Subpopulation profile of CD34 +  pluripotent hematopoietic stem cells in blood malignancies

Ekaterina A. Pashkina; Пашкина Екатерина Александровна; Alina A. Aktanova; Актанова Алина Александровна; Maria V. Bykova; Быкова Мария Владимировна; Ivan P. Skachkov; Скачков Иван Павлович; Natalya V. Pronkina; Пронкина Наталья Викторовна; Vera V. Denisova; Денисова Вера Васильевна; Vladimir A. Kozlov; Козлов Владимир Александрович

doi:10.46235/1028-7221-17198-SPO

Оценка субпопуляционного состава CD34⁺ плюрипотентных гемопоэтических стволовых клеток при гемобластозах

Авторы: Пашкина Е.А.¹, Актанова А.А.¹, Быкова М.В.¹, Скачков И.П.¹, Пронкина Н.В.¹, Денисова В.В.¹, Козлов В.А.¹
Учреждения:
1. ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии»
Выпуск: Том 28, № 3 (2025)
Страницы: 805-810
Раздел: КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
Дата подачи: 30.03.2025
Дата принятия к публикации: 11.05.2025
Дата публикации: 18.09.2025
URL: https://rusimmun.ru/jour/article/view/17198
DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-17198-SPO
ID: 17198

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В течение последних десятилетий заболеваемость злокачественными заболеваниями крови неуклонно возрастает. В отличие от многих других видов злокачественных новообразований, гемобластозы часто встречаются в молодом возрасте, а также являются основной причиной смертей среди всех патологий кроветворной ткани у пациентов детского возраста. Причиной гемобластоза является мутационный процесс в гемопоэтических стволовых клетках, приводящий в дальнейшем к росту численности опухолевого клона и вытеснению здоровых клеток в занимаемых ими нишах, что приводит к ряду изменений в крови и костном мозге, в том числе необратимых. Целью данного исследования была оценка субпопуляционного состава плюрипотентных гемопоэтических стволовых клеток при гемобластозах и у условно-здоровых доноров. В исследование были включены пациенты с гемобластозами (n = 13), проходящие лечение в Клинике иммунопатологии НИИФКИ, в том числе пациенты с острым лимфобластным лейкозом (ОЛЛ) (n = 3), острым миелоидным лейкозом (ОМЛ) (n = 3) и пациенты с множественной миеломой (ММ) (n = 7), а также условно-здоровые доноры (n = 4). Оценка фенотипического состава гемопоэтических CD34⁺CD38^- плюрипотентных клеток проводилась с помощью проточной цитометрии, использовались следующие моноклональные антитела: CD34 APC (BioLegend, США), CD38 PE-Cy7 (ElabScience, Китай), CD45RA PerCP (ElabScience, Китай), CD90 APC-Cy7 (Сloud-Сlone Сorp., США), Lin^- (коктейль CD3/14/16/19/20/56) FITC (BioLegend, США). Проводилась оценка следующих популяций: гемопоэтические стволовые клетки (Lin-CD34⁺CD38^-CD45RA^-CD90⁺) и плюрипотентные предшественники (Lin^-CD34⁺CD38^-CD45RA^-CD90^-). Было показано, что у пациентов со всеми исследуемыми вариантами гемобластозов по сравнению с донорами возрастает относительное количество клеток с фенотипом Lin^-CD34⁺CD38^-CD45RA^-CD90⁺, что соответствует гемопоэтическим стволовым клеткам, а не плюрипотентным клеткам-предшественникам. При этом количество плюрипотентных клеток-предшественников имеет тенденцию к снижению при остром миелоидном лейкозе. Обнаружено, что у пациентов с гемобластозами при сравнении с условно- здоровыми донорами наблюдаются изменения в субпопуляционном составе плюрипотентных гемопоэтических стволовых клеток.

Ключевые слова

гемобластозы, множественная миелома, острый лимфобластный лейкоз, острый миелоидный лейкоз, гемопоэтическая стволовая клетка

Полный текст

Введение

Гемобластозы являются одним из распространенных видов онкологии, заболеваемость которыми неуклонно возрастает в последние десятилетия [1]. В отличие от многих других видов злокачественных новообразований, гемобластозы часто встречаются в молодом возрасте, а также являются основной причиной смертей среди всех патологий кроветворной ткани у пациентов детского возраста [2]. Все гемобластозы – это результат мутационного процесса в гемопоэтических клетках, вследствие чего происходит неограниченный рост пула опухолевых клеток. Основной нишей, где может осуществляться злокачественное преобразование, является костный мозг, он же будет в дальнейшем играть ключевую роль в формировании опухолевого микроокружения при ряде гемобластозов [3, 4].

Тем не менее влияние как самого заболевания, так и различных вариантов терапии изучено мало. Немногочисленные данные свидетельствуют об изменениях, наблюдаемых при оценке состава различных ростков кроветворения, было показано, что при хроническом лимфолейкозе отмечалось повышение количества CD34⁺CD38^- плюрипотентных клеток у пациентов [5]. В то же время изменение субпопуляционного состава гемопоэтических стволовых клеток у пациентов может влиять на баланс между различными ростками кроветворения, что может в дальнейшем иметь важное прогностическое значение при восстановлении иммунной системы в ходе терапии и оценки риска развития рецидива.

