ISSN 2073–4034
eISSN 2414–9128

Генетические аномалии у больных множественной миеломой

Е.Н. Мисюрина, А.В. Мисюрин

1 ГБУЗ «Городская клиническая больница № 52» ДЗМ; Москва, Россия; 2 ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» МЗ РФ; Москва, Россия
У больных множественной миеломой обнаружена масса цитогенетических аномалий, имеющих прогностическое значение. К важным факторам неблагоприятного прогноза множественной миеломы относятся del 17p, t(4;14), t(14;16), t(14;20), del 1q21, del 13. Мутации генов BRAF, KRAS, NRAS, характерные для разных злокачественных новообразований, обнаруживаются и у больных множественной миеломой. Новые методы секвенирования позволили обнаружить у больных множественной миеломой ранее не известные мутации генов SP140, ROBO1, FAM46C и EGR1. Критически значимой для патогенеза и прогноза множественной миеломы является гиперэкспрессия генов с-MYC, PAX и IRF-4. Прогностическое значение при множественной миеломе имеет активация экспрессии генов, кодирующих раково-тестикулярные антигены, в т.ч. PRAME, MAGE A1, MAGE A3, NY ESO1. Иммуногенность этих антигенов позволяет рассматривать их в качестве перспективной мишени для разработки иммунотерапии множественной миеломы.

Ключевые слова

множественная миелома
транслокация
делеция
мутация
фактор прогноза
раково-тестикулярный антиген
иммунотерапия

Опухолевым субстратом для больных множественной миеломой (ММ) служат малигнизированные плазматические клетки (МПК) [1, 2]. Так как анализ клональных перестроек иммуноглобулиновых рецепторов у больных ММ показал, что последовательность кДНК V(D)J-регионов значительно отличается от герминальной, был сделан вывод, согласно которому B-лимфоциты при этом заболевании проходят стадию гипермутирования в зародышевых центрах фолликул лимфоузлов [3]. Полагают, что процесс, приводящий к точечным мутациям V(D)J-региона генов иммуноглобулинов, необходимый для «дозревания» аффинности антител, может нести ответственность за возникновение нежелательных мутаций в других генах, в результате которых нормальная плазматическая клетка превращается в опухолевую. Считают также, что МПК происходят от небольшой фракции плазматических клеток, называемых долгоживущими, т.к. они способны не один год персистировать в организме человека.

Развитие ММ может проходить через предраковую стадию моноклональной гаммапатии неясного значения (МГНЗ). МГНЗ прогрессирует в ММ с постоянной вероятностью 1% в год [4]. Выделяют еще и стадию тлеющей ММ (ТММ). ТММ прогрессирует в ММ в течение первых 5 лет с вероятностью 10% [5].

Морфологически опухолевые клетки у разных больных ММ неразличимы, однако на цитогенетическом и молекулярном уровнях можно выделить несколько подтипов этого заболевания. Первичная диагностика ММ предусматривает обязательное проведение стандартного кариотипирования и FISH-анализа опухолевых плазматических клеток, получаемых из аспиратов костного мозга.

Согласно находкам при проведении кариологического анализа, ММ разделяют на гипердиплоидный и негипердиплоидный варианты. При гипердиплоидном варианте ММ наблюдают трисомии хромосом с нечетными номерами (3, 5, 7, 9, 11, 15, 19, 21). Для негипердиплоидной ММ характерны сбалансированные транслокации, вовлекающие, с одной стороны, локус тяжелых цепей иммуноглобулинов 14q32, с другой – какой-либо из генов – партнеров MAF (онкоген мускулоапоневротической фибросаркомы, musculoaponeurotic fibrosarcoma oncogene), MAFB, MMSET, FGFR3 (рецептор-3 фактора роста фибробластов, fibroblast growth factor receptor 3), циклины D1 и D3. Эти рекомбинационные события не меняют структурной части генов-партнеров, но приводят к их повышенной разрегулированной экспрессии.

