CC BY
29
I I I I I I
Ш
Новости клеточных технологий
НОВОСТИ КЛЕТОЧНЫХ ТЕХНОЛОГИИ
НЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ
Плюpипoтeнтныe гeмoпoэтичecкиe cтвoлoвыe клєтки и экcпpeccия миeлoидныx маpкёpoв - пои^ cайта лeйкeмичecкoй тpанcфopмации
Иccлeдoвания пocлeдниx лєт пpoдeмoнcтpиpoвали, что ^талом к началу лєйкємии могут являтьcя мутации в нop-мальныx гeмoпoэтичecкиx cтвoлoвыx клeткаx [ГCK) [Ї, 2, 5]. От пациeнтoв c ocтpoй миeлoблаcтнoй лєйкємиєй [ОМЛ) были вьідєлєньі лeйкeмичecкиe cтвoлoвыe клєтки [ЛCK, лей-кeмия-иницииpyющиe клетки) c таким же фенотипом [CD34+/CD38-) и xаpактepиcтиками, как и у нopмальныx ГCK [3-5]. Таким oбpазoм, тeopия лейкемогенеза из нopмаль-ныx гeмoпoэтичecкиx клеток чepeз ЛCK cтанoвитcя об-щeпpинятoй. Однако остаётся нeизвecтным точный cайт лейкемиче^ой тpанcфopмации в гeмoпoэтичecкoм иepаp-xичecкoм дepeвe. Это могут быть как плюpипoтeнтныe ГCK, cпocoбныe к cамooбнoвлeнию, так и более кoммитиpoван-ные клетки, напpимep, общий миелоидный или лимфоидный пpeдшecтвeнник [5].
Общeпpинятым cчитаeтcя тот факт, что ГCK человека не нecyт маpкepoв диффepeнциpoванныx клеток фови. Однако в нeдавниx pабoтаx была показана тpанcкpипция генов миелоидной диффepeнциpoвки в мышиныx TCK [6, 7]. Эти данные были пoдтвepждeны и in vivo [8-Ї О]. ^оме того, известно, что c вoзpаcтoм значительно увеличивается вepoятнocть и чиcлo cлyчаeв ОМЛ [ЇЇ, Ї2] в отличие от лимфолейкозов. Возможно, это cвязанo c вoзpаcтным увеличением количе-cтва «миелоидные ГCK» и накоплением мутаций этиx клеток [8, ЇЇ, Ї2]. Отсюда возникла гипотеза о «миелоидные TCK»
или общем миелоидном пpeдшecтвeнникe как cайтe лейке-мичecкoй тpанcфopмации. Е^и такая гипотеза вepна, то это позволит ceлeктивнo вoздeйcтвoвать именно на лейкемиче^ кие миелоидные ГCK, coxpаняя пpи этом нopмальныe ГCK [5].
В недавней pабoтe, опубликованной в Blood, и^ледова-тели показали cxoдcтвo экcпpeccии маpкёpoв миелоидной диффepeнциpoвки в чeлoвeчecкиx ГCK и в клeткаx, иниции-pyющиx лейкемию.
В peзyльтатe экcпepимeнтoв иccлeдoватeльcкoй гpyппe yдалocь показать, что большинство lin-/CD34+/CD38- ГCK пуповинной фови и нopмальнoгo кocтнoгo мозга человека также экcпpeccиpyeт миелоидные маpкepы - CD33, CD13, CD123. Они отогабны заceлять кocтный мозг NOD/SCID мышей и известны как SCID-peпoпyлиpyющиe [13]. Эти TCK были oтcopтиpoваны по экcпpeccии CD33. Только у двyx живoтныx из пяти, которым была cдeлана пepecадка CD33-фpакции, был показан мультилинейный энгpафтмeнт. Пpи тpанcплантации CD33+ фpакции пpиживлeниe наблюдали в 16 из 17 отучаев. ^оме того, была показана отогобность к cамooбнoвлeнию [cамoвocпpoизвeдeнию) у CD33+ ГCK по^ ле cepийныx тpанcплантаций.