Материалы и методы

В качестве материала исследования служили образцы гемопоэтических стволовых клеткок пациентов с гемобластозами и условно-здоровых доноров. Критерии включения лиц в исследование: пациенты с гемобластозами обоего пола в возрасте 18-65 лет, проходящие лечение в клинике иммунопатологии НИИФКИ, либо здоровые лица обоего пола, выступающие в качестве доноров при проведении аллогенной трансплантации стволовых кроветворных клеток 18-65 лет без аутоиммунных, онкологических и хронических рецидивирующих вирусных инфекций; наличие письменного информированного согласия (пациенты и доноры). Всего в исследование вошло 4 донора и 13 пациентов, в том числе пациенты с острым лимфобластным лейкозом (ОЛЛ) (n = 3), острым миелоидным лейкозом (ОМЛ) (n = 3) и пациенты с множественной миеломой (ММ) (n = 7). На момент проведения исследования пациенты находились в практически полной ремиссии либо очень хорошей ремиссии, при этом минимальная остаточная болезнь не наблюдалась у пациентов с ОЛЛ, но при этом присутствовала у всех пациентов с ОМЛ и 6 пациентов с ММ. Мононуклеарные клетки костного мозга либо сепарат CD34⁺ клеток окрашивали конъюгированными с флуорохромами моноклональными антителами к поверхностным маркерам в рекомендуемом производителем количестве в течение 15 минут при комнатной температуре в темноте. Использовались следующие моноклональные антитела: коктейль к линейным маркерам: CD34 APC (BioLegend, США), CD38 PE-Cy7 (ElabScience, Китай), CD45RA PerCP (ElabScience, Китай), CD90 APC-Cy7 (Сloud-Сlone Сorp., США), Lin^- (коктейль CD3, CD14, CD16, CD19, CD20, CD56) FITC (BioLegend, США). Далее клетки отмывали 1 мл раствора PBS c 0,02% EDTA и 0,5% FCS (Staining Buffer) при 1200 об/ мин в течение 5 минут. Анализ проб проводили в 200 мкл Staining Buffer. Методом проточной цитометрии проводилась оценка следующих популяций: гемопоэтические стволовые клетки (Lin^-CD34⁺CD38^-CD45RA^-CD90⁺) и плюрипотентные предшественники (Lin^-CD34⁺CD38^-CD45RA^-CD90^-).

Анализ проводили на проточном цитофлуориметре на проточном цитофлуориметре LongCyte (Challenbio, Китай) в программном обеспечении ModelFlower (Challenbio, Китай).

Статистическую обработку данных проводили с помощью программного обеспечения GraphPad Prism 9.0.0. Тест Фридмана использовали для оценки различий между группами, где значение p < 0,05 считали статистически значимым.

Результаты и обсуждение

Нами была проведена оценка субпопуляционного состава Lin^-CD34⁺CD38^- клеток, которые, как известно, среди CD34⁺ обладают плюрипотентностью. В первую очередь нами было обнаружено, что у пациентов с ММ, ОМЛ и ОЛЛ повышено количество истинных гемопоэтических стволовых клеток по сравнению с донорами (рис. 1).

Рисунок 1. Плюрипотентные предшественники

Figure 1. Pluripotent progenitors

Согласно литературным данным, популяция Lin^-CD34⁺CD38^-CD45RA^-CD90⁺ обладает повышенной способностью к самообновлению [5]. Следовательно, при гемобластозах клетки в большей степени сохраняют фенотип данных клеток, а не стремятся к дифференцировке в том или ином направлении.

Далее мы оценивали относительное количество Lin^-CD34⁺CD38^-CD45RA^-CD90^- плюрипотентных клеток-предшественников у пациентов с гемобластозами и у здоровых доноров (рис. 2) среди популяции Lin^-CD34⁺CD38^-.

Рисунок 2. Плюрипотентные гемопоэтические стволовые клетки

Figure 2. Pluripotent hematopoietic stem cells

Было обнаружено, что у пациентов с ОМЛ наблюдалось статистически значимое снижение количества плюрипотентных предшественников. При этом у пациентов с ОЛЛ снижение указанных клеток носило характер тенденции (p < 0,09). Предположительно данная популяция может содержать в своем составе стволовые клетки лейкемии (СКЛ) при ОМЛ [5, 6, 7]. Также следует отметить, что при B-клеточном ОЛЛ в качестве СКЛ рассматривают CD19⁺CD34⁺CD38^- клетки, обладающие схожим фенотипом [8].

Было показано, что среди CD34⁺CD38^- клеток у доноров значительно преобладают плюрипотентные предшественники, тогда как при гемобластозах данное преобладание сглаживается, и при ОМЛ доли гемопоэтических стволовых клеток и плюрипотентных клеток-предшественников, начавших дифференцировку, практически равны. Возможно, подобное изменение соотношения является следствием проводимой терапии либо формированием опухолевого микроокружения в тканях костного мозга, либо изначально измененным балансом в гемопоэзе у пациентов.

Выводы

Таким образом, было продемонстрировано, что у пациентов с гемобластозами при сравнении со здоровыми донорами наблюдаются изменения в субпопуляционном составе плюрипотентных гемопоэтических стволовых клеток.