ВВЕДЕНИЕ 6
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 7
1 Обзор литературы 7
1.1 Хронические миелопролиферативные опухоли 7
1.2 Миелофиброз 7
1.3 Соматические мутации, участвующие в патогенезе миелофиброза 11
1.3.1 Мутации генов сигнальных путей 11
1.3.2 Эпигенетические мутации 14
1.4 ASXL1, его структура функции 15
1.5 Ассоциации генетических аномалий с клиническими особенностями и
прогнозом миелофиброза 18
2 Материалы и методы 20
2.1 Объект исследования 20
2.2 Выделение ДНК с использованием набора «Gene JET Whole Blood
Genomic DNA Purification» 20
2.3 Измерение концентрации ДНК 21
2.4 Проведение ПЦР с использованием электрофоретической детекции... 22
2.5 Чистка продукта ПЦР с использованием реагента ExoSAP-IT 23
2.6 Проведение секвенирующей ПЦР 23
2.7 Проведение очистки сиквенс-продукта 24
2.8 Специализированные программы для обработки полученных
результатов 24
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 26
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 28
Миелофиброз - это хроническая миелопролиферативная опухоль, которая характеризуется фиброзом костного мозга, спленомегалией, экстрамедуллярным гемопоэзом. Источником опухолевого роста является клональное расстройство полипотентнои гемопоэтической стволовой клетки. Также это редкое заболевание, число впервые выявленных больных в год составляет приблизительно 1:100000 населения. Соотношение женщины: мужчины 2:1, медиана возраста на момент диагностики заболевания равна 61,8 года [7-9].
На данный момент известны драйверные и прогностические мутации при данном заболевании. Среди драйверных мутаций известны мутации в таких генах, как JAK2, CALR, MPL. Встречаемость мутаций при миелофиброзе в гене JAK2 составляет 40-50%, в гене CALR - 35% и в гене MPL - 8%. Среди прогностических мутаций наиболее важное значение при МФ имеют эпигенетические мутации в таких генах, как TET2, DNMT3A, ASXL1, EZH2, IDH1/2. Встречаемость эпигенетических мутаций при МФ разнообразна, но наибольшая встречаемость приходится на ASXL1 (18-22%). Также мутации в гене ASXL1 являются прогностическими. Было показано, что мутации в гене ASXL1 ухудшают выживаемость пациентов с МФ и возрастает риск БТ. Поэтому, очень важно делать скрининг мутаций в гене ASXL1 на ранних стадиях миелофиброза.
Цель данной работы - анализ прогностических соматических мутаций в гене ASXL1 у пациентов с диагнозом миелофиброз. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1. Разработать технологию для выявления соматических мутаций в гене ASXL 1 методом секвенирования по Сенгеру.
2. Провести анализ мутаций в гене ASXL1 среди пациентов с диагнозом миелофиброз г. Красноярска.
3. Обработать полученные результаты с помощью специализированных программ, позволяющих идентифицировать тип мутации, а также уровень аллельной нагрузки.
4. Оценить влияние обнаруженных мутаций на клиническое состояние пациента с учетом наличия или отсутствия драйверных мутаций.
1. Соколова, М. А. Современные представления о «классических» Ph-негативных хронических миелопролиферативных заболеваниях / М. А. Соколова // Клиническая онкогематология. Фундаментальные исследования и клиническая практика. - 2010. - Т.3. - №3. - С. 235-242.
2. Моисеев, С.И. Хронические миелопролиферативные заболевания. Классификация, диагностика и лечение / С.И. Моисеев, А.Ю. Зарицкий, Г.Н. Салогуб. - 2005. - 5 с.
3. Tefferi, A. Classification and diagnosis of myeloproliferative neoplasm: Tye 2008 World Health Organization criteria and point-of care diagnostic algotryms / A. Tefferi, J.W. Vardiman // Leukemia. - 2008. - Vol. 22. - №1. - P. 14-22.
4. Меликян, А. Л. Клинические особенности эссенциальной тромбоцитемии и первичного миелофиброза в зависимости от молекулярных характеристик заболевания / А. Л. Меликян, И. Н. Суборцева, А. Б. Судариков // Терапевтический архив. - 2017. - Т.89. - №7. - С. 4-9.
5. Tefferi, A. Pathogenesis of myelofibrosis with myeloid metaplasia /
A. Tefferi. // J Clin Oncol. - 2010. - Vol. 23. - №33. - P. 8520-8530.
6. Tefferi, A. Primary myelofibrosis: 2017 update on diagnosis, risk-stratification, and management / A. Tefferi. // American Journal of Hematology. - 2016. - Vol. 91. - №12. - P. 1262-1271.
