Гликопротеин PGP-170 - предиктор ответа на терапию у больных острой миелоидной лейкемией

Размещено на http://www.allbest.ru

ГУ «Институт гематологии и трансфузиологии НАМН Украины»

Гликопротеин PGP-170 - предиктор ответа на терапию у больных острой миелоидной лейкемией

А.И. Гордиенко

Н.В. Горяинова

В.А. Кубарова

Н.Н. Третяк

Резюме. Цель исследований состояла в оценке у больных ОМЛ особенностей экспрессии гемопоэтическими стволовыми клетками-предшественниками ПК с иммунофенотипическим профилем CD117 и CD34 гликопротеина Pgp-170.

Материалы и методы. Объектом исследований являлись клетки периферической крови 39 больных с разными подвариантами ОМЛ (М2 - 62%, М4 - 27%, М5 - 8%).

Результаты и выводы. В результате проведенных исследований показана низкая частота встречаемости (9,7%) в периферической крови больных ОМЛ в первом остром периоде относительного содержания CD117+, CD34+ опухолевых клеток, экспрессирующих гликопротеин Pgp-170, а так же установлено, что благоприятным предиктором позитивного ответа на химиотерапию у больных ОМЛ является отсутствие коэкспрессии CD117+/Pgp-170 опухолевыми клетками периферической крови.

Ключевые слова: ОМЛ, прогноз, резистентность, Pgp-170,

иммунофенотипирование.

ГЛІКОПРОТЕЇН PGP-170 - ПРЕДИКТОР ВІДПОВІДІ НА ТЕРАПІЮ У ХВОРИХ НА ГОСТРУ МІЄЛОЇДНУ ЛЕЙКЕМІЮ

А.І. Гордієнко, Н.В. Горяінова, В.О. Кубарова, Н.М. Третяк

ДУ «Інститут гематології та трансфузіології НАМН України», Київ

Резюме. Мета досліджень полягала у визначенні у хворих на ГМЛ особливостей експресії гемопоетичними стовбуровими клітинами-попередниками ПК з імунофенотиповим профілем CD117 і CD34 глікопротїину Pgp-170.

Матеріали та методи. Об'єктом досліджень були клітини периферичної крові 39 хворих з різними підваріантами ГМЛ (М2 - 62%, М4 - 27%, М5 - 8%).

Результати досліджень та висновки. В результаті проведених досліджень показана низька частота зустрічаємості (9,7%) в периферичній крові хворих на ГМЛ в першому гострому періоді відносного вмісту CD117+, CD34+ пухлинних клітин, що експресують глікопротеїн Pgp-170, а також встановлено, що сприятливим предиктором позитивної відповіді на хіміотерапію у хворих на ГМЛ є відсутність коекспресії CD117+/Pgp-170 пухлинними клітинами периферичної крові.

Ключові слова: ГМЛ, прогноз, резистентність, Pgp-170, імунофено- типування.

GLYCOPROTEIN PGP-170 - PREDICTOR OF RESPONSE TO THERAPY IN PATIENTS WITH ACUTE MYELOID LEUKEMIA

I Gordienko, N.V. Goryainova, V.A. Kubarova, N.N. Tretyak

SI «Institute of Hematology and Transfusiology of NAMS of Ukraine», Kiev

Summary. Aim - to evaluate the features of AML patients expressing hematopoietic stem progenitor cells PB immunophenotypic profile of CD117 and CD34 glycoprotein Pgp-170.

Materials and methods. Object of study is the peripheral blood cells of 39 patients with different sub-variants of AML (M2 - 62%, M4 - 27%, M5 - 8%).

Results and conclusions. The studies showed a low incidence (9.7%) in the peripheral blood of patients with AML in first acute period of relative content of CD117 +, CD34 + tumor cells expressing glycoprotein Pgp-170, and also found that a positive predictor of a favorable response to chemotherapy in AML patients is the lack of coexpression of CD117 + /Pgp-170 tumor cells in peripheral blood.

Key words: AML, prognosis, resistance, Pgp-170, immunophenotyping.

