Изучение роли стромальных клеток костного мозга в посттрансплантационной реконституции гемопоэза

Задачи исследования:

1. Определить функциональные характеристики стромальных клеток костного мозга (СККМ) до проведения аллоТГСК у пациентов с острыми лейкозами: оценить пролиферативный потенциал, способность к поддержке гемопоэза и к дифференцировке in vitro.

2. Выявить в стромальных клетках костного мозга генетические аберрации, характерные для опухолевых клеток пациента

3. Исследовать профиль экспрессии ключевых генов, определяющих способность стромальных клеток к поддержке гемопоэза

4. Оценить взаимосвязи между функциональными свойствами стромальных клеток костного мозга и динамикой приживления донорских стволовых клеток в организме больного

5. Оценить роль стромальных клеток костного мозга в развитии первичного неприживления.

6. Сравнить биологические характеристики стромальных клеток при успешном исходе ТГСК и в случаях рецидива основного заболевания.

Результаты:

В ходе работы за прошедший год были отработаны основные методические подходы, включающие культуральные, молекулярно-гентические методы исследования методы исследования. 

При сравнении функциональных характеристик стромальных клеток здоровых доноров и пациентов было отмечено, что у последних увеличение гемостимулирующей активности, выражающейся в увеличении больших и малых гранулоцитарно- макрофашальных колоние-образующих единиц (КОЕ-ГМ) (p<0.02). Помимо этого, было отмечено увеличение способности к ортодоксальной дифференцировке у пациентов с острым миелоидным лейкозом (p=0.03), причем количество колоние-образующих единиц фибробластов (КОЕ-Ф), способных к адипогенной дифференцировке находилось в обратной корреляционной зависимости к срокам восстановления тромбоцитов (p=0.05). Достижение полного донорского химеризма также по нашим данным было взаимосвязано с количеством адипогенных КОЕ-Ф (p=0.06). Напротив, на фоне увеличения колоний, способных к остеогенной дифференцировке отмечается увеличение сроков приживления клеток лейкоцитарного пулла (p=0.05). Подобная закономерность наблюдалась и у пациентов с первичным неприживлением трансплантата. Помимо этого, было отмечена прямая корреляционная зависимость между КОЕ-Ф, способных к остеогенной дифференцировке и количеством бластных клеток на момент трансплантации (p=0.05), что может, в свою очередь, может указывать на способность данного типа клеток стимулировать лейкомогенез. Однако эти данные нуждаются в оценке на большей выборке пациентов.

При анализе экспрессии ряда генов в популяции стромальных клеток, ассоциированных с их функциональными характеристиками было выявлено снижение экспрессии гена CXCR4, обуславливающего хоуминг-эффект, в зависимости от возраста пациента (p=0.05). Также было выявлено, что в группе пациентов в популяции стромальных клеток отмечается существенно более высокая экспрессия генов VECAM и SELECTIN по сравнению с группой здоровых доноров, что можно объяснить реакцией стромы на предшествующие курсы химиотерапии и миелосупрессию в то время как уменьшение экспрессии у более пожилых пациентов указанных генов в популяции стромальных клеток можно рассматривать как показатель естесственного снижения реактивности.

Довольно интересные данные были получены при анализе вероятности развития посттрансплантационных рецидивов. Вопреки нашим ожиданиям, выраженная гемостимулирующая активность стромальных клеток реципиента ассоциировалась с более низкой вероятностью развития рецидива (p=0.04). Вместе с тем мы не получили данных, указывающих на возможное влияния функциональных характеристик стромальных клеток на развитие рстрой рекции трансплантат против хозяина (оРТПХ).

При кокультивировании стромальных клеток, полученных от здоровых доноров и реципиентов с клеточной линией k562, облигатно экспрессириующей химерный транскрипт bcr-abl нами было выявлено появление слабой экспрессии данного траснкрипта и в сторомальной популяции, несмотря на то, что межклеточный контакт был исключен. Учитывая полученные результаты мы предприняли попытку выявить экспрессию опухолеспецифичных маркеров в стромальных клетках у пациентов с острыми лейкозами. Так у одной из проб пациента с острым лимфобластным лейкозом мы выявили наличие химерного транскрипта MLL-AF4 в культуре стромальных клеток. Безусловно, эти данные нуждаются в дополнительном подтверждении на большей выборке, однако в то же время это может косвенно указывать на возможность экспрессии маркеров в популяции стромальных клеток, при отсутствии опухолевого клона. На наш взгляд наиболее актуальным является проведение этого исследования у пациентов с острым миелоидным лейкозом с экспреcсии химерного гена AML-ETO.

Публикации:

1. И.М. Бархатов, Н.Ю. Цветков, А.И. Шакирова, Д.С. Романюк, О.Г. Смыкова, Л.С. Зубаровская, Б.В. Афанасьев. Функциональные характеристики стромальных клеток костного мозга у пациентов с острыми лейкозами. //Ученые записки ПСПбГМУ им. акад. И.П.Павлова, 2015, Т. 23, N. 4   

2. Николай Ю. Цветков, Ильдар М. Бархатов, Алена И. Шакирова, Дмитрий С. Романюк, Олеся Г. Смыкова, Вера В. Тепляшина, Алексей Б. Чухловин, Людмила С. Зубаровская, Борис В. Афанасьев. Оценка свойств стромальных клеток костного мозга в аспекте их роли в восстановлении гемопоэза. //Клеточная терапия и трансплантация, 2015

Материалы:

Постер 1 - IX международный симпозиум памяти Р.М. Горбачевой (г. Сочи, 22 сентября 2015 г.)

Постер 2 - 2nd Scientific Workshop on The Tumour Environment in Haematological Malignancies and its Therapeutic Targeting

Постер 3 - 2nd Scientific Workshop on The Tumour Environment in Haematological Malignancies and its Therapeutic Targeting

Презентация - Итоговая конференция СНО ПСПбГМУ им. акад. И.П.Павлова (г. Санкт-Петербург, апрель 2015 г.)

Работа выполняется при поддержке Российского Фонда Фундаментальных Исследований (№15-04-08679)