Klonal Mangfold Av Myelomtumor: Fra Generasjoner Av Celler Til Behandlingsimplikasjoner
konseptet med klonal mangfold blir godt akseptert som et kjennetegn for kreft. Når en svulst vokser og utvikler seg, kan det genetiske landskapet til cellepopulasjonen endres. Disse endringene skyldes i stor grad tilfeldige feil som oppstår under hver celledeling eller gjennom mutasjonshendelser stimulert av ulike eksponeringer. Når en av disse tilfeldige hendelsene oppstår på riktig sted, vil det resultere i en overlevelsesfordel for alle de etterfølgende avkomene til den første cellen. Å forstå grunnlaget for klonalt mangfold kan vise seg å være en viktig del av behandlingsplanen for pasienter, som bidrar til å veilede stoffvalg og å bestemme prosentandelen kloner som kan være responsive/resistente mot spesifikke behandlinger. Videre vil mange av terapiene som brukes til å behandle myelom, sannsynligvis indusere mutasjoner gjennom virkningsmekanismer eller gjennom uventede sekundære effekter. Å forstå effekten av individuelle terapier og spesifikke kombinasjoner på de underliggende mutasjonsratene som driver mangfoldet i en svulstpopulasjon, vil bidra til å identifisere regimer som øker den underliggende mutasjonsraten og sette pasienten i økt risiko for å utvikle en aggressiv klon. Disse endringene kan identifiseres ved neste generasjons sekvensering av massetumorpopulasjonen sammenlignet med enkeltcellekloner som er valgt fra den populasjonen. For å identifisere mangfoldet av mutasjoner som finnes i massetumorpopulasjonen, foreslår vi at enkeltcelle kloning av foreldrepopulasjonen, og deretter sekvensering og sammenligning over flere individuelle kloner, vil gi en bedre ide om det tilfeldige mangfoldet av mutasjoner som er tilstede i individuelle celler som stammer fra samme foreldrepopulasjon.
for å identifisere mangfoldet tilstede i en tilfeldig populasjon av myelomceller valgte vi den humane myelomcellelinjen KMS-18 som et modellsystem. Vi sorterte enkeltceller fra kms-18-foreldrepopulasjonen ETTER FACS med utvalgskriteriene basert utelukkende på de levedyktige enkeltcellene. Disse individuelt sorterte cellene utvidet seg over en periode på uker til populasjonen var stor nok til å bli samlet inn for analyse (mål omtrent 5e6 celler). Fire av disse enkeltcelleklonene ble valgt (SCC_04, SCC_10, SCC_16, SCC_18) for analyse. Vi forberedte hele genombiblioteker og fanget en 3,2 Mb region ved Hjelp Av Agilent SureSelect Kinome capture kit. De endelige fangstbibliotekene ble sekvensert På Illumina MiSeq-plattformen til en gjennomsnittlig målregionsdybde PÅ 200X.
Resultatene ble filtrert for å identifisere antall mutasjoner som var tilstede utelukkende i en subklon sammenlignet med en annen. Slike hendelser eksisterte enten i den opprinnelige enkeltcellen eller skjedde tidlig i utvidelsen av enkeltcelle klonen. For å begrense analysen til hendelser som er tilstede i den opprinnelige enkeltcellen eller veldig tidlig i doblingsprosessen, identifiserte vi variantene som ble funnet med en frekvens på > 20%. Mange av disse hendelsene var tilstede i flere enkeltcellekloner som kunne definere klonalforholdet til hver originalcelle, men 10% av disse variantene var unike for en enkelt subklon. I gjennomsnitt observerte vi 1,6 mutasjoner per Mb i målområdet. Hvis denne samme mutasjonsraten gjelder over hele genomet, forventer vi å se over 5000 unike mutasjoner mellom to tilfeldige celler tatt fra en bulktumorprøve.
Studier pågår for tiden for å undersøke klonal mangfold mellom generasjoner av subkloner. Videre studier er også i gang for å se på endringer i klonal mangfold mellom ulike myelom subtyper, med hypotesen om at mer aggressive subtyper som t (4; 14) og MAF kan føre til en mer variert klonal populasjon. Hvis en mer mangfoldig klonal populasjon korrelerer med mer aggressiv tumorsubtype, returnerer dette full sirkel til spørsmålet om passende terapier, og hvis visse terapier faktisk kan øke mangfoldet i svulstpopulasjonen og resultere i et mer aggressivt tilbakefall av sykdommen.
ingen relevante interessekonflikter å erklære.