К прогностически неблагоприятным цитогенетическим нарушениям при ММ относятся выявляемые методом FISH делеция хромосомы 17 (del 17p), транслокации t(4;14), t(14;16), t(14;20), а также определяемые при стандартном цитогенетическом исследовании делеция хромосомы 13 (del 13) и гиподиплоидный набор хромосом [6–9]. Нужно иметь в виду, что del 13 у больных ММ методом FISH выявляется очень часто, но фактором неблагоприятного прогноза эта делеция является только в том случае, когда ее обнаруживают именно при стандартом цитогенетическом исследовании. При делеции короткого плеча хромосомы 17 происходит потеря одной из копий гена TP53, который является важным контролером генетической стабильности. Часто у больных ММ обнаруживают аномалии одной хромосомы; так, делеции и амплификация локуса 1q21 связаны с неблагоприятным прогнозом, кроме того, их чаще, чем у первичных больных, выявляют при рецидиве ММ [10, 11]. Прогностически неблагоприятные цитогенетические нарушения выявляются примерно у четверти первичных больных ММ. К группе стандартного риска относят все прочие хромосомные аномалии, включая гипердиплоидный набор хромосом, транслокации t(11;14) и t(6;14) [12]. У больных почечной недостаточностью, как правило, обнаруживают del 17p и t(4;14) [13].

У больных ММ обнаруживают мутации или активацию гиперэкспрессии генов K-RAS (гомолог вирусного онкогена v-ras саркомы Кирстена), N-RAS (гомолог вирусного онкогена v-ras нейробластомы), BRAF (прото-онкогена B-Raf) [14], MYC (гомолог вирусного онкогена v-myc миелоцитоматоза птиц) [15], PI3K (фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат-3-киназы), AKT (гомолог вирусного онкогена v-akt тимомы мыши) [16], TP53 (опухолевый белок p53; tumor protein p53) [17], RB1 (ретинобластома-1; retinoblastoma-1) [18].

При MM происходит нарушение регуляции апоптоза в связи с нарушением баланса между проапоптотическими и антиапоптотическими представителями генов семейства BCL-2 (B-cell CLL/lymphoma 2). Например, часто при ММ активируются анти-апоптотические гены BCL-2, BCL-XL/BCL2L1 (BCL2-like 1) и MCL-1 (myeloid cell leukemia 1). Это приводит к резистентности ко многим видам лечения ММ [19].

Критически значимыми для патогенеза ММ являются гиперэкспрессия гена PAX5 (транскипционный фактор paired box 5) и IRF-4 (регулируемый интерфероном фактор 4). В норме ген PAX5 необходим для ранних этапов созревания B-лимфоцитов [20], а IRF-4 является модулятором врожденного и адаптивного иммунитета [21].

Требуется проведение дополнительных исследований, чтобы доказать значимость для патогенеза ММ недавно обнаруженных мутаций большой группы генов, в .ч. FAM46C (family and sequence similarity 46, member C), SP140 (гомолог гена SP100 – Speckled «Крапчатый» 100 kDa) [22], ROBO1 (трансмембранный рецептор roundabout 1), EGR1 (транскрипционный фактор early growth response) [19]. Предполагают, что FAM46C является геном-онкосупрессором, но точная функция кодируемого им белка пока не известна. Продукт гена SP140 входит в состав т.н. ядерных телец («nuclear bodies») – внутриядерных структур особого рода, связанных с белком PML1. При иммунофлуоресцентном окрашивании клеток антителами, распознающими PML1, SP100 или SP140, в ядрах видны относительно крупные гранулы связанных с хромосомами белковых конгломератов, называемых ядерными тельцами. Белок SP140 необходим для активации B-лимфоцитов при связывании антигена с иммуноглобулиновым рецептором на поверхности этих клеток [22]. Семейство генов ROBO было впервые обнаружено в 1990 г. у дрозофил в качестве важных регуляторов роста аксонов нервных клеток. Белок ROBO1 оказался необходимым для правильной пространственной ориентации растущих аксонов, именно он позволяет некоторым аксонам при росте пересекать среднюю линию тела имеющих билатеральную симметрию животных и тем самым связывать левую сторону организма с правой, и наоборот. Функциональные свойства белка EGR1 неизвестны [23].

Обнаружено, что при ММ происходит изменение спектра экспрессии малых регуляторных РНК miR. Так, обнаружена гиперэспрессия miR-21, miR-32, miR-17-92, miR-106b, miR-181a и b, miR-221, miR-222 и miR-382 и снижение уровня экспрессии miR-15a и miR-16 [24].

Ряд авторов исследовали экспрессию раково-тестикулярных генов в крови и костном мозге больных ММ. В этих немногочисленных работах проведено изучение экспрессии единичных представителей раково-тестикулярных генов при ММ, поэтому полной картины об экспрессии РТГ в опухолевых плазматических клетках больных ММ в настоящее время не существует. С уверенностью можно только утверждать, что у ряда больных ММ экспрессируются РТГ PRAME, MAGE A1, MAGE A3 и NY-ESO1, однако какова доля этих больных, пока не понятно в связи с малым объемом исследованных выборок [25–29]. Кодируемые этими генами белки рассматриваются в качестве перспективных мишеней иммунотерапии ММ [30].