Несмотря на достигнутые успехи в лечении острой миелоидной лейкемии (ОМЛ), у многих пациентов (приблизительно 35-40%) наблюдается резистентность к проводимой стандартной химиотерапии. Такие больные ОМЛ составляют группу с неблагоприятным прогнозом и плохой выживаемостью. В связи с этим поиск механизмов, лежащих в основе формирования резистентности, представляет актуальную проблему современной онкогематологии.

Среди возможных причин отсутствия ответа на специфическое лечение особый интерес вызывают клеточные факторы. Так, одним из них является гликопротеин Pgp-170, экспрессия которого опухолевыми клетками может способствовать развитию устойчивости к терапии [10]. Установлено, что важнейшей причиной множественной лекарственной устойчивости является пониженное накопление цитостатиков в клетке, обусловленное активным выведением веществ в межклеточную среду. Этот транспорт осуществляется Р-гликопротеином, белком плазматической мембраны, за счет энергии гидролиза АТФ [4]. Однако роль гликопротеина Р-170 в развитии резистентности к специфической терапии у больных ОМЛ не совсем ясна, что требует продолжения исследований в этом направлении [8, 11].

Цель исследований состояла в оценке у больных ОМЛ особенностей экспрессии гемопоэтическими стволовыми клетками- предшественниками ПК с иммунофенотипическим профилем CD117+ и CD34+ гликопротеина Pgp-170. лейкемия предиктор гликопротеин

Материалы и методы исследований. Объектом исследований являлись клетки периферической крови 39 больных с разными подвариантами ОМЛ (М2 - 62%, М4 - 27%, М5 - 8%). Возраст обследованных пациентов с ОМЛ колебался от 42 до 70 лет. Из них у 19 пациентов была достигнута клинико-гематологическая ремиссия.

Для иммунофенотипических исследований использовали моноклональные антитела (МКА), детектирующие антигены стволовых клеток-предшественников анти-CD34 и анти-CDП7 МКА, меченые флюоресцеинизотиоцианатом (FITC) и фикоэритрином (PE), а также анти- Pgp-170 (FITC) (Becton Dickinson, США). Для контроля неспецифического связывания (изотипический контроль) МКА изучаемые образцы окрашивали мышиными IgG 1 и IgG 2, а МКА - мечеными соответственно FITC и PE. Окрашивание клеток периферической крови (ПК) МКА проводили с учетом рекомендаций фирмы-производителя. Цитофлюориметрические исследования осуществляли на проточном лазерном цитофлюориметре FACScan (Becton Dickinson, США) с использованием программы LYSYS-II Ver.1.1. (Becton Dickinson, США); WinMDI 2,8 (Joseph Trotter, Scripps Institute, La Jolla, США) и Microsoft Exsel 2000 из пакета Microsoft Office 2000. Статистический анализ был проведен с использованием коэффициента Стьюдента. Различия считались достоверными при p < 0,05.

Результаты и их обсуждение. Проведенные цитофлюориметрические исследования показали, что у больных ОМЛ при всех ФАБ- вариантах в периферической крови часть бластных клеток экспрессирует маркеры гемопоэтических стволовых клеток-предшественников. Обнаружено, что в среднем на (24,7 ± 1,5)% бластных клетках выявлялся мембранный маркер стволовых клеток-предшественников антиген CD117 (c-Kit). Вместе с тем, опухолевые клетки экспрессировали поверхностный антиген CD34, также являющийся маркером стволовых клеток- предшественников. Анализ результатов показал, что число таких клеток в периферической крови больных в первом остром периоде составляет в среднем (29,7±1,8)%.

Итак, на основании полученных данных можно отметить, что в периферической крови части больных ОМЛ более чем 50% бластов в сумме экспрессируют CD34 и CD117 маркеры гемопоэтических стволовых клеток-предшественников. Анализ индивидуальных значений свидетельствует о достаточно широком диапазоне колебаний в периферической крови больных ОМЛ в первом остром периоде относительного содержания бластных клеток, экспрессирующих маркеры стволовых клеток-предшественников. Так, обнаружено, что в крови количество CD117 позитивных гемопоэтических стволовых клеток- предшественников колебалось от 3,8 до 44,4%, а CD34 - от 0,3 до 36,1%. Выявлено, что у одного из больных процентное содержание клеток с указанными выше маркерами значительно превышало аналогичные индивидуальные значения других пациентов.

