آزمایش ژن ETO | ژن RUNX1T1 | ژن AML1 (RUNX1) | همجوشی AML1/ETO
ژن ETO که با نام RUNX1T1 نیز شناخته می‌شود (فاکتور رونویسی مرتبط با Runt 1؛ انتقال یافته به، 1)، یک ژن انسانی است که پروتئین مرتبط با فرآیندهای سلولی مختلف، از جمله تنظیم رونویسی و سازمان‌دهی کروماتین را کد می‌کند.
یکی از شناخته شده ترین ارتباط ها با ژن ETO، دخالت آن در انواع خاصی از لوسمی، به ویژه لوسمی میلوئید حاد (AML) است. ژن ETO می‌تواند در جابه‌جایی‌های کروموزومی که منجر به همجوشی ژن‌ها می‌شود، نقش داشته باشد، جایی که بخشی از ژن ETO به ژن دیگری متصل می‌شود. این ژن همجوشی اغلب منجر به تولید پروتئین‌های همجوشی غیرطبیعی می‌شود که می‌تواند در ایجاد سرطان خون نقش داشته باشد.
چرا آزمایش ژن ETO یا RUNX1T1 درخواست می شود؟
ژن ETO، همچنین به عنوان RUNX1T1 شناخته می شود، اغلب در زمینه سرطان خون، به ویژه لوسمی میلوئید حاد (AML) آزمایش می شود. دلیل اصلی انجام آزمایش ژن ETO، شناسایی وجود ناهنجاری‌های ژنتیکی است، مانند جابه‌جایی‌های کروموزومی شامل ژن ETO، که می‌تواند پیامدهای تشخیصی، پیش‌آگهی و درمانی برای بیماران مبتلا به AML داشته باشد.
در اینجا دلایل اصلی درخواست آزمایش ژن ETO (تست RUNX1T1) آمده است:
تشخیص لوسمی میلوئید حاد (AML): ژن ETO معمولاً در جابجایی های کروموزومی مانند t(8;21)(q22;q22) که منجر به ژن همجوشی AML1/ETO می شود، نقش دارد. این همجوشی مشخصه یک زیرگروه خاص از AML است که به نام AML با بلوغ (AML-M2) شناخته می شود. تشخیص وجود ژن همجوشی AML1/ETO از طریق آزمایش ژن ETO برای تایید تشخیص AML-M2 بسیار مهم است.
اطلاعات پیش آگهی: وجود ناهنجاری های ژنتیکی خاص، از جمله همجوشی AML1/ETO، می تواند اطلاعات مهم پیش آگهی را ارائه دهد. بیماران AML با تغییرات ژنتیکی خاص، مانند همجوشی AML1/ETO، ممکن است ویژگی‌های بالینی، پاسخ‌های درمانی و پیامدهای متفاوتی داشته باشند. اطلاعات پیش آگهی به دست آمده از آزمایش ژن ETO می تواند به تصمیم گیری در مورد درمان کمک کند و بینش هایی را در مورد دوره مورد انتظار بیماری ارائه دهد.
انتخاب درمان: تشخیص ژن همجوشی AML1/ETO یا سایر تغییرات ژنتیکی مرتبط می تواند بر استراتژی های درمان تاثیر بگذارد. برخی از ناهنجاری های ژنتیکی در AML با پاسخ درمانی بهتر یا نتایج بدتر همراه است. این اطلاعات می تواند پزشکان را در انتخاب مناسب ترین رویکرد درمانی، مانند انتخاب درمان های هدفمند یا تشدید رژیم های درمانی راهنمایی کند.
پاسخ به درمان نظارتی: آزمایش ژن ETO همچنین می تواند برای نظارت بر پاسخ بیمار به درمان در طول زمان مورد استفاده قرار گیرد. تغییرات در سطوح رونوشت فیوژن ممکن است اثربخشی درمان یا احتمال عود بیماری را نشان دهد.
توجه به این نکته مهم است که آزمایش ژن ETO تنها یکی از اجزای ارزیابی های تشخیصی و پیش آگهی جامع برای بیماران AML است. نتایج این آزمایش معمولاً در کنار سایر یافته‌های بالینی و آزمایشگاهی تفسیر می‌شود تا درک جامعی از وضعیت بیمار ارائه دهد و تصمیم‌گیری‌های درمانی را به اطلاع برساند.
