Кіріспе

Лейкемиялық қатерлі клеткалардағы генетикалық аномалия. Филадельфия хромосомасы немесе Филадельфия транслокациясы (Ph) – лейкемиялық қатерлі клеткалардың (әсіресе созылмалы миелоидты лейкемия (CML) клеткаларының) 22-ші хромосомасындағы ерекше генетикалық аномалия. Бұл хромосома 9-шы және 22-ші хромосомалар арасындағы генетикалық материалдың t(9;22)(q34;q11) өзара транслокациясына байланысты ақаулы және ерекше қысқа, және BCR-ABL1 деп аталатын қосылған генді қамтиды. Бұл ген – 9-шы хромосоманың ABL1 генінің 22-ші хромосоманың BCR генімен бірігуінен пайда болады, ол гибридті ақуызды кодтайды: геномның тұрақтылығын бұзып, клетканың бақылаусыз бөлінуіне себеп болатын және клетка циклын реттейтін әртүрлі сигналдық жолдарды бұзатын "әрқашан белсенді" тирозинкиназа сигналдық ақуызы. (Кейбір жағдайларда G-жолақты хромосома препараттарында көрінбейтін жасырын транслокация немесе 9-шы және 22-ші хромосомалардың ұзын қолдарымен қатар басқа хромосомалардың да қатысуымен болатын транслокация түрлері шатасуға мүмкіндік береді. Басқа ұқсас, бірақ нағыз Ph-теріс жағдайлар CML сияқты миелопролиферативті неоплазмалар ретінде қарастырылады.) Дегенмен, Филадельфия (Ph) хромосомасының болуы CML диагнозын қою үшін жеткілікті емес, өйткені ол жедел лимфобласттық лейкемияда (ЖЛЛ, ересектердегі жағдайлардың 25–30% және балалар жағдайларының 2–10%) және кейде жедел миелогендік лейкемияда (ЖМЛ), сондай-ақ аралас фенотиптік жедел лейкемияда (АФЛ) да кездеседі.

Молекулалық биология

Филадельфия хромосомасындағы хромосомалық ақау – екі хромосоманың, 9 және 22 хромосомаларының бөліктерінің орын ауыстыруымен жүзеге асатын өзара транслокация. Нәтижесінде 9 хромосомадағы (q34 аймағы) ABL1 генінің 22 хромосомадағы (q11 аймағы) BCR (брейкпойнт кластерлік аймағы) генінің бір бөлігімен жақындасуы арқылы қосымша ген пайда болады. Бұл өзара транслокация, созылған 9-шы хромосоманы (туынды хромосома немесе der 9 деп аталады) және қысқартылған 22-ші хромосоманы (Филадельфия хромосомасы, 22q) құрайды. Халықаралық адам цитогенетикалық номенклатура жүйесіне (ISCN) сәйкес, бұл хромосомалық транслокация t(9;22)(q34;q11) деп белгіленеді. ABL1 символы ұқсас белокты тасымалдайтын лейкемия вирусының, Абельсонның атынан алынған. BCR символы брейкпойнт кластерлік аймағынан алынған, бұл ген Rho GTPase белоктары үшін гуанин нуклеотидтік алмасу факторы ретінде әрекет ететін белокты кодтайды. Транслокация нәтижесінде онкогенді BCR-ABL1 генінің бірігуі пайда болады, ол 22-ші хромосоманың қысқа туындысында табылады. Бұл ген BCR-ABL1 біріккен белокты кодтайды. Бірігу орнының нақтылығына байланысты бұл белоктың молекулалық салмағы 185-тен 210 кДа-ға дейін өзгеруі мүмкін. Сәйкесінше, гибридті BCR-ABL1 біріккен белгісі p210 немесе p185 деп аталады. Біріккен геннің кодтауындағы үш клиникалық маңызды вариант – p190, p210 және p230 изоформалары. p190 әдетте B-жасушалық жедел лимфобластылық лейкемиямен (ALL) байланысты, ал p210 көбінесе созылмалы миелоидты лейкемиямен (CML) байланысты, бірақ сонымен қатар ALL және AML-мен де байланысты болуы мүмкін. p230 көбінесе нейтрофилия және тромбоцитозбен (CML N) байланысты созылмалы миелогенді лейкемиямен байланысты. ABL1 гені мембранаға байланысты белокты, тирозинкиназаны экспрессиялайды, ал BCR-ABL1 транскрипті де BCR және ABL1 гендерінің домендерін қамтитын тирозинкиназаға аударылады. Тирозинкиназалардың белсенділігі әдетте автоингибиторлық түрде реттеледі, бірақ BCR-ABL1 біріккен гендері "әрдайым қосылған" немесе конститутивті түрде белсендірілген белокты кодтайды, бұл ДНК байланысының бұзылуына және реттелмеген жасушалық бөлінуге (яғни, қатерлі ісікке) әкеледі. Бұл миристоилденген қақпақ аймағының алмасуына байланысты, оның болуы киназа доменін белсенді емес ететін конформациялық өзгеріске әкеледі, BCR белгісінің қысқартылған бөлігімен алмастырылады. BCR аймағы серин/треонин киназаларын да экспрессияласа да, тирозин киназа функциясы дәрілік терапия үшін өте маңызды. BCR-дің N-терминалды Y177 және CC домендері ABL1 киназасының конститутивті активациясын кодтайтындықтан, бұл аймақтар BCR-ABL1 киназа белсенділігін төмендету үшін терапияда мақсатты түрде қолданылады. CC, Y177 және Rho сияқты домендерге (мысалы, иматиниб және сунитиниб) тән тирозинкиназа ингибиторлары – CML, бүйрек клеткалық карциномасы (RCC) және асқазан-ішек стромалық ісіктері (GIST) сияқты әртүрлі қатерлі ісіктерге қарсы маңызды дәрілер. Біріккен BCR-ABL1 белгісі интерлейкин-3 рецепторының бета(c) суббөлігімен өзара әрекеттеседі және оның SH1 доменіндегі активациялық циклмен реттеледі, ол АТФ-ке байланысқанда "қосылады" және төменгі жолдарды іске қосады. BCR-ABL1-нің ABL1 тирозинкиназа белсенділігі жабайы ABL1-ге қарағанда жоғары. ABL жасуша циклын басқаратын бірнеше белоктар мен ферменттерді белсендіретін болғандықтан, BCR-ABL1 бірігуінің нәтижесі жасушалық бөлінуді жылдамдату болып табылады. Сонымен қатар, ол ДНК жөндеуін тежейді, геномдық тұрақсыздыққа және CML-де қорқазылған жарылыс дағдарысына әкелуі мүмкін.