У больных ОМЛ в первом остром периоде оценивали особенности экспрессии CD117, CD34-позитивными клетками мембранного гликопротеина Pgp-170. Анализ средних значений показал низкое содержание в периферической крови количества CD117+ бластных клеток, экспрессирующих гликопротеин Pgp-170 ((0,8±0,01)%). Следует отметить, что из общего количества CD117+ клеток только 3,1% экспрессировали мембранный гликопротеин Pgp-170. Результаты показали, что CD34 позитивные бластные клетки также экспресировали гликопротеин Pgp- 170, что составляло (2,1±0,02)%. Из общего числа CD34+ клеток 6,6% имели мембранный гликопротеин Pgp-170.

Таким образом, в группе обследованных больных ОМЛ в первом остром периоде характерной особенностью опухолевых клеток с иммунологическим профилем CD117+, CD34+ является низкая экспрессия гликопротеина Pgp-170.

Клинико-гематологический мониторинг больных ОМЛ после 1-го курса индукционной терапии подтверждает достижение ремиссии у 19 из 39 обследованных пациентов. Два пациента в процессе лечения умерли. Как видно из таблицы, у пациентов с ОМЛ в ремиссии происходит элиминация клона опухолевых клеток под действием химиопрепаратов и последующее восстановление гематологических показателей. Показатели ПК больных ОМЛ, не достигнувших ремиссии, достоверно не отличались от данных, полученных до начала лечения.

Показатели периферической крови у больных ОМЛ

Примечание. * - р < 0,05 по сравнению с данными до начала терапии

Как известно, к развитию ОМЛ приводят существенные нарушения гемопоэза, имеющие свои особенности при данном заболевании. Изменения гематологических показателей (гемограмма) у больных ОМЛ в первом остром периоде до лечения и после проведения им индукционной терапии также представлены в таблице.

Как следует из вышеприведенных данных, у больных ОМЛ в первом остром периоде отмечается снижение в крови количества эритроцитов в среднем в 1,4 раза и в 1,3 раза (р < 0,05) по сравнению с данными пациентов, достигших ремиссии после проведения индукционной химиотерапии. Для больных ОМЛ в первом остром периоде характерно в среднем уменьшение содержания гемоглобина в 1,7 раза относительно нижней границы нормальных значений для этого показателя. Из данных, представленных в таблице видно, что после завершения индукционной химиотерапии, при положительном ответе на лечение, содержание гемоглобина в крови восстанавливается и в среднем превышает в 1,5 раза (р < 0,05) аналогичное значение, наблюдаемое у пациентов до лечения. Анализ результатов гемограммы показал существенное увеличение в ПК больных ОМЛ в первом остром периоде количества лейкоцитов. Так, у больных до начала лечения данный показатель превышает аналогичные значения в 7,6 раза по сравнению с нижней границей нормы и в 5,4 раза (р < 0,05) по сравнению с данными

пациентов в ремиссии после завершения курса индукции ремиссии. У пациентов в первом остром периоде ОМЛ отмечается незначительное снижение тромбоцитов по сравнению с нижней границей нормы (в 1,2 раза), тогда как после курса индукционной терапии данный показатель достигает предела нормальных значений при достижении ремиссии.

Из научной литературы известно, что гиперэкспрессия гликопротеина Pgp-170 опухолевыми клетками приводит к формированию резистентности к терапии. Это объясняется тем, что гликопротеин Pgp-170 функционирует как насос, выталкивающий лекарственные препараты из клетки, значительно снижая при этом их концентрацию. Поэтому результатом такого процесса может быть развитие Pgp-опосредованной резистентности к проводимой терапии [2, 3, 9, 12]

По результатам, полученным в ходе исследований, у обследованных больных ОМЛ наблюдается низкая частота встречаемости в ПК количества CD117+, CD34+ опухолевых клеток, экспрессирующих гликопротеин Pgp-170, однако наличие такой ассоциации сопровождается отсутствием ответа на терапию, что совпадает с данными литературы [1, 5, 7, 9, 10, 12].