7. Абдулкадыров, К. М. Критерии диагностики и современные методы лечения первичного миелофиброза / К. М. Абдулкадыров, В. А. Шуваев, И. С. Мартынкевич. // Вестник гематологии. - 2013. Т.9. - №3. - С. 44-78.
8. Абдулкадыров, К. М. Миелопролиферативные новообразования / К. М. Абдулкадыров, В. А. Шуваев, И. С. Мартынкевич. - Москва: Литтерра, 2016. - 304 с.
9. Абдулкадыров, К. М. Первичный миелофиброз: собственный опыт и новое в диагностике и лечении / К. М. Абдулкадыров, В. А. Шуваев, И. С. Мартынкевич // Онкогематология. - 2015. - Т.10. - №2. С. 25-35.
10. Mesa R. How I treat symptomatic splenomegaly in patients with myelofibrosis / R. A. Mesa // Blood. - 2009. - Vol. 113. - №22. - P. 5394-5400.
11. Levine, R. L. Activating mutation in the tyrosine kinase JAK2 in polycythemia vera, essential thrombocythemia, and myeloid metaplasia with myelofibrosis / R. L. Levine, M. Wadleigh, J. Cools // Canser Cell. - 2005. - Vol. 7. - №4. - P. 387-397.
12. Vannucchi, A. M. Molecular pathophysiology of Philadelphia¬negative myeloproliferative disorders: beyond JAK2 and MPL mutations / A. M. Vannucchi, P. Guglielmelli // Haematologica. - 2008. - Vol. 93. - №7. - P. 972¬976.
13. Vardiman, J. W. The 2008 revision of the World Health Organization (WHO) classiffication of myeloid neoplasms and acute leukemia: rationale and important changes / J. W. Vardiman, J. Thiele, D. A. Arber // Blood. - 2009. - Vol. 114. - №5. - P. 937-951.
14. Arber D.A. The 2016 revision of the World Health Organization classification of myeloid neoplasms and acute leukemia / D.A. Arber, A. Orazi, R.Hasserjian, et al. // Blood. - 2016. - Vol.127. - №10. - P. 2391-2405.
15. Tefferi, A. Validation and comparison of contemporary prognostic models in primary myelofibrosis: analysis based on 334 patients from a single institution / A. Tefferi, J. Huang, S. Schwager et al. // Cancer. - 2007. - Vol.109. - P. 2083-2088.
16. Quintas-Cardama, A. Spleen deflation and beyond: the pros and cons of Janus kinase 2 inhibitor therapy for patients with myeloproliferative neoplasms / A.QuintasCardama, S. Verstovsek // Cancer. - 2012. - Vol.118. - №4. - P.870¬877.
17. Verstovsek, S. Long-term outcomes of 107 patients with myelofibrosis receiving JAK1/JAK2 inhibitor ruxolitinib: survival advantage in comparison to matched historical controls / S.Verstovsek, H.M.Kantarjian, Z.Estrov et al. // Blood. - 2012. - Vol.120. -№ 6. - P.1202-1209.
18. Gangat, N. DIPSS plus: a refined Dynamic International Prognostic Scoring System for primary myelofibrosis that incorporates prognostic information from karyotype, platelet count, and transfusion status / N. Gangat, D. Caramazza, R. Vaidya et al. // JCO. - 2010. - Vol29. - №4. - P. 392-397.
19. Tefferi, A. Novel mutations and their functional and clinical relevance in myeloproliferative neoplasms: JAK2, MPL, TET2, ASXL1, CBL, IDH and IKZF1 / A. Tefferi // Leukemia. - 2010. - Vol. 24. - №6. - P. 1128-1138.
20. Tefferi, A. Myeloproliferative neoplasms. A contemporary review / A. Tefferi, A. Pardanani // JAMA Oncology. - 2015. - Vol. 1. - №1. - P. 97-105.
21. Levine, R. L. Role of JAK2 in the pathogenesis and therapy of myeloproliferative disorders / R. L. Levine, A. Pardanani, A. Tefferi et al. // Nat Rev Cancer. - 2007. - Vol. 7. - №9. - P. 673-683.
22. Pardanini, A. D. MPL515 mutations in myeloproliferative and other myeloid disorders: a study of 1182 patients / A. D. Pardanini, R. L. Levine, T. Lasho, et al. // Blood. - 2006. - Vol. 108. - №10. - P. 3472-3476.
23. Michalak, M. Calreticulin, a multi-process calcium-buffering chaperone of the endoplasmic reticulum / M. Michalak, J. Groenendyk, E. Szabo, et al. // Biochem J. - 2009. - Vol. 417. - №3. - P. 651-666.
24. Araki, M. Activation of the thrombopoietin receptor by mutant calreticulin in CALR-mutant myeloproliferative neoplasms / M. Araki, Y. Yang, N. Masubuchi, et al. // Blood. - 2016. - Vol. 127. - №10. - P. 1307-1316.