چه زمانی آزمایش ژن ETO یا RUNX1T1 بایستی انجام شود؟
آزمایش ژن ETO (RUNX1T1) معمولاً در افرادی که مبتلا به لوسمی میلوئید حاد (AML) تشخیص داده شده اند، در نظر گرفته می شود، به ویژه آنهایی که مشکوک به داشتن یک زیرگروه خاص از AML به نام AML با بلوغ (AML-M2) هستند. آزمایش ژنتیکی، از جمله آزمایش ژن ETO، معمولاً به عنوان بخشی از کار تشخیصی و پیش آگهی برای بیماران AML انجام می شود. معمولاً به عنوان یک آزمایش مستقل برای ارزیابی علائم استفاده نمی شود.
علائم AML به طور مستقیم نشان دهنده نیاز به آزمایش ژن ETO نیست. در عوض، AML معمولاً بر اساس ترکیبی از علائم بالینی و یافته های آزمایشگاهی مشکوک است. علائم شایع AML می تواند شامل موارد زیر باشد:
- خستگی: بیماران اغلب به دلیل کم خونی ناشی از کاهش تولید سلول های خونی سالم دچار خستگی و ضعف شدید می شوند.
- تنگی نفس: کم خونی می تواند منجر به کاهش ظرفیت حمل اکسیژن خون و در نتیجه تنگی نفس شود.
- عفونت های مکرر: AML تولید گلبول های سفید طبیعی خون را سرکوب می کند و بیماران را بیشتر مستعد ابتلا به عفونت می کند.
- کبودی و خونریزی آسان: سطوح پایین پلاکت ها (ترومبوسیتوپنی) می تواند منجر به کبودی آسان، خونریزی لثه ها و خونریزی بینی شود.
- درد استخوان: برخی از بیماران ممکن است درد استخوان را تجربه کنند، به ویژه در مناطقی که مغز استخوان در تولید سلول های خونی فعال است.
- کاهش وزن بدون دلیل: کاهش وزن ناخواسته می تواند در نتیجه بیماری زمینه ای رخ دهد.
- تب: برخی از بیماران ممکن است تب های مداوم یا مکرر داشته باشند.
اگر یک ارائه دهنده مراقبت های بهداشتی بر اساس علائم و ارزیابی بالینی بیمار مشکوک به AML باشد، یک سری آزمایشات شامل آزمایش خون، آسپیراسیون مغز استخوان و بیوپسی و آزمایش ژنتیک انجام می شود. آزمایش ژنتیکی ممکن است شامل شناسایی ناهنجاری‌های کروموزومی باشد، مانند حضور ژن همجوشی AML1/ETO ناشی از جابجایی t(8;21).
توجه به این نکته مهم است که AML یک بیماری پیچیده با زیرگروه های مختلف است و آزمایش ژنتیکی، از جمله آزمایش ژن ETO، به درک دقیق تری از ویژگی های بیماری و گزینه های درمانی بالقوه کمک می کند. با این حال، تصمیمات مربوط به آزمایش ژنتیکی معمولاً توسط متخصصان انکولوژی بر اساس تظاهرات بالینی بیمار گرفته می شود و آزمایش ژنتیکی به طور معمول در همه موارد AML انجام نمی شود.
نمونه مورد نیاز برای آزمایش ژن ETO یا RUNX1T1:
- ظرف/لوله: لوله با درب بنفش حاوی ضد انعقاد EDTA / لوله با درب زرد حاوی ضد انعقاد ACD-B
- نوع نمونه: خون کامل / نمونه مغز استخوان (Bone marrow)
- حجم نمونه: 3 الی 5 میلی لیتر
لوله های مورد نیاز برای آزمایش ژن ETO یا RUNX1T1
شاید این مطلب برای شما مفید باشد:
روش های مختلف جمع آوری نمونه های آزمایشگاه
شاید این مطلب برای شما مفید باشد:
لوله های آزمایش و ضد انعقادها (Test tubes and Anticoagulants)
شاید این مطلب برای شما مفید باشد:
ذخیره سازی نمونه های آزمایشگاهی
آمادگی قبل از انجام آزمایش ژن ETO یا RUNX1T1:
جهت دریافت نمونه خون محیطی به آمادگی خاصی لازم نیست.
برای دریافت نمونه مغز استخوان نیاز به یکسری آمادگی ها دارد که در مقاله آزمایش بیوپسی و آسپیراسیون مغز استخوان به تشریح بیان شده است.
