0145-2126(99)00037-5
Jomgeow, 2006, Wilms' tumor gene WT1 17AA(-)/KTS(-) isoform induces morphological changes and promotes cell migration and invasion in vitro, Cancer Sci, 97, 259, 10.1111/j.1349-7006.2006.00169.x
Sakajiri, 2005, Dlk1 in normal and abnormal hematopoiesis, Leukemia, 19, 1404, 10.1038/sj.leu.2403832
Miyazato, 2001, Identification of myelodysplastic syndrome-specific genes by DNA microarray analysis with purified hematopoietic stem cell fraction, Blood, 98, 422, 10.1182/blood.V98.2.422
Huang, 2004, The human Delta-like 1 homologue is implicated in the progression of liver fibrosis in biliary atresia, J Pathol, 202, 172, 10.1002/path.1505
Oka, 2004, Induction of WT1 (Wilms' tumor gene)-specific cytotoxic T lymphocytes by WT1 peptide vaccine and the resultant cancer regression, Proc Natl Acad Sci U S A, 101, 13885, 10.1073/pnas.0405884101