Лейкемиядағы пролиферациялық рөлдер

Филадельфия хромосомасымен кодталатын BCR-ABL1 қосылған гені мен белгісі, CML және ALL-дың шексіз көбеюіне тән, апоптоздық әлеуетке, жасуша бөліну жылдамдығына және жасуша циклінің түрлі кезеңдеріне тікелей әсер ететін көптеген сигналдық жолдарға әсер етеді.

JAK/STAT жолы

Миелогенді лейкемия жасушаларының сүйек кемігі микроортасында тіршілік етуі мен көбеюі үшін цитокиндер мен өсу факторларының сигналдауы аса маңызды. JAK/STAT жолы цитокин рецепторлары мен өсу факторларын модуляциялау қабілеті бар транскрипция факторлары STAT-тарды белсендіре отырып, осы эффекттердің көпшілігін реттейді. JAK2, BCR-ABL қосылысқан ақуызын Y177 нүктесінде фосфорилендіреді және осы қосылысқан ақуызды тұрақтандырады, бұл қатерлі жасушалардың сигналдауын күшейтеді. JAK2 мутациялары миелопролиферативті неоплазмалардың дамуында маңызды рөл атқарады, ал JAK киназалары гематологиялық қатерлі ісіктерді дамытуда орталық рөлде болады (JAK қан журналы). ALL және CML емдері, егешкілердегі модельдерде STAT3 және STAT5 транскрипциялық белсенділігін жою арқылы цитокин сигналдауын төмендету үшін нилотиниб пен руксолитинибті JAK2 және BCR-ABL-ге қарсы қолданылды (Appelmann және авторлар). Осы гематопоэтикалық қатерлі ісіктердегі JAK2 мен BCR-ABL арасындағы өзара әрекеттесу, Ph хромосомасы мен BCR-ABL тирозинкиназа белсенділігін көрсететін лейкемиялық жасушалардың өсуін ынталандыруда JAK-STAT арқылы берілетін цитокин сигналдауының маңызды рөлін көрсетеді. JAK2 жолының CML-де тікелей көбеюге әсері туралы пікірлер әртүрлі болғанымен, оның BCR-ABL тирозинкиназасының төменгі ағыстағы эффекторы ретіндегі рөлі сақталды. JAK-STAT арқылы жасуша циклына тигізетін әсер көбінесе шеткі болып табылады, бірақ гематопоэтикалық нишаның және оны қоршаған микроортаның сақталуына тікелей әсер ете отырып, BCR-ABL-дің JAK-STAT сигналдауын күшейтуі лейкемиялық жасушалардың өсуі мен бөлінуін ұстап тұруда маңызды рөл атқарады.