روش های مختلف آزمایشگاهی برای انجام آزمایش ژن ETO یا RUNX1T1:
روش های PCR رونویسی معکوس (RT-PCR) و کمی PCR Real-Time یا qRT-PCR:
هر دو PCR رونویسی معکوس (RT-PCR) و PCR Real-Time (qRT-PCR) کمی تکنیک های زیست شناسی مولکولی هستند که برای شناسایی و تقویت مولکول های RNA، از جمله رونوشت های همجوشی مانند ETO (RUNX1T1) استفاده می شوند. در اینجا به تفصیل هر روش توضیح داده شده است:
PCR رونویسی معکوس (RT-PCR): RT-PCR شامل تبدیل RNA به DNA مکمل (cDNA) با استفاده از آنزیم ترانس کریپتاز معکوس است. سپس cDNA با استفاده از واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) برای تشخیص وجود توالی‌های RNA خاص تقویت می‌شود.
- استخراج RNA: با جداسازی RNA کل از نمونه (به عنوان مثال، خون، بافت یا مغز استخوان) با استفاده از روش های استخراج RNA مناسب شروع کنید.
- رونویسی معکوس: RNA استخراج شده با پرایمرها (الیگونوکلئوتیدهایی که به توالی های RNA خاصی متصل می شوند) و آنزیم ترانس کریپتاز معکوس مخلوط می شود. این آنزیم الگوی RNA را به cDNA تبدیل می کند.
- تقویت PCR: مولکول های cDNA تولید شده از مرحله رونویسی معکوس به عنوان الگویی برای تقویت PCR استفاده می شود. پرایمرهای خاصی برای هدف قرار دادن ناحیه رونوشت فیوژن مورد نظر (به عنوان مثال، فیوژن ETO-RUNX1T1) طراحی شده اند.
- چرخه PCR: واکنش PCR از طریق چرخه های دناتوراسیون (94 تا 98 درجه سانتیگراد)، بازپخت پرایمر (دمای مخصوص پرایمرها) و گسترش DNA (72 درجه سانتیگراد) می گذرد. هر چرخه مقدار DNA را دو برابر می کند که منجر به تقویت نمایی توالی هدف می شود.
- ژل الکتروفورز: پس از PCR، محصولات تقویت شده توسط ژل الکتروفورز جدا می شوند. اگر فیوژن ETO-RUNX1T1 وجود داشته باشد، نواری با اندازه مورد انتظار روی ژل ظاهر می شود.
- تجسم: ژل با رنگی رنگ آمیزی می شود که به DNA متصل می شود و نوارها را در زیر نور فرابنفش (UV) قابل مشاهده می کند. حضور گروه موید حضور رونوشت فیوژن است.
PCR کمی در زمان واقعی (qRT-PCR):
qRT-PCR یک نسخه پیشرفته از PCR است که مقدار DNA تکثیر شده را در زمان واقعی با پیشرفت واکنش کمیت می کند. از پروب های فلورسنت برای نظارت بر فرآیند تقویت استفاده می کند.
- استخراج RNA: مشابه RT-PCR، با جداسازی RNA کل از نمونه شروع کنید.
- رونویسی معکوس: با استفاده از آنزیم رونویسی معکوس RNA را به cDNA تبدیل کنید.
- تنظیم qRT-PCR: یک واکنش qRT-PCR با پرایمرهای خاص و یک پروب فلورسنت طراحی شده برای هدف قرار دادن توالی رونوشت فیوژن تنظیم کنید. این پروب دارای یک رنگ گزارشگر (reporter) و یک رنگ خاموش کننده (quencher) است که زمانی که کاوشگر در طول سنتز DNA شکافته می شود، از هم جدا می شوند.
- چرخه PCR: دستگاه qRT-PCR مخلوط واکنش را گرم و خنک می کند تا چرخه های دناتوراسیون، بازپخت و گسترش را انجام دهد. همانطور که DNA سنتز می شود، فلورسانس ساطع شده توسط رنگ گزارشگر افزایش می یابد.
- چرخه آستانه (Ct): سیکلی که در آن سیگنال فلورسانس از آستانه از پیش تعیین شده فراتر می رود، مقدار Ct نامیده می شود. مقادیر کمتر Ct مربوط به مقادیر بالاتر توالی هدف است.