С учетом данных литературы, а также полученных собственных результатов, есть основания считать, что отсутствие экспрессии опухолевыми клетками гликопротеина Pgp-170 в сочетании с CD117- негативностью может рассматриваться в качестве иммунологического критерия прогнозирования позитивного ответа на терапию.

Выводы

Показана низкая частота встречаемости (9,7%) в периферической крови больных ОМЛ в первом остром периоде относительного содержания CD117+, CD34+ опухолевых клеток, экспрессирующих гликопротеин Pgp-170.

Установлено, что благоприятным предиктором позитивного ответа на химиотерапию у больных ОМЛ является отсутствие коэкспрессии CD117+/Pgp-170 опухолевыми клетками периферической крови.

Анализ экспрессии гликопротеина Pgp-170 опухолевыми клетками больных ОМЛ желательно проводить перед назначением курса индукционной терапии.

Литература

Chemotherapeutic drug-induced ABCG2 promoter demethylation as a novel mechanism of acquired multidrug resistance / E.E. Bram, M. Stark, S. Raz [et al.] // Neoplasia. - 2009. - Vol. 11, № 12. - P. 1359-1370.

Differences between the CD34+ and CD34- blast compartments in apoptosis resistance in acute myeloid leukemia / van Stijn A., van der Pol M.A., Kok A. [et al.] // Haematologica. - 2003. - Vol. 88, № 5. - P. 497-508.

Doxorubicin activates FOXO3a to induce the expression of multidrug resistance gene ABCB1 (MDR1) in K562 leukemic cells / R.C. Hui, R.E. Francis, S.K. Guest [et al.] // Mol. Cancer Ther.- 2008. - Vol. 7, № 3. - P. 670-678.

Fetoprotective activity of breast cancer resistance protein (BCRP, ABCG2): expression and function throughout pregnancy / L. Hahnova-Cygalova, M. Ceckova, F. Staud [et al.] // Drug Metab. Rev. - 2011. - Vol. 43, № 1. - P. 53-68.

Human multidrug resistance ABCB and ABCG transporters: participation in a chemoimmunity defense system / A. Balazs, L. Homolya, G. Szakazs [et al.] // Physiol. Rev. - 2006. - Vol. 86. - P. 1179-1236.

Kalalinia F., Potential role of cyclooxygenase-2 on the regulation of the drug efflux transporter ABCG2 in breast cancer cell lines / F. Kalalinia, F. Elahian,

J. Behravan // J. Cancer Res. Clin. Oncol. - 2011. - Vol. 137. - № 2. - P. 321-330.

MicroRNAs as biomarkers for the diagnosis and prognosis of human cancer /

Asslaber, J.P. Hofbauer, R. Greil et al. // JNAI. - 2010. -Vol. 1, № 1. - [Journal of nucleic acids investigation].

MRP3, BCRP, and P-glycoprotein activities are prognostic factors in adult acute myeloid leukemia / Z. Benderra, A.M. Faussat, L. Sayadaye [et al.] // Clin. Cancer. Res. - 2005. - Vol. 11. - P. 7764-7772.

P-glycoprotein and multidrug resistance associated protein-1 activity in 132 acute myeloid leukemias according to FAB subtypes and cytogenetics risk groups /

O. Legrand, S. Zompi, J.Y. Perrot [et al.] // Haematologica. - 2004. - Vol. 89, № 1. -

P. 34-41.

The prognostic value of P-glycoprotein (ABCB) and breast cancer resistance protein (ABCG2) in adults with de novo acute myeloid leukemia with normal karyotype / D. Damiani, M. Tiribelli, E. Calistri [et al.] // Haematologica. - 2006. - Vol. 91. - Р. 825-828.

The temporal relationship between ABCB1 promoter hypomethylation, ABCB1 expression and acquisition of drug resistance / K. Reed, S.L. Hembruff, J.A. Sprowl [et al.] // Pharmacogenomics J. - 2010. - Vol. 10, № 6. - P. 489-504.

Zembruski N.C., Potential of novel antiretrovirals to modulate expression and function of drug transporters in vitro / N.C. Zembruski, G. Buchel, L.J. Jodicke // Antimicrob. Chemother. - 2011. - Vol. 66, № 4. - P. 802-812.

Размещено на Allbest.ru