Ras/MAPK/ERK жолы

Ras/MAPK/ERK жолы ядролық транскрипция факторларына сигналдарды жеткізеді және жасуша циклын бақылау мен дифференциациялауды реттеуде маңызды рөл атқарады. Ph хромосомасы бар жасушаларда BCR ABL тирозинкиназасы RAS/RAF/MEK/ERK жолын белсендіреді, бұл ядродағы ген транскрипциясы арқылы реттелмеген жасуша көбеюіне алып келеді. BCR ABL тирозинкиназасы GAB2 ақуызын фосфорилирлеу арқылы Ras-ты белсендіреді, бұл BCR орналасқан Y177 позициясының фосфорилирлеуіне байланысты. Әсіресе, Ras CML-де BCR ABL1-нің маңызды төменгі ағындағы нысанасы болып табылады, себебі егешкілердегі (мысықтардағы емес) Ras мутанттары BCR ABL1 генімен байланысты CML дамуын бұзады (Ras ингибициясының гематопоэз және BCR/ABL лейкемогенезіне қатысты әсері). Ras/RAF/MEK/ERK жолы остеопонтин (OPN) экспрессиясының артуымен де байланысты, ол гематопоэтикалық шектік жасушалардың микроортасын сақтау үшін маңызды, бұл лейкемиялық жасушалардың бақылаусыз көбеюіне жанама түрде әсер етеді. BCR ABL қосылған жасушалар GTP-ге байланысқан белсендірілген Ras-тың тұрақты жоғары деңгейін көрсетеді, бұл BCR ABL төменгі ағынындағы апоптозды тежейтін Ras-қа тәуелді сигналдық жолды белсендіреді (Cortez және авторлар). IL-3 рецепторымен өзара әрекеттесулер де Ras/RAF/MEK/ERK жолын клеткалық циклдің G1/S кезеңіне өтуді қамтамасыз ететін транскрипция факторларын фосфорилирлеуге ынталандырады.

ДНҚ-ның байланысуы және апоптоз

Жабайы типтегі жасушалардағы c Abl гені ДНК-мен байланысуға қатысады, бұл ДНК транскрипциясы, жөндеу, апоптоз және жасуша циклының негізіндегі басқа да процестерге әсер етеді. Бұл өзара әрекеттесудің мәні талқыланғанымен, c Abl ДНК зақымдануына жауап ретінде HIPK2 серин/треонин киназасын фосфорилейтіні және қалыпты жасушаларда апоптозды ынталандыратынына дәлелдер бар. Ал BCR ABL синтезі керісінше, апоптозды тежейтіні көрсетілген, бірақ оның ДНК-мен байланысуға тигізетін әсері әлі анық емес. Апоптозды тежеу кезінде BCR ABL жасушалары дәрілік заттармен шақырылған апоптозға төзімді болады, сонымен қатар p53, p21 және Bax экспрессиясының артуымен проапоптоздық экспрессиялық профильді көрсетеді. Дегенмен, осы проапоптоздық белоктардың функциясы бұзылып, осы жасушаларда апоптоз жүрмейді. BCR ABL каспаза 9 және каспаза 3 процессингін тоқтатуға да қатысады, бұл тежеуші әсерді күшейтеді. Жасуша циклының дамуын және апоптозды болдырмайтын тағы бір фактор – Ph хромосомасы оң ALL жағдайларының >80%-ында кездесетін IKAROS генінің жойылуы. IKAROS гені Ph оң ALL жасушаларында B клетка рецепторы арқылы жасуша циклын тоқтату үшін маңызды, бұзылған жағдайда бұл BCR ABL тирозинкиназа сигналы арқылы шақырылатын жасуша циклының бақылаусыз дамуына және ақаулы жасушалардың көбеюіне мүмкіндік береді.

Номенклатура

Филадельфия хромосомасы Ph (немесе Ph') хромосомасы деп аталады және BCR-ABL фузиялық генін/белок киназасын кодтайтын 22-ші хромосоманың қысқартылған нұсқасын көрсетеді. Ол 9-шы және 22-ші хромосомалар арасындағы t(9;22)(q34.1;q11.2) транслокациясынан пайда болады, бұл үзілістер 9-шы хромосоманың ұзын қолда (q) (3) аймағының (4) жолағының (1) қосалқы жолағында және 22-ші хромосоманың ұзын қолда (q) (1) аймағының (1) жолағының (2) қосалқы жолағында болады. Сондықтан хромосомалық үзіліс нүктелері ISCN стандарттары бойынша (9q34.1) және (22q11.2) деп жазылады.