Пpи иccлeдoвании экcпpeccии CD13 и CD33 клетками ОМЛ иотользовала^ мoнoнyклeаpная фpакция пepифepи-чecкoй кpoви пациентов. В аналогичные экcпepимeнтаx был показан значительно больший пpoцeнт энгpафтмeнта CD33+
Возможная схема извращенного гемопоэза при развитии миелотрансформации:
ПГСК - гемопоэтическая плюрипотентная стволовая клетка; ПСК - стволовая клетка лейкоза;
ЛиГСК - лимфоцитарная гематопоэтическая стволовая клетка; МиГСК - миелоидная гемопоэтическая стволовая клетка;
ОМКП - общая миелоидная клетка-предшественник; ОПКП - общая лимфоидная клетка-предшественник; ОМЛ - острый миелоидный лейкоз
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия № 1 (3), 2006
I I I I I I
■ ■ иппл
Новости клеточных технологий
клеток, по cpавнeнию c CD33-. Kpoмe того, было показано, что антитела к CD33+ ингибиpyют пpиживлeниe как лейке-мичecкиx, так и нopмальныx TCK.
Эта pабoта ещё pаз пoдтвepждаeт гипотезу о возможном пpoиcxoждeнии клеток лейкемии из нopмальныx TCK чepeз ЛCK. Иccлeдoватeли выдвигают гипотезу о lin-/ CD34+/CD38-/CD33+ ГCK как cайтe лeйкeмичecкoй тpанc-фopмации пpи pазвитии ОMЛ.
Иccлeдoваниe меняет и нeкoтopыe пpeдcтавлeния о пpoцecce диффepeнциpoвки ГCK. lin-/CD34+/CD38-/ CD33+ ГCK ещё не общие миелоидные пpeдшecтвeнники, по^ольку cпocoбны давать мультилинейное кpoвeтвope-ние и cамooбнoвлятьcя, но и более «пpoдвинyтая» cтадия диффepeнциpoвки плюpипoтeнтныx TCK. Aвтopы пpoвeли пepвыe экcпepимeнты in vivo для функционального oпиcа-ния CD33+ клеток из гeмoпoэтичecкиx источников, показали иx cпocoбнocть к peпoпyляции кocтнoгo мозга и cамooбнoвлeнию.
В cтатьe oбcyждаeтcя вoпpoc о пpoиcxoждeнии клеток ост-poй миелоидной лейкемии. На данный момент пpиcyтcтвyют
две точки зрения - эти клетки происходят от коммитиро-ванного миелоидного предшественника, который приобрел способность к самообновлению, или это перерождение происходит внутри ветви миелоидной дифференцировки. По данным этого исследования, CD34+/CD38-/CD123+/ CD33УCD13+ популяция присутствует как в клетках лейкемии, так и в нормальных ГСК, а значит, существует вероятность возникновения клеток ОМЛ из этих нормальных ГСК.
Работа имеет также большое клиническое значение, поскольку именно клетки, несущие миелоидные маркеры, являются мишенями в новейших методах лечения ОМЛ. Эти способы лечения могут быть направлены на элиминацию CD33+ клеток лейкемии, не затрагивая нормальных ГСК. Однако, если нормальные ГСК тоже экспрессируют CD33, то они также являются мишенью терапии [например, с помощью антител против CD33 антигена, конъюгированных с цитотоксическим агентом), что может быть причиной длительной цитопении и недостаточной эффективности лечения [14].
ЛИТЕРАТУРА:
1. Passegue E., Jamieson C.H., Ailles L.E., Weissman I.L. Normal and leukemic hematopoiesis: are leukemias a stem cell disorder or a reacquisition of stem cell characteristics? Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003; 100[Suppl. 1): 11842-9.
2. Warner J.K., Wang J.C., Hope K.J. et al. Concepts of human leukemic development. Oncogene 2004; 23: 7164-77.
3. Lapidot T., Sirard C., Vormoor J. et al. A cell initiating human acute myeloid leukemia after transplantation into SCID mice. Nature 1994; 367: 645-8.