- کمی سازی: مقادیر Ct برای تعیین کمیت مقدار اولیه رونوشت همجوشی در نمونه از طریق مقایسه با منحنی های استاندارد تولید شده با استفاده از مقادیر شناخته شده نمونه مرجع استفاده می شود.
- نرمال سازی: برای محاسبه تغییرات در کمیت و کیفیت نمونه، یک ژن مرجع (ژن housekeeping) اغلب به طور همزمان اندازه گیری می شود. بیان رونوشت فیوژن به بیان ژن مرجع نرمال می شود.
- تحلیل داده ها: بیان نسبی رونوشت فیوژن با استفاده از نرم افزارهای تخصصی محاسبه می شود.
هر دو RT-PCR و qRT-PCR تکنیک های قدرتمندی برای تشخیص و تعیین کمیت بیان ژن هستند، از جمله رونوشت های همجوشی مانند ETO (RUNX1T1). انتخاب بین دو روش به اهداف خاص آزمایش، مانند تأیید کیفی (RT-PCR) یا تجزیه و تحلیل کمی (qRT-PCR) بستگی دارد. این روش ها ممکن است در آزمایشگاه های تخصصی مجهز به تجهیزات و تخصص لازم انجام شود.
روش هیبریداسیون فلورسانس در محل (FISH):
FISH تکنیکی است که برای تشخیص ناهنجاری های کروموزومی، از جمله جابه جایی های مربوط به ژن هایی مانند ETO (RUNX1T1) استفاده می شود.
آزمایش همجوشی ژن AML1/ETO با استفاده از FISH با هدف شناسایی جابجایی کروموزومی t(8;21)(q22;q22)، که منجر به ادغام ژن AML1 (RUNX1) در کروموزوم 21 و ژن ETO (RUNX1T1) در کروموزوم 8 می شود. این جابجایی با یک زیرگروه از لوسمی میلوئید حاد (AML) به نام AML-M2 همراه است.
- آماده سازی سلول: نمونه‌ای حاوی سلولهای مورد نظر، معمولاً مغز استخوان یا سلولهای خون محیطی را از بیمار دریافت کنید. تقسیم سلولی را از طریق کشت برای به دست آوردن گسترش متافاز یا هسته های بین فازی مناسب برای تجزیه و تحلیل تحریک کنید.
- طراحی و برچسب گذاری پروب: طراحی کاوشگرهای DNA مخصوص ژن های AML1 (RUNX1) و ETO (RUNX1T1). پروب ها را با مولکول های فلورسنت با رنگ های متمایز (معمولا قرمز و سبز) برای تجسم و تمایز آسان برچسب بزنید.
- هیبریداسیون: پروب های برچسب دار را روی سلول های آماده شده روی یک لام شیشه ای بمالید. اسلاید را انکوبه کنید تا پروب ها به توالی های DNA مکمل خود در ژن های AML1 و ETO متصل شوند (هیبرید شوند).
- شستشو: اسلاید را بشویید تا پروب‌های متصل نشده را بردارید و فلورسانس پس‌زمینه را به حداقل برسانید.
- تجسم: لام را زیر یک میکروسکوپ فلورسانس مجهز به فیلترهای مناسب برای تشخیص رنگ های خاص پروب های برچسب دار بررسی کنید.
ژن‌های AML1 (RUNX1) و ETO (RUNX1T1) روی کروموزوم‌های مجزا قرار دارند، بنابراین اگر جابه‌جایی وجود داشته باشد، دو سیگنال متمایز با رنگ‌های مختلف در هر کروموزوم مربوطه مشاهده خواهید کرد. - ضبط و تجزیه و تحلیل تصویر: با استفاده از دوربین دیجیتال متصل به میکروسکوپ، از سیگنال های فلورسنت عکس بگیرید. تصاویر را با استفاده از نرم افزارهای تخصصی برای شناسایی حضور و الگوهای سیگنال های همجوشی تجزیه و تحلیل کنید.
- تفسیر: یک متخصص آموزش دیده نتایج FISH را تفسیر می کند. وجود یک سیگنال همجوشی در هر دو کروموزوم 8 و 21 وقوع انتقال t(8;21) و همجوشی ژن AML1/ETO را تایید می کند.
- کمی سازی (اختیاری): در برخی موارد، سیگنال‌های FISH را می‌توان برای تعیین درصد سلولهای حامل جابه‌جایی تعیین کرد و بینش‌های بیشتری درباره بار بیماری ارائه می‌دهد.