Тирозинкиназа ингибиторлары

1990 жылдардың аяғында STI 571 (иматиниб, Gleevec/Glivec) фармацевтикалық компания Novartis (бұрын Ciba Geigy деп аталған) тирозинкиназа ингибиторларын іздеу кезінде анықталды. Кейін Орегон денсаулық және ғылым университетінде доктор Браян Дрюкердің басшылығымен доктор Чарльз Сойерс пен доктор Моше Талпазбен бірлесіп жүргізілген клиникалық сынақтар STI 571 гематопоэтикалық жасушаларда BCR ABL экспрессиясын тежейтінін көрсетті. Ол КМЛ жасушаларын толығымен жоймағанымен, ісік клонының өсуін айтарлықтай шектеді және қауіпті "бласттық дағдарыс" қаупін азайтты. 2000 жылы доктор Джон Куриян STI 571 Abl киназа доменін тежеу механизмін анықтады. Novartis компаниясы 2001 жылы оны иматиниб мезилаты (АҚШ-та Gleevec, Еуропада Glivec) ретінде сатуға шығарды. Емделген науқастарда Gleevec/Glivec-ке төзімді жаңа BCR abl клондарына қарсы тиімдірек және/немесе белсендірек болатын басқа фармакологиялық ингибиторлар да жасалуда. Бұл резистентті клондардың көпшілігі BCR abl киназасындағы нүктелік мутациялар болып табылады. Жаңа ингибиторларға дазатиниб және нилотиниб жатады, олар иматинибке қарағанда әлдеқайда күшті және резистенттілікті жеңе алады. Нилотиниб пен руксолитинибтің комбинациялық терапиясы JAK STAT және BCR ABL кезеңдерін бірдей бағыттап, резистенттілікті басуда сәтті нәтижелер көрсетті. Арсен триоксиді және гельданамицин аналогтары сияқты шағын молекулалы ингибиторлар BCR ABL киназасының трансляциясын төмендетуге және протеаза арқылы оның ыдырауын күшейтуге қабілетті екені анықталды. Бүйрек клеткалық карциноманы емдеуге қолданылатын акситиниб BCR ABL1(T315I) мутациясы бар пациенттерде Abl киназа белсенділігін тежеуде тиімділігі дәлелденді. Фьюжн геніндегі T315I мутациясы иматиниб сияқты басқа тирозинкиназа ингибиторларына төзімділік тудырады, бірақ акситиниб осы мутацияны таситын ALL және мәдениеттегі CML жасушаларын емдеуде сәтті қолданылды. Ph+ ALL ауруын стандартты химиотерапиямен және RTK ингибиторларымен бірге емдеу ремиссияға әкелуі мүмкін, бірақ толық жазылу мүмкіндігі әлі белгісіз. Ассиминиб (Scemblix) 2021 жылдың қазан айында АҚШ-та медициналық қолдануға рұқсат алды.

Қан немесе сүйек трансплантациясы

Педиатриялық Ph+ ALL немесе Ph+ CML үшін потенциалды емдік, бірақ тәуекелді нұсқа – сүйек бауырын немесе қандық бауырды трансплантациялау, бірақ кейбіреулер алғашқы ремиссияға (CR1) қол жеткізу үшін химиотерапияны ұтымдырақ санайды. Кейбір жағдайларда, ремиссияға қол жеткен кезде, генетикалық жақын туыстан немесе сәйкес келетін, туыс емес донордан сүйек бауырын трансплантациялау ұсынылуы мүмкін. Егер 10/10 сәйкес сүйек бауыры табылмаса, қандық бауырды трансплантациялау артықшылыққа ие болуы мүмкін, және қандық бауырды трансплантациялаудың артықшылықтары бар, оның ішінде трансплантациядан кейін жиі кездесетін және маңызды асқыну – трансплантат қарсы мезгіл (GVHD) қаупінің төмендеуі. Дегенмен, қандық бауырмен трансплантация жасау кейде ұзаққа созылуы мүмкін, бұл инфекция салдарынан туындайтын асқынулар мүмкіндігін арттырады. Трансплантацияның түріне қарамастан, трансплантациямен байланысты өлім-жітім және рецидивтер болуы мүмкін, ал емдеу хаттамалары жақсарған сайын көрсеткіштер өзгеріп отыруы мүмкін. Егер екінші ремиссияға (CR2) қол жеткізілсе, химиотерапия да, трансплантация да мүмкін, және көптеген дәрігерлер трансплантацияны ұтымдырақ санайды.

Болжам

BCR ABL оң жіті лимфобласты лейкемиясының (ALL) 5 жылдық өмір сүру деңгейі тирозинкиназа ингибиторлары қолданылған дәуірдегі зерттеулерде 50%-дан 75%-ға дейін ауытқиды.