Klonale diversiteit van een Myelomatumor: van generaties cellen tot Behandelingsimplicaties
het concept van klonale diversiteit wordt algemeen aanvaard als een kenmerk van kanker. Naarmate een tumor groeit en vordert, kan het genetische landschap van de celpopulatie veranderen. Deze veranderingen zijn grotendeels toe te schrijven aan willekeurige fouten die tijdens elke celdeling voorkomen of door mutationele gebeurtenissen die door diverse blootstellingen worden gestimuleerd. Wanneer één van deze willekeurige gebeurtenissen in de juiste plaats voorkomt zal het in een overlevingsvoordeel voor alle volgende nakomelingen van die aanvankelijke cel resulteren. Het begrijpen van de onderbouwing van de diversiteit van klonen kan blijken te zijn een essentieel onderdeel van het behandelingsplan voor patiënten, helpen om de selectie van geneesmiddelen te begeleiden en om het percentage klonen te bepalen dat responsief/resistent kan zijn voor specifieke behandelingen. Bovendien zullen veel van de therapieën die worden gebruikt om myeloom te behandelen waarschijnlijk mutaties veroorzaken door hun werkingsmechanismen of door onverwachte secundaire effecten. Het begrijpen van de effecten van individuele therapieën en specifieke combinaties op de onderliggende mutatiepercentages die de diversiteit van een tumorpopulatie aandrijven zal helpen om regimes te identificeren die het onderliggende mutatiepercentage verhogen en de patiënt op een verhoogd risico zetten om een agressieve kloon te ontwikkelen. Deze veranderingen kunnen door volgende generatie worden geà dentificeerd die van de bulktumorpopulatie rangschikken in vergelijking met eencellige klonen die uit die bevolking zijn geselecteerd. Om de diversiteit van mutaties gevonden in de bulk tumorpopulatie te identificeren, stellen we voor dat eencellige klonen van de ouderpopulatie, en vervolgens sequencing en vergelijking tussen verschillende individuele klonen een beter idee zal geven van de willekeurige verscheidenheid van mutaties aanwezig in individuele cellen die afkomstig zijn van dezelfde ouderpopulatie.
om de diversiteit in een willekeurige populatie myelomacellen te identificeren hebben we de humane myelomacellijn KMS-18 als modelsysteem geselecteerd. We sorteerden enkele cellen van de KMS-18 ouderpopulatie op FACS met de selectiecriteria uitsluitend gebaseerd op de levensvatbare, enkele cellen. Deze individueel gesorteerde cellen breidden zich over een periode van weken uit tot de populatie groot genoeg was om voor analyse te worden verzameld (doel ongeveer 5e6 cellen). Vier van deze eencellige klonen werden geselecteerd (SCC_04, SCC_10, SCC_16, SCC_18) voor analyse. We bereidden hele genoombibliotheken en gevangen een 3.2 Mb regio met behulp van de Agilent Sureselect Kinome capture kit. De uiteindelijke capture libraries werden op het Illumina MiSeq platform gesequenced tot een gemiddelde diepte van de doelregio van 200X.
resultaten werden gefilterd om het aantal mutaties te identificeren dat uitsluitend aanwezig is in een subclone vergeleken met een andere. Dergelijke gebeurtenissen bestonden of in de originele eencellige cel of kwamen vroeg in de uitbreiding van de eencellige kloon voor. Om de analyse te beperken tot gebeurtenissen aanwezig in de oorspronkelijke eencellige of zeer vroeg in het verdubbelingsproces identificeerden we de varianten die werden gevonden met een frequentie van >20%. Veel van deze gebeurtenissen waren aanwezig in veelvoudige eencellige klonen die de klonale Verhouding van elke originele cel konden bepalen, nochtans, waren 10% van deze varianten uniek aan één enkele subclone. Gemiddeld namen we 1,6 mutaties per Mb van het doelgebied waar. Als dit zelfde mutatiepercentage geldt voor het gehele genoom, zouden we verwachten meer dan 5000 unieke mutaties te zien tussen twee willekeurige cellen genomen uit een bulk tumor Monster.
er zijn momenteel Studies aan de gang om de klonale diversiteit tussen generaties van subklonen te onderzoeken. Verdere studies zijn ook aan de gang om veranderingen in klonale diversiteit tussen verschillende myeloma subtypes te bekijken, met de hypothese dat agressievere subtypes zoals t(4;14) en MAF tot een meer diverse klonale populatie kunnen leiden. Als een meer diverse klonale populatie correleert met agressievere tumorsubtype, dan keert dit volledige cirkel terug naar de vraag van geschikte therapieën, en als bepaalde therapieën inderdaad diversiteit in de tumorpopulatie kunnen verhogen en resulteren in een agressievere terugval van de ziekte.
geen relevante belangenconflicten aan te geven.