4. Bonnet D., Dick J.E. Human acute myeloid leukemia is organized as a hierarchy that originates from a primitive hematopoietic cell. Nat. Med. 1997; 3: 730-7.
5. Satoh C., Ogata K. Hypothesis: Myeloid-restricted hematopoietic stem cells with self-renewal capacity may be the transformation site in acute myeloid leukemia. Leuk. Res. 2005; Epub.
6. Hu M., Krause D., Greaves M. et al. Multilineage gene expression precedes commitment in the hemopoietic system. Genes Dev. 1997; 11: 774-85.
7. Orkin S.H. Priming the hematopoietic pump. Immunity 2003; 19: 633-4.
8. Sudo K., Ema H., Morita Y., Nakauchi H. Age-associated characteristics of murine hematopoietic stem cells. J. Exp. Med. 2000; 192: 1273-80.
9. Takano H., Ema H., Sudo K., Nakauchi H. Asymmetric division and lineage commitment at the level of hematopoietic stem cells: inference from differentiation in daughter cell and granddaughter cell pairs. J. Exp. Med. 2004; 199: 295-302.
10. Muller-Sieburg C.E., Cho R.H., Karlsson L. et al. Myeloid-biased hematopoietic stem cells have extensive self-renewal capacity but generate diminished lymphoid progeny with impaired IL-7 responsiveness. Blood 2004; 103: 4111-8.
11. Rossi D.J., Bryder D., Zahn J.M. et al. Cell intrinsic alterations underlie hematopoietic stem cell aging. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005; 102: 9194-9.
12. Bell D.R., Van Zant G. Stem cells, aging, and cancer: inevitabilities and outcomes. Oncogene 2004; 23: 7290-6.
13. Larochelle A., Vormoor J., Hanenberg H. et al. Identification of primitive human hematopoietic cells capable of repopulating NOD/SCID mouse bone marrow: implications for gene therapy. Nat. Med. 1996; 2: 1329-37.
14. Sievers E.L., Larson R.A., Stadtmauer E.A. et al. Efficacy and safety of gemtuzumab ozogamicin in patients with CD33-positive acute myeloid leukemia in first relapse. J. Clin. Oncol. 2001; 19: 3244-54.
Подготовила B.C. Мєлиховб По мaтepиaлaм Blood, prepublished online; DOI 10.1182/blood-2005-03-1072
Новые данные в изучении гeнeтичecкиx мexанизмoв пoддepжания «cтвoлoвocти» в эмбpиoнальныx стволовые клeткаx человека
Эмбриональное развитие у млекопитающих подразумевает дифференцировку более 200 специфических типов клеток из одной плюрипотентной эмбриональной стволовой клетки [ЭСК). Понимание процесса регуляции экспрессии генов в этих клетках необходимо для выяснения механизмов раннего развития и для их возможного терапевтического использования. Важнейшей характеристикой ЭСК является способность к самообновлению или поддержанию так называемой «стволовости» [stemness), обусловливающей их иммортальность с сохранением потенциала к плюрипотен-тной дифференцировке.
В последние годы было установлено, что способность ЭСК человека и мыши к самообновлению объясняется
взаимодействием таких факторов транскрипции, как Oct3/4 (Octamer-binding transcription factor4), SOX2 и NANOG [1-4]. Эти белки играют ключевую роль в раннем эмбриональном развитии, так как они необходимы для воспроизводства недифференцированных эмбриональных клеток [2, 4]. Нарушение экспрессии основных регуляторов раннего эмбрионального развития - Oct3/4 и NANOG [5] ведет к эктопической дифференцировке клеток внутренней массы бластоцисты в трофоэктодерму, а также к формированию энтодермы вне эмбриона. Во взрослом организме экспрессия Oct3/4 установлена в опухолевых клетках в процессе канцерогенеза. Во всех нормальных зрелых соматических клетках человека этот
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия № 1 (3), 200G