تست همجوشی ژن AML1/ETO با استفاده از FISH یک ابزار تشخیصی حیاتی برای شناسایی جابجایی t(8;21) مرتبط با AML-M2 است. این امکان تجسم مستقیم رویداد فیوژن را فراهم می کند و به تشخیص و طبقه بندی زیرگروه لوسمی کمک می کند. تجزیه و تحلیل FISH به تخصص در سیتوژنتیک و زیست شناسی مولکولی نیاز دارد و متخصصان ماهر این آزمایش را برای اطمینان از تفسیر دقیق نتایج انجام می دهند.
روش توالی یابی نسل بعدی (NGS):
توالی یابی نسل بعدی (NGS) یک فناوری توالی یابی با توان عملیاتی بالا است که امکان توالی یابی همزمان چند قطعه DNA را به صورت موازی فراهم می کند. این می تواند جهش های ژنتیکی، از جمله همجوشی ژن ها را با تعیین توالی مولکول های DNA یا RNA شناسایی کند.
- آماده سازی نمونه: استخراج RNA از نمونه بیمار، مانند مغز استخوان یا سلول های خون. RNA را از طریق رونویسی معکوس به DNA مکمل (cDNA) تبدیل کنید.
- آماده سازی کتابخانه: با افزودن آداپتورهای خاص به انتهای قطعات، یک کتابخانه از قطعات cDNA ایجاد کنید. این آداپتورها حاوی اطلاعات توالی مورد نیاز برای توالی و نمایه سازی هستند.
- توالی یابی: کتابخانه آماده شده بر روی یک پلت فرم NGS، مانند Illumina یا Ion Torrent بارگذاری می شود.پلت فرم قطعات cDNA را با استفاده از فناوری توالی خوانی کوتاه توالی یابی می کند.
- تجزیه و تحلیل داده ها: ترتیب‌دهنده میلیون‌ها مطالعه کوتاه تولید می‌کند. ابزارهای تخصصی بیوانفورماتیک، قرائت ها را برای بازسازی توالی های اصلی تراز و مونتاژ می کنند. الگوریتم‌های تشخیص فیوژن، داده‌های توالی‌یابی را با توالی‌های ژنی شناخته‌شده برای شناسایی رویدادهای همجوشی مقایسه می‌کنند.
- تشخیص فیوژن: NGS می‌تواند وجود رونوشت همجوشی AML1/ETO را بر اساس هم‌ترازی قرائت‌هایی که در نقطه شکست فیوژن قرار دارند، تشخیص دهد. این روش همچنین می تواند اطلاعاتی در مورد نوع فیوژن و سطوح بیان ارائه دهد.
این روش‌ها نقش مهمی در شناسایی و بررسی همجوشی ژن‌هایی مانند AML1/ETO در شرایطی مانند لوسمی میلوئید حاد دارند. انتخاب روش به عواملی مانند قابلیت های آزمایشگاه، سطح اطلاعات مورد نیاز، و تحقیقات خاص یا اهداف تشخیصی بستگی دارد. متخصصان ماهر در ژنتیک مولکولی و سیتوژنتیک این آزمایش ها را برای اطمینان از نتایج و تفسیر دقیق انجام می دهند.
چه چیزی در آزمایش ژن ETO یا RUNX1T1 مورد بررسی قرار می گیرد؟
لوسمی حاد میلوئیدی (AML) یک بدخیمی خونی پیچیده است که با تکثیر کنترل نشده سلول های پیش ساز میلوئید مشخص می شود. یکی از ناهنجاری های ژنتیکی قابل توجه مرتبط با AML، همجوشی ژن AML1/ETO است که از جابجایی t(8;21) (q22;q22) حاصل می شود. این رویداد همجوشی شامل ادغام ژن AML1 (RUNX1) در کروموزوم 21 و ژن ETO (RUNX1T1) در کروموزوم 8 است که منجر به تغییر فرآیندهای سلولی و کمک به لوکموژنز می شود.
یک بیماری ناهمگن است که با تغییرات ژنتیکی مشخص می شود که باعث رشد، تمایز و بقای سلولی غیرطبیعی می شود. در میان این ناهنجاری های ژنتیکی، آمیختگی ژن AML1/ETO به دلیل دخالت آن در یک زیرگروه متمایز از AML به نام AML-M2 توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده است.