Заключение

Пока еще далеко не все особенности цитогенетического и молекулярного патогенеза множественной миеломы понятны, но многое уже известно о том, чем определяется клиническая гетерогенность этого заболевания. Несмотря на сходство морфологических характеристик опухолевых плазматических клеток у разных больных множественной миеломой, при помощи тонких методов молекулярной генетики обнаруживают существенные различия, на основании которых больных, страдающих этим заболеванием, следует относить к разным группам риска. В свою очередь для разных прогностических групп больных множественной миеломой применяют разные риск-адаптированные программы лечения. Понимание молекулярных основ патогенеза множественной миеломы позволяет вводить в арсенал методов лечения этого заболевания препараты направленного действия, а также подходы, основанные на стимулировании специфического противоопухолевого иммунного ответа.

Список литературы

  1. Anderson K.C. Pathogenesis of myeloma. Annu. Rev. Pathol. 2011;6:249–274.
  2. Druker B.J., Tamura S., Buchdunger E. Multiple myeloma: evolving genetic events and host interactions. Nat. Rev. Cancer. 2002;2(3):175–187.
  3. Kosmas C., Stamatopoulos K., Papadaki T., Belessi C., Yataganas X., Anagnostou D., Loukopoulos D. Somatic hypermutation of immunoglobulin variable region genes: focus on follicular lymphoma and multiple myeloma. Immunol. Rev. 1998;162:281–292.
  4. Weiss B.M., Abadie J., Verma P. A monoclonal gammopathy precedes multiple myeloma in most patients. Blood. 2009;113(22):5418–5422.
  5. Kyle R.A., Durie B.G., Rajkumar S., Landgren O., Blade J., Merlini G., Kröger N., Einsele H., Vesole D.H., Dimopoulos M., San Miguel J., Avet-Loiseau H., Hajek R., Chen W.M., Anderson K.C., Ludwig H., Sonneveld P., Pavlovsky S., Palumbo A., Richardson P.G., Barlogie B., Greipp P., Vescio R., Turesson I., Westin J., Boccadoro M. Monoclonal gammopathy of undetermined significance (MGUS) and smoldering (asymptomatic) multiple myeloma: IMWG consensus perspectives risk factors for progression and guidelines for monitoring and management. Leukemia. 2010;24(6):1121–1127.
  6. Gertz M.A., Lacy M.Q., Dispenzieri A., Greipp P.R., Litzow M.R., Henderson K.J., Van Wier S.A., Ahmann G.J., Fonseca R. Clinical implications of t(11;14)(q13;q32), t(4;14)(p16.3;q32), and -17p13 in myeloma patients treated with high-dose therapy. Blood. 2005;106(8):2837–2840. Doi: 10.1182/blood-2005-04-1411.
  7. Gutiérrez N.C., Castellanos M.V., Martín M.L., Mateos M.V., Hernández J.M., Fernández M., Carrera D., Rosiñol L., Ribera J.M., Ojanguren J.M., Palomera L., Gardella S., Escoda L., Hernández-Boluda J.C., Bello J.L., de la Rubia J., Lahuerta J.J., San Miguel J.F. Prognostic and biological implications of genetic abnormalities in multiple myeloma undergoing autologous stem cell transplantation: t(4;14) is the most relevant adverse prognostic factor, whereas RB deletion as a unique abnormality is not associated with adverse prognosis. Leukemia. 2007;21(1):143–150. Doi: 10.1038/sj.leu.2404413.
  8. Ross F.M., Chiecchio L., Dagrada G., Protheroe R.K., Stockley D.M., Harrison C.J., Cross N.C., Szubert A.J., Drayson M.T., Morgan G.J. The t(14;20) is a poor prognostic factor in myeloma but is associated with long-term stable disease in monoclonal gammopathies of undetermined significance. Haematologica. 2010;95(7):1221–1225. Doi: 10.3324/haematol.2009.016329.