25. Nangalia, J. Somatic CALR mutations in myeloproliferative neoplasms with nonmutated JAK2 / J. Nangalia, C. E. Massie, E. J. Baxter, et al // N Engl J Med. - 2013. - Vol. 369. - №25. - P. 2391-2405.
26. Pietra, D. Differential clinical effects of different mutation subtypes in CALR-mutant myeloproliferative neoplasms / D. Pietra, E. Rumi, V. V. Ferretti, et al // Leukemia. - 2016. - Vol. 30. - №2. - P. 431-438.
27. Rumi, E. Clinical effect of driver mutations of JAK2, CALR, or MPL in primary myelofibrosis / E. Rumi, D. Pietra, C. Pascutto, et al. // Blood. - 2014. - Vol. 124. - №7. - P. 1062-1069.
28. Vainchenker, W. Recent advances in understanding myelofibrosis and essential thrombocytemia / W. Vainchenker, S. N. Constantinescu, I. Plo // F1000Research. - 2016.
29. Klampfl, T. Somatic mutations of calreticulin in myeloproliferative neoplasms / T. Klampfl, H. Gisslinger, A. S. Harutyunyan, et al. // N Engl J Med. -2013. - Vol. 369. - №25. - P. 2379-2390.
30. Garbati, M. R. Mutant calreticulin-expressing cells induce monocyte hyperreactivity through a paracrine mechanism / M. R. Garbati, C. A. Welgan, S. H. Landefeld et al. // Am J Hematol. - 2016. - Vol. 127. - №10. - P. 1317-1324.
31. Mascarenhas, J. Epigenetic abnormalities in myeloproliferative neoplasms: a target for novel therapeutic strategies / J. Mascarenhas, N. Roper, P. Chaurasia, et al. // Clin Epigenet. - 2011. - Vol. 2. - №2. - P. 197-212.
32. Shih, A. H. The role of mutations in epigenetic regulators in myeloid malignancies / A. H. Shih, O. Abdel-Wahab, J. P. Patel, et al. // Nat Rev Cancer. -2012.- Vol. 12. - №9. - P. 599-612.
33. Vannucchi, A. M. Epigenetics and mutations in chronic myeloproliferative neoplasms / A. M. Vannucchi, F. Biamonte // Haematologica. - 2011. - Vol. 96. - №10. - P. 1398-1402.
34. Campregher, P. V. The presence of ASXL1 mutations as well as a total number of myeloid driver mutations higher than two is strongly asscociated with the diagnosis of primary myelofibrosis as opposed to essential thrombocythemia / P. V. Campregher, R. Helman, W. O. Pereira, et al. // Blood. -2014. - Vol. 124. - №21. - P. 4595.
35. Aravind, L. The HARE-HTH and associated domains: novel modules in the coordination of epigenetic DNA and protein modification / L. Aravind, L. M. Lyer // Cell Cycle. - 2012. - Vol. 11, №1. - P. 119-131.
36. Scheuermann, J. C. Histone H2A deubiquitinase activity of the Polycomb repressive complex PR-DUB / J. C. Scheuermann, K. Oktaba, S. Fraterman et al. // Nature. - 2010. - Vol. 465. - №7295. - P. 243-247.
37. Cho Y. C. Additional sex comb-like 1 (ASXL1), in cooperation with SRC-1, acts as a ligand-dependent coactivator for retinoic acid receptor / Y. C. Cho, E. J. Kim, U. H. Park et al. // The Journal of Biological Chemistry. - 2006. - Vol. 281. - №26. - P. 17588-17598.
38. Boultwood J. Frequent mutation of the polycomb-associated gene ASXL1 in the myelodysplastic syndromes and in acute myeloid leukemia / J. Boultwood, J. Perry, A. Pellagati et al. // Leukemia. - 2010. - Vol. 24. - №5. - P. 1062-1065.
39. Abdel-Wahab O. ASXL1 mutations promote myeloid transformation through loss of PRC2-mediated gene repression / O. Abdel-Wahab, M. Adli, L. M. LaFave et al. // Cancer Cell. - 2012. - Vol. 22. - №5. - P. 188-193.
40. Ernst T. Inactivating mutations of the histone methyltransferase gene EZH2 in myeloid disorders / T. Ernst, A. J. Chase, J. Score et al. // Nature Genetics. - 2010. - Vol. 42. - №8. -P. 722-726.
41. Nikoloski G. Somatic mutations of the histone methyltransferase gene EZH2 in myelodisplasticsyndromes / G. Nikoloscki, S. M. Langemeijer, R. P. Kuiper et al. // Nature Genetics. - 2010. - Vol. 42. - №8. - P. 665-667.
42. Brecqueville M. Mutations and deletions of the SUZ12 polycomb gene in myeloproliferative neoplasms / M. Brecqueville, N. Cervera, J. Rey et al. // Blood Cancer. - 2011. - Vol. 1. - №8. - P. 1-3.
43. Score J. Inactivation of polycomb repressive complex 2 components in myeloproliferative and myelodysplastic myeloproliferative neoplasms / J. Score, C. Hidalgo-Curtis, A. V. Jones et al. // Blood. - 2012. - Vol. 119. - №5. -P. 1208¬1213.
44. Lee S. W. ASXL1 represses retinoic acid receptor-mediated transcription through associating with HP1 and LCD1 / S. W. Lee, Y. S. Cho, J. M. Na et al. // The Journal of Biological Chemistry. - 2015. - Vol. 290. - №10. - 6008 p.
45. Dawson M. A. JAK2 phosphorylates histone H3Y41 and excludes HP1alpha from chromatin / M. A. Dawson, A. J. Bannister, S. D. Foster et al. // Nature. - 2009. - Vol. 461. - №7265. - P. 819-822.
46. Bascind H. A. Functional concervation of ASXL2, a murine homolog for the Drosophila enhancer of trithorax and polycomb group gene ASX / H. A. Bascind, L. Na, Q. Ma et al. // PLoS One. - 2009. - Vol. 4. - №3. - P. 1-11.
47. Farber C. R. Mouse genome-wide association and systems genetics identify ASXL2 as a regulator of bone mineral density and osteoclastogenesis / C. R. Farber, B. J. Bennett, L. Orozco et al. // PLoS Genetics. - 2011. - Vol. 7. - №4. - P. 1-15.
48. Balasubramani, A. Cancer-associated ASXL1 mutations may act as gain-of-function mutations of the ASXL1-BAP1 complex / A. Balasubramani, A. Larjo, J. A. Bassein et al. // Nat Commun. - 2015. - P. 7307-7313.
49. Kitamura, T. ASXL1 mutations gain a function / T. Kitamura // Blood. - 2018. - Vol.131. - №3. -P. 274-275.
50. Abdel-Wahab O. Concomitant analysis of EZH2 and ASXL1 mutations in myelofibrosis, chronic myelomonocytic leukemia and blast-phase myeloproliferative neoplasms / O. Abdel-Wahab, A. Pardanani, J. Patel et al. // Leukemia. - 2011. - Vol. 25. - №7. - P. 1200-1202.
51. Guglielmelli, P. Identification of patients with poorer survival im primary myelofibrosis based on the burden of JAK2V617F mutated allele / P. Guglielmelli, G. Barosi, G. Specchia, et al. // Blood. - 2009. - Vol. 114. - №8. - P. 1477-83.
52. Tefferi, A. Low JAK2V617F allele burden in primary myelofibrosis, compared to either a higher allele burden or unmutated status, is associated with inferior overall and leukemia-free survival / A. Tefferi, T. L. Lasho, J. Huang, et al. // Leukemia. - 2008. - Vol. 22. - №4. - P. 756-761.
53. Singh, N. R. Genomic diversity in myelopoliferative neoplasms: focus on myelofibrosis / N. R. Singh // Transl Pediatr. - 2015. - Vol. 2. - №2. - P. 107¬115.
54. Tefferi, A. CALR vs JAK2 vs MPL mutated or triple-negative myelofibrosis: clinical, cytogenetic, and molecular comparisons / A. Tefferi, T. L. Lasho, C. M. Finke, et al. // Leukemia. - 2014. Vol. 28. - №7. - P. 1472-1477.
55. Tefferi, A. Long-term survival and blast transformation in molecularly annotated essential thrombocythemia, polycythemia vera, and myelofibrosis / A. Tefferi, P. Guglielmelli, D. Larson // Blood. - 2014. - Vol. 124. - №16. - P. 2507-2513.
56. Vannucchi, A. M. Mutations and prognosis in primary myelofibrosis / A. M. Vannucchi, T. L. Lasho, P. Guglielmelli, et al. // Leukemia. - 2013. - Vol. 27. - №9. - P. 1861-1869.
57. Tefferi, A. CALR and ASXL1 mutations-based molecular prognostication in primary myelofibrosis: an international study of 570 patients /A. Tefferi, P. Guglielmelli, T. L. Lasho, et al. // Leukemia. - 2014. - Vol. 28. - №7. - P. 1494-1500.
58. Gelsi-Boyer, V. Mutations in ASXL1 are associated with poor prognosis across the spectrum of malignant myeloid diseases / V. Gelsi-Boyer, M. Brecqueville, R. Devillier et al. // J Hematol Oncol. - 2012. - Vol.5. - №12. - P. 1-6.