لوسمی حاد میلوئیدی (AML)
ژن ETO (RUNX1T1) یک سرکوب کننده رونویسی را کد می کند که در فرآیندهای سلولی مختلف از جمله تنظیم رونویسی، اصلاح کروماتین و تمایز سلولی نقش دارد. پروتئین ETO با فاکتورهای رونویسی متنوع و اصلاح‌کننده‌های اپی ژنتیک تعامل می‌کند تا بر الگوهای بیان ژن تأثیر بگذارد.
پروتئین ETO، همچنین به عنوان RUNX1T1 (RUNX1 Translocation Partner 1) شناخته می شود، یک تنظیم کننده رونویسی چند منظوره است که نقش مهمی در فرآیندهای سلولی مختلف، از جمله بیان ژن، بازسازی کروماتین، و تمایز دارد. این در خون سازی طبیعی نقش دارد و در بدخیمی های خونی، به ویژه لوسمی میلوئیدی حاد (AML) نقش دارد، جایی که پروتئین های همجوشی را با فاکتورهای رونویسی مانند AML1 (RUNX1) تشکیل می دهد. در اینجا نگاهی عمیق به ساختار و عملکرد پروتئین ETO/RUNX1T1 داریم:
ساختار پروتئین ETO یا RUNX1T1:
پروتئین ETO از حوزه های ساختاری متمایز تشکیل شده است که به خواص عملکردی آن کمک می کند:
- مناطق همسانی عصبی (NHR): حوزه های NHR مشخصه پروتئین ETO هستند و در تعاملات پروتئین-پروتئین نقش دارند. این نواحی به ETO اجازه می دهند تا با انواع فاکتورهای رونویسی، مهارکننده ها و سایر پروتئین های تنظیم کننده تعامل داشته باشد.
- دامنه Myeloid-Nervy-DEAF-1 Acute Myeloid Leukemia-1 (MNDA): که به عنوان دامنه RD نیز شناخته می شود، این ناحیه در واسطه برهمکنش با تنظیم کننده های رونویسی، به ویژه عوامل رونویسی درگیر در خون سازی نقش دارد.
- دامنه های سرکوب رونویسی: ETO شامل دامنه های متعددی است که به نقش آن به عنوان یک corepressor رونویسی کمک می کند. این حوزه‌ها به‌کارگیری کمپلکس‌های اصلاح‌کننده کروماتین و سایر مهارکننده‌ها برای خاموش کردن بیان ژن را تسهیل می‌کنند.
- حوزه همسانی ETO (EH): این دامنه در تعامل با فشار دهنده گیرنده هسته ای (N-CoR) نقش دارد و برای فعالیت سرکوبگر ETO بسیار مهم است. تعامل با N-CoR به ETO اجازه می دهد تا در مجتمع های سرکوب رونویسی شرکت کند.
- دامنه های سیم پیچی (Coiled-Coil): ETO حاوی دامنه های سیم پیچی است که تعاملات پروتئین-پروتئین را تسهیل می کند. این حوزه ها در تشکیل کمپلکس های پروتئینی و واسطه برهمکنش با سایر تنظیم کننده های رونویسی نقش دارند.
- دامنه های انگشت روی (Zinc Finger): دامنه های انگشت روی در پیوند DNA و برهمکنش های پروتئین-پروتئین نقش دارند. آنها ETO را قادر می سازند تا با فاکتورهای رونویسی متصل شونده به DNA و سایر پروتئین های مرتبط با کروماتین تعامل کند.
عملکرد پروتئین ETO یا RUNX1T1:
عملکرد پروتئین ETO یا RUNX1T1:پروتئین ETO به عنوان یک مهارکننده رونویسی همه کاره عمل می کند و به فرآیندهای سلولی مختلف کمک می کند:
- تنظیم رونویسی: ETO با به کارگیری کمپلکس های اصلاح کننده کروماتین، مانند هیستون داستیلازها (HDACs)، که منجر به تراکم کروماتین و مهار شروع رونویسی می شود، بیان ژن را سرکوب می کند.
- خونسازی: در خونسازی طبیعی، ETO به تنظیم تمایز سلولهای بنیادی و پیش ساز خونساز به دودمانهای مختلف سلولهای خونی کمک می کند و به تعادل بین خود نوسازی و تمایز کمک می کند.