  9. Ross F.M., Avet-Loiseau H., Ameye G., Gutiérrez N.C., Liebisch P., O’Connor S., Dalva K., Fabris S., Testi A.M., Jarosova M., Hodkinson C., Collin A., Kerndrup G., Kuglik P., Ladon D., Bernasconi P., Maes B., Zemanova Z., Michalova K., Michau L., Neben K., Hermansen N.E., Rack K., Rocci A., Protheroe R., Chiecchio L., Poirel H.A., Sonneveld P., Nyegaard M., Johnsen H.E. Report from the European Myeloma Network on interphase FISH in multiple myeloma and related disorders. Haematologica. 201;97(8):1272–1277. Doi: 10.3324/haematol.2011.056176.
  10. Hanamura I., Stewart J.P., Huang Y., Zhan F., Santra M., Sawyer J.R., Hollmig K., Zangarri M., Pineda-Roman M., van Rhee F., Cavallo F., Burington B., Crowley J., Tricot G., Barlogie B., Shaughnessy J.D. Jr. Frequent gain of chromosome band 1q21 in plasma-cell dyscrasias detected by fluorescence in situ hybridization: incidence increases from MGUS to relapsed myeloma and is related to prognosis and disease progression following tandem stem-cell transplantation. Blood. 2006;108(5):1724–1732.
  11. Rosiñol L., Carrió A., Bladé J., Queralt R., Aymerich M., Cibeira M.T., Esteve J., Rozman M., Campo E., Montserrat E. Comparative genomic hybridisation identifies two variants of smoldering multiple myeloma. Br. J. Haematol. 2005;130(5):729–732. Doi: 10.1111/j.1365-2141.2005.05673.x.
  12. Sonneveld P., Avet-Loiseau H., Lonial S., Usmani S., Siegel D., Anderson K.C., Chng W.J., Moreau P., Attal M., Kyle R.A., Caers J., Hillengass J., San Miguel J., van de Donk N.W., Einsele H., Bladé J., Durie B.G., Goldschmidt H., Mateos M.V., Palumbo A., Orlowski R. Treatment of multiple myeloma with high-risk cytogenetics: a consensus of the International Myeloma Working Group. Blood. 2016;127(24):2955–2962. Doi: 10.1182/blood-2016-01-631200.
  13. Scheid C., Sonneveld P., Schmidt-Wolf I.G., van der Holt B., el Jarari L., Bertsch U., Salwender H., Zweegman S., Blau I.W., Vellenga E., Weisel K., Pfreundschuh M., Jie K.S., Neben K., van de Velde H., Duehrsen U., Schaafsma M.R., Lindemann W., Kersten M.J., Peter N., Hänel M., Croockewit S., Martin H., Wittebol S., Bos G.M., van Marwijk-Kooy M., Wijermans P., Goldschmidt H. Bortezomib before and after autologous stem cell transplantation overcomes the negative prognostic impact of renal impairment in newly gnosed multiple myeloma: a subgroup analysis from the HOVON-65/GMMG-HD4 trial. Haematologica. 2014;99:148–154.
  14. Lionetti M., Barbieri M., Todoerti K., Agnelli L., Marzorati S., Fabris S., Ciceri G., Galletti S., Milesi G., Manzoni M., Mazzoni M., Greco A., Tonon G., Musto P., Baldini L., Neri A. Molecular spectrum of BRAF, NRAS and KRAS gene mutations in plasma cell dyscrasias: implication for MEK-ERK pathway activation. Oncotarget. 2015;6(27):24205–24217. Doi: 10.18632/oncotarget.4434.
  15. Szabo A.G., Gang A.O., Pedersen M.Ø., Poulsen T.S., Klausen T.W., Nørgaard P. Overexpression of c-myc is associated with adverse clinical features and worse overall survival in multiple myeloma. Leuk. Lymphoma. 2016;57(11):2526–2534. Doi: 10.1080/10428194.2016.1187275.
  16. Ramakrishnan V., Kumar S. PI3K/AKT/mTOR pathway in multiple myeloma: from basic biology to clinical promise. Leuk. Lymphoma. 2018;11:1–11. Doi: 10.1080/10428194.2017.1421760.
  17. Tessoulin B., Eveillard M., Lok A., Chiron D., Moreau P., Amiot M., Moreau-Aubry A., Le Gouill S., Pellat-Deceunynck C. p53 dysregulation in B-cell malignancies: More than a single gene in the pathway to hell. Blood Rev. 2017;31(4):251–259. Doi: 10.1016/j.blre.2017.03.001.
