A DEP-1 elvesztése (Ptprj) elősegíti a mieloproliferatív betegséget FLT3-ITD akut mieloid leukémiában

Az akut mieloid leukémia (AML) a hematopoietikus ős- és progenitorsejtek onkogén transzformációja által okozott betegségek heterogén csoportja. Az FLT3 tirozin-kinázt kódoló gén mutációi, amelyek a szekvencia belső tandem duplikációihoz (ITD) vezetnek, az emberi AML egyik leggyakoribb genetikai aberrációját jelentik, és szomorú prognózissal társulnak. Itt megmutatjuk, hogy a transzmembrán genetikai inaktiválása ( receptor-szerű) protein-tirozin-foszfatáz (RPTP) PTPRJ/DEP-1 FLT3-ITD knock-in egerekben (FLT3 egerek) elősegíti az FLT3-ITD által közvetített rendellenességeket a hematopoiesisben. Az FLT3 Ptprj/egereket fokozott extramedulláris progenitor expanzió jellemezte, amely a figyelemre méltóbb a lépben, megnövekedett kolóniaképző egység-granulocita monocita (CFU-GM) és egy súlyosabb myeloproliferatív neoplazia (MPN).

ptprj

1. ábra. A PTPRJ expresszió fordítottan korrelál az FLT3-ITD pozitív AML betegek túlélésével. (A, B). Alacsony (piros, pontozott) és magas (kék) PTPRJ expressziójú betegek teljes túlélése (Valk-tanulmány, 4, 13 GEO-csatlakozás GSE1159). Az AML FLT3-ITD pozitív (A: cutoff = 33,3, P = 0,07) és FLT3 WT betegek (B: cutoff = 34,9, P = 0,21) túlélési görbéit mutatjuk be. A betegminták számát (n) feltüntetjük.

A PTPRJ FLT3-ITD által indukált betegségben betöltött szerepének közvetlen tanulmányozása érdekében az FLT3 egereket6 kereszteztük Ptprj/egerekkel.7 Az FLT3 Ptprj/egereknél a betegség korai kezdete és a túlélés lerövidült (2A. Ábra). Az FLT3-ITD egerek jelentősen csökkent élettartama tovább lerövidült a Ptprj inaktiválására reagálva. Az FLT3 egerekben6 megfigyelt splenomegalia kevésbé volt kifejezett az FLT3 Ptprj/egereknél (2B. Ábra). Míg az FLT3 egerek májtömege nem volt szignifikánsan megemelkedve a WT egerekhez képest, az FLT3 Ptprj/egereknél szignifikánsan megnőtt (2C. Ábra). A növekedés alatti súlyfejlődés és a felnőtt állatok össztömege nem különbözött az egyes genotípusok között (az adatokat nem közöljük).

2. ábra. A Ptprj inaktiválása fokozott mieloproliferációt eredményez az FLT3 ITD/ITD egerekben. (A) Az FLT3 ITD/ITD Ptprj -/- és az életkornak megfelelő alomtársak Kaplan-Meier túlélési görbéi. A log rank teszt P-értékeit feltüntetjük. 30–35 hetes WT, FLT3 ITD/ITD, Ptprj -/- és FLT3 ITD/ITD Ptprj -/- egerek lép (B) és máj (C) súlya (a teljes testtömegre normalizálva). * P ** P *** P ITD/ITD Ptprj -/- egerek és 30-35 hetes egerek kontrolljai, és csökkent limfocita, valamint megnövekedett neutrophil és monocita populációt jeleznek a Ptprj -/- FLT3 ITD/ITD egerekben az FLT3 ITD/ITD egereknek. (E) H & E hisztopatológia, amely a lép (felső), a máj (középső) és a vese (alsó) architektúrát mutatja 30-35 hetes WT-től, FLT3 ITD/ITD, Ptprj -/- és FLT3 ITD/ITD Ptprj -/- egerek (WP: fehér pulpa; RP: vörös pulpa; GC, nyilakkal ellátott glomeruláris kapszula); a sávok 100 μm-t jelölnek. (F-H) Az FLT3 ITD/ITD Ptprj -/- egerek BM- és lépsejtjeinek immunfenotípusa a granulocita/monocita populáció terjeszkedését és B-sejtek hiányát mutatja. 30-35 hetes egereket elemeztünk. (F) Gating séma a myeloid differenciálatlan B és T sejtek jellemzéséhez (G) A CD11b/Gr-1 expresszió grafikus bemutatása a BM (G) vagy a lépben (H) és a CD19/CD3e expresszió a CD11b -/Gr- 1 - populáció, mint a 106 elemzett sejt összes sejtje. Az értékeket átlag ± SEM formában adjuk meg; * P ** P *** P # P ITD/ITD. n.s: nem szignifikáns; WT: vad típusú.

