Klonalna różnorodność nowotworu szpiczaka: od generacji komórek do implikacji leczenia
koncepcja klonalnej różnorodności staje się dobrze akceptowana jako cecha charakterystyczna raka. Jak guz rośnie i postępuje, krajobraz genetyczny populacji komórek może się zmienić. Zmiany te są w dużej mierze spowodowane przypadkowymi błędami występującymi podczas każdego podziału komórki lub przez zdarzenia mutacyjne stymulowane różnymi ekspozycjami. Gdy jedno z tych zdarzeń losowych wystąpi w prawym locus, będzie to skutkować przewagą przeżycia dla wszystkich kolejnych Potomków tej początkowej komórki. Zrozumienie podstaw różnorodności klonalnej może okazać się istotną częścią planu leczenia pacjentów, pomagając w wyborze leku i określeniu odsetka klonów, które mogą reagować/być odporne na określone zabiegi. Co więcej, wiele terapii stosowanych w leczeniu szpiczaka prawdopodobnie indukuje mutacje poprzez ich mechanizmy działania lub poprzez nieoczekiwane efekty wtórne. Zrozumienie wpływu indywidualnych terapii i specyficznych kombinacji na podstawowe wskaźniki mutacji, które napędzają różnorodność populacji nowotworów, pomoże zidentyfikować schematy, które zwiększają podstawową szybkość mutacji i narażają pacjenta na zwiększone ryzyko rozwoju agresywnego klonu. Zmiany te mogą być identyfikowane przez sekwencjonowanie następnej generacji populacji guza w porównaniu do klonów pojedynczych komórek, które zostały wybrane z tej populacji. W celu zidentyfikowania różnorodności mutacji występujących w populacji guzów masowych, proponujemy, aby klonowanie pojedynczej komórki populacji macierzystej, a następnie sekwencjonowanie i porównanie kilku pojedynczych klonów da lepsze wyobrażenie o losowej różnorodności mutacji obecnych w pojedynczych komórkach, które pochodzą z tej samej populacji macierzystej.
aby zidentyfikować różnorodność obecną w losowej populacji komórek szpiczaka, wybraliśmy linię ludzkich komórek szpiczaka kms-18 jako system modelowy. Posortowaliśmy pojedyncze komórki z populacji macierzystej KMS-18 według kryteriów selekcji opartych wyłącznie na żywych, pojedynczych komórkach. Te indywidualnie sortowane komórki rozwijały się w ciągu kilku tygodni, aż populacja była wystarczająco duża, aby mogła zostać zebrana do analizy (docelowo około 5E6 komórek). Do analizy wybrano cztery z tych klonów pojedynczych komórek (SCC_04, SCC_10, SCC_16, SCC_18). Przygotowaliśmy całe biblioteki genomu i zarejestrowaliśmy obszar 3,2 Mb za pomocą zestawu Agilent SureSelect Kinome capture kit. Ostateczne biblioteki przechwytywania zsekwencjonowano na platformie Illumina MiSeq do średniej głębokości Obszaru docelowego 200X.
wyniki filtrowano w celu identyfikacji liczby mutacji obecnych wyłącznie w jednym podklonie w porównaniu do drugiego. Takie zdarzenia albo istniały w pierwotnej pojedynczej komórce, albo występowały na początku ekspansji pojedynczego klonu komórkowego. Aby ograniczyć analizę do zdarzeń występujących w pierwotnej pojedynczej komórce lub bardzo wcześnie w procesie podwojenia, zidentyfikowaliśmy warianty, które znaleziono z częstotliwością >20%. Wiele z tych zdarzeń było obecnych w wielu klonach pojedynczych komórek, które mogły zdefiniować relacje klonalne każdej pierwotnej komórki, jednak 10% tych wariantów było unikalnych dla pojedynczego podklonu. Średnio zaobserwowaliśmy 1,6 mutacji na Mb regionu docelowego. Jeśli ten sam wskaźnik mutacji utrzymuje się w całym genomie, spodziewalibyśmy się zobaczyć ponad 5000 unikalnych mutacji pomiędzy dowolnymi dwoma przypadkowymi komórkami pobranymi z próbki guza.
obecnie trwają badania nad różnorodnością klonalną między pokoleniami podklonów. Dalsze badania są również w toku, aby przyjrzeć się zmianom w różnorodności klonalnej między różnymi podtypami szpiczaka, z hipotezą, że bardziej agresywne podtypy, takie jak t(4;14) i MAF, mogą prowadzić do bardziej zróżnicowanej populacji klonalnej. Jeśli bardziej zróżnicowana populacja klonalna koreluje z bardziej agresywnym podtypem guza, to powraca pełne koło do kwestii odpowiednich terapii i jeśli niektóre terapie mogą rzeczywiście zwiększyć różnorodność w populacji guza i spowodować bardziej agresywny nawrót choroby.
brak istotnych konfliktów interesów do zgłoszenia.
