ВВЕДЕНИЕ 8
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 10
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10
1.1 Хронические миелопролиферативные новообразования 10
1.1.1 Истинная полицитемия 11
1.2 Мутации обуславливающие развитие ХМН 14
1.3 Прогностические генетические маркеры ХМН 16
1.4 Взаимосвязь генотипа и фенотипа на примере мутаций в 12 и 14 экзоне
гена JAK2 18
1.5 High Resolution Melt (плавление высокого разрешения) или HRM анализ 23
1.6 Использование метода HRM для анализа мутаций в 12 экзоне гена JAK2 26
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 28
2.1 Объект исследования 28
2.2 Выделение ДНК из клинического материала с использованием реагента
«ДНК-сорб-B» 28
2.3 Измерение концентрации ДНК 30
2.4 Качественный анализ мутаций в 12 экзоне гена JAK2 31
2.4.1 Проведение ПЦР с использование комплекта реагентов «Для
проведения ПЦР-РВ в присутствии EVAGreen» (СИНТОЛ, Москва) на приборе CFX 96 (BioRad, США) 31
2.4.2 Электрофоретическая детекция продуктов амплификции 32
2.4.3 Проведение ПЦР-HRM с использование комплекта реагентов
«Precision Melt Supermix» (Bio-Rad, США) 33
2.5 Количественный анализ мутаций в 12 экзоне гена JAK2 34
2.5.1 Проведение пиросеквенирующего синтеза с применением системы генетического анализа серии PyroMark «АмплиСенс Пироскрин» на приборе пиросеквенатор PyroMarkTM Q24 (Qiagen) 34
2.6 Анализ мутаций в 12 экзоне гена JAK2 методом секвенирования по
Сенгеру 43
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ 66
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 67
Хронические миелопролиферативные новообразования (ХМН) - это группа Ph-негативных гематологических заболеваний, сопровождающихся опухолевой трансформацией с последующей пролиферацией миелоидных клеток, длительно сохраняющих способность к дифференцировке. Истинная полицитемия (ИП) наряду с другими патологиями входит в группу ХМН. Доказано, что ключевым моментом в патогенезе всей группы ХМН, не ассоциированных с BCR-ABL, считается активация JAK-STAT сигнального пути, обусловленная чаще всего точечной мутацией V617F (rs10974944) в 14 экзоне гена JAK2 (Янус-киназа-2), обнаруженной в 2005 году и встречающейся 95% случаях при ИП. Соматическая мутация JAK2V617F, заключающаяся в замене валина на фенилаланин в кодоне 617 полипептидной цепи JAK2, вызывает нарушение структуры тирозинкиназы. Происходит изменение конформации белка, киназный и псевдокиназный домены пространственно удаляются друг от друга, что приводит к постоянной каталитической активности киназного домена, а псевдокиназный домен не может выполнять свои ингибирующие функции. Все это приводит к активации пролиферации клетки и блокаде процессов апоптоза. Наблюдается постоянная активация JAK2, вне зависимости от связывания цитокинового рецептора со своим лигандом и вызывает увеличение числа клеток всех трех ростков кроветворения. Вслед за JAK2V617F были обнаружены другие соматические мутации, приводящие к развитию различных нозологических форм ХМН: истинная полицитемия, эссенциальная тромбоцитемия (ЭТ) и миелофиброз (МФ). В частности, для небольшого числа JAK2V617F-отрицательных больных с диагнозом ИП был открыт кластер мутаций гена JAK2 в 12 экзоне, затрагивающий аминокислотные остатки в положении 536-547 белка JAK2. До настоящего времени описано около 40 видов мутаций в данной области, обуславливающих развитие ИП. Частота встречаемости таких мутаций среди больных ИП составляет не менее 5% для европейской популяции [1] и около 13% для китайской [2]. Для российской популяции соответствующие данные отсутствуют. Мутации в 12 экзоне вызывают увеличение числа клеток только эритроцитарного ростка по схожему механизму, что и мутации в 14 экзоне этого же гена. Клиническая картина течения заболевания и факторы риска развития тромбоза и вторичного миелофиброза у больных ИП, обусловленные возникновением мутации в 12-м экзоне гена JAK2, не имеют значимых различий от соответствующих проявлений у V617F-положительных больных.
Определение мутаций в 12 экзоне имеет решающее значение для диагностики и мониторинга терапии истинной полицитемии. В связи с этим актуально определять данную мутацию как качественными методами, позволяющими интерпретировать результат на наличие или же отсутствие мутации, так и количественными методами, позволяющими определить параллельную нагрузку, то есть количество аллелей данного гена, пораженных мутацией, выраженное в процентах от общего числа аллелей.
Таким образом, цель данной работы - разработать алгоритм анализа сложных соматических мутаций для диагностики хронических миелопролиферативных новообразований.
Исходя из поставленной цели, были сформулированы следующие задачи:
1. Разработать технологию с использованием пиросеквенирования для выявления и количественного определения уровня аллельной нагрузки мутаций в 12 экзоне гена JAK2.
2. Разработать технологии с использованием гетеродуплексного анализа в вертикальном ПААГ, а также с использованием High Resolution Melt (HRM) для качественной оценки наличия соматических мутаций в 12 экзоне гена JAK2.
3. Сравнить чувствительность методов гетеродуплексного анализа и HRM при выявлении мутаций типа indel в 12 экзоне гена JAK2.
4. Разработать алгоритм анализа соматических мутаций в 12 экзоне гена JAK2 для дифференциальной диагностики ИП.
5. Проанализировать ДНК пациентов с высокой клиникогематологической вероятностью диагноза ИП на наличие мутаций в 12 экзоне гена JAK2 с использованием предложенного алгоритма.