Klonal mangfoldighed af en myelom Tumor: fra generationer af celler til behandling implikationer
begrebet klonal mangfoldighed bliver godt accepteret som et kendetegn for kræft. Når en tumor vokser og skrider frem, kan det genetiske landskab i cellepopulationen ændre sig. Disse ændringer skyldes i vid udstrækning tilfældige fejl, der opstår under hver celledeling eller gennem mutationsbegivenheder stimuleret af forskellige eksponeringer. Når en af disse tilfældige begivenheder forekommer på det rigtige sted, vil det resultere i en overlevelsesfordel for alle de efterfølgende afkom fra den oprindelige celle. Forståelse af grundlaget for klonal mangfoldighed kan vise sig at være en væsentlig del af behandlingsplanen for patienter, hvilket hjælper med at guide lægemiddelvalg og bestemme procentdelen af kloner, der kan være lydhøre/resistente over for specifikke behandlinger. Desuden vil mange af de terapier, der anvendes til behandling af myelom, sandsynligvis inducere mutationer gennem deres virkningsmekanismer eller gennem uventede sekundære effekter. At forstå virkningerne af individuelle terapier og specifikke kombinationer på de underliggende mutationshastigheder, der driver mangfoldigheden af en tumorpopulation, vil hjælpe med at identificere regimer, der øger den underliggende mutationshastighed og sætter patienten i øget risiko for at udvikle en aggressiv klon. Disse ændringer kan identificeres ved næste generations sekventering af bulktumorpopulationen sammenlignet med enkeltcellekloner, der er valgt fra denne population. For at identificere mangfoldigheden af mutationer, der findes i bulktumorpopulationen, foreslår vi, at enkeltcelle kloning af forældrepopulationen og derefter sekventering og sammenligning på tværs af flere individuelle kloner vil give en bedre ide om den tilfældige række mutationer, der findes i individuelle celler, der stammer fra den samme forældrepopulation.
for at identificere den mangfoldighed, der er til stede i en tilfældig population af myelomceller, valgte vi den humane myelomcellelinie KMS-18 som et modelsystem. Vi sorterede enkeltceller fra kms-18-forældrepopulationen efter FACS med udvælgelseskriterierne udelukkende baseret på de levedygtige, enkeltceller. Disse individuelt sorterede celler ekspanderede over en periode på uger, indtil populationen var stor nok til at blive indsamlet til analyse (mål ca.5e6 celler). Fire af disse enkeltcellekloner blev udvalgt (SCC_04, SCC_10, SCC_16, scc_18) til analyse. Vi forberedte hele genombiblioteker og fangede en 3,2 Mb region ved hjælp af Agilent SureSelect Kinome capture kit. De endelige fangstbiblioteker blev sekventeret på Illumina-platformen til en gennemsnitlig målregionsdybde på 200 gange.
resultaterne blev filtreret for at identificere antallet af mutationer, der udelukkende var til stede i en subklone sammenlignet med en anden. Sådanne begivenheder eksisterede enten i den oprindelige enkeltcelle eller opstod tidligt i udvidelsen af enkeltcelleklonen. For at begrænse analysen til begivenheder, der var til stede i den oprindelige enkeltcelle eller meget tidligt i fordoblingsprocessen, identificerede vi de varianter, der blev fundet med en frekvens på >20%. Mange af disse hændelser var til stede i flere enkeltcellekloner, der kunne definere det klonale forhold mellem hver original celle, men 10% af disse varianter var unikke for en enkelt subklon. I gennemsnit observerede vi 1,6 mutationer pr. Hvis denne samme mutationshastighed gælder over hele genomet, ville vi forvente at se over 5000 unikke mutationer mellem to tilfældige celler taget fra en bulktumorprøve.
undersøgelser er i øjeblikket i gang for at undersøge klonal mangfoldighed mellem generationer af subkloner. Yderligere undersøgelser er også i gang for at se på ændringer i klonal mangfoldighed mellem forskellige myelomundertyper med hypotesen om, at mere aggressive undertyper som t(4;14) og MAF kan føre til en mere forskelligartet klonal befolkning. Hvis en mere forskelligartet klonal population korrelerer med mere aggressiv tumorundertype, vender denne fuld cirkel tilbage til spørgsmålet om passende terapier, og hvis visse terapier faktisk kan øge mangfoldigheden i tumorpopulationen og resultere i et mere aggressivt tilbagefald af sygdommen.
ingen relevante interessekonflikter at erklære.