A korábban jelentett érett myeloid (Gr1/CD11b) sejtek számának növekedése a csontvelőben (BM), és különösen az FLT3 egerek lépében6 tovább emelkedett a lépben és a perifériás vérben a Ptprj inaktivációra válaszul (2G, H ábra; Online S1. Kiegészítő ábra), bemutatva, hogy a Ptprj hiánya az FLT3-ITD által vezérelt mieloproliferatív fenotípus gyorsulásához vezethet. Az életkorral egyező alomtársak citospinjeinek összehasonlító elemzése megerősítette a monocita populáció kibővülését a BM-ben (Online S3E. Ábra). A lépben a Gr1 CD11b myeloid sejtek masszív infiltrációját figyeltük meg FLT3 Ptprj/egerekben (2H ábra). A CD19 sejtek száma drasztikusan csökkent az FLT3 egerekben. Míg a BM-ben ez a redukció független a Ptprj aktivitástól, addig a lépben a Ptprj/a CD19 sejtek további eltávolítását eredményezte (2G, H ábra). A Gr-1-CD11b populáció CD3e T-sejtjeinek mennyisége egyik vizsgált genotípusban sem változott (2G, H ábra). Ezek az adatok azt mutatják, hogy a Ptprj inaktiválása nem mozdította elő a gyulladásos fenotípust az FLT3 háttérben, és a rendellenességek a megváltozott hematopoiesis miatt.

Az FLT3 pozitív sejtek8 korábban jelentett hatalmas kiterjedését8 FLT3 egérmodellünkben megerősítettük: az FLT3 egerekből származó Lin c-Kit progenitorokban az FLT3 pozitív sejtek 5 vagy 40-szeres emelkedését figyeltük meg a BM-ben vagy a lépben összehasonlítva a WT egerekkel (3D ábra, E). A Ptprj inaktiválása ennek a sejtpopulációnak a további növekedését eredményezte (3D, E ábra), amely megerősítette a lép extramedulláris vérképzését. Hasonlóképpen, az FLT3-ITD expresszáló LSK sejteket FLT3 Ptprj/egerekben csak a lépben fokozták.

Összességében a Ptprj inaktiválása FLT3 egerekben a myeloid (Gr-1 CD11b) sejtek markánsabb infiltrációját eredményezte a limfociták fokozott repressziójával, ami az FLT3-ITD által vezérelt betegség fokozott agresszivitására utalhat. Az FLT3 Ptprj/egerek progenitor sejtjeinek terjeszkedése, amely a legjelentősebb a lépben, az extramedulláris hematopoiesis növekedését jelezte. A klonogén vizsgálatok a Lin-lép sejtek fokozott CFU-GM potenciálját mutatták. Ezenkívül az FLT3 specifikus foszforilációja az FLT3 Ptprj/egerekből származó Lin-BM sejtekben fokozódott. Így adataink a PTPRJ-t az FLT3-ITD által indukált mieloproliferáció szuppresszoraként azonosítják.