  18. Chavan S.S., He J., Tytarenko R., Deshpande S., Patel P., Bailey M., Stein C.K., Stephens O., Weinhold N., Petty N., Steward D., Rasche L., Bauer M., Ashby C., Peterson E., Ali S., Ross J., Miller V.A., Stephens P., Thanendrarajan S., Schinke C., Zangari M., van Rhee F., Barlogie B., Mughal T.I., Davies F.E., Morgan G.J., Walker B.A. Bi-allelic inactivation is more prevalent at relapse in multiple myeloma, identifying RB1 as an independent prognostic marker. Blood Cancer J. 2017;7(2):e535. Doi: 10.1038/bcj.2017.12.
  19. Bolli N., Avet-Loiseau H., Wedge D.C. Heterogeneity of genomic evolution and mutational profiles in multiple myeloma. Nat. Commun. 2014;5(2997):1–17.
  20. Cobaleda C., Schebesta A., Delogu A., Busslinger M. Pax5: the guardian of B cell identity and function. Nat. Immunol. 2007;8(5):463–470.
  21. Shaffer A.L., Emre N.C., Lamy L., Ngo V.N., Wright G., Xiao W., Powell J., Dave S., Yu X., Zhao H., Zeng Y., Chen B., Epstein J., Staudt L.M. IRF4 addiction in multiple myeloma. Nature. 2008;454(7201):226–231.
  22. Kortüm K.M., Langer C., Monge J., et al. Longitudinal analysis of 25 sequential sample-pairs using a custom multiple myeloma mutation sequencing panel (M(3P). Ann. Hematol. 2015;94(7):1205–1211. Doi: 10.1007/s00277-015-2344-9.
  23. Chapman M.A., Lawrence M.S., Keats J.J., Cibulskis K, Sougnez C., Schinzel A.C., Harview C.L., Brunet J.P., Ahmann G.J., Adli M., Anderson K.C., Ardlie K.G., Auclair D., Baker A., Bergsagel P.L., Bernstein B.E., Drier Y., Fonseca R., Gabriel S.B., Hofmeister C.C., Jagannath S., Jakubowiak A.J., et al. Initial genome sequencing and analysis of multiple myeloma. Nature. 2011;471(7339):467–472.
  24. Pichiorri F., Suh S.S., Ladetto M., Kuehl M., Palumbo T., Drandi D., Taccioli C., Zanesi N., Alder H., Hagan J.P., Munker R., Volinia S., Boccadoro M., Garzon R., Palumbo A., Aqeilan R.I., Croce C.M. MicroRNAs regulate critical genes associated with multiple myeloma pathogenesis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2008;105(35):12885–12890.
  25. Condomines M., Hose D., Raynaud P. Hundemer M., De Vos J., Baudard M., Moehler T., Pantesco V., Moos M., Schved J.F., Rossi J.F., Rème T., Goldschmidt H., Klein B. Cancer/testis genes in multiple myeloma: expression patterns and prognosis value determined by microarray analysis. J. Immunol. 2007;178:3307–3315.
  26. Lim S.H., Wang Z.Q., Chiriva-Internati M., Xue Y. Sperm protein 17 is a novel cancer-testis antigen in multiple myeloma. Blood. 2001;978:1508–1510.
  27. Pellat-Deceunynck С., Mellerin M.-P., Labarriere N., Jego G., Moreau-Aubry A., Harousseau J.L., Jotereau F., Bataille R. The cancer germ-line genes MAGE-1, MAGE-3 and PRAME are commonly expressed by human myeloma cells. Eur. J. Immunol. 2000;30:803–809.
  28. Абраменко И.В., Белоус Н.И., Мисюрин A.B. Экспрессия гена PRAME при миеломной болезни. Терапевтический архив. 2004;7:35–40.
  29. Гапонова Т.В., Менделеева Л.П., Мисюрин А.В., Варламова Е.В., Савченко В.Г. Экспрессия опухолеассоциированных генов PRAME, WT1 и XIAP у больных множественной миеломой. Онкогематология. 2009;2:52–57.
  30. Ghafouri-Fard S., Seifi-Alan M., Shamsi R., Esfandiary A. Immunotherapy in Multiple Myeloma Using Cancer-Testis Antigens. Iran. J. Cancer. PreVol. 2015;8(5):e3755:1–10.

Об авторах / Для корреспонденции

Мисюрина Е.Н. – к.м.н., руководитель гематологической службы ГБУЗ «ГКБ № 52» ДЗМ; Москва, Россия.
E-mail: misyurina_elena@mail.ru
Мисюрин А.В. – к.б.н., зав. лабораторией рекомбинантный опухолевых антигенов ФГБУ «НМИЦ онкологии им. НН Блохина» МЗ РФ; Москва, Россия.

Также по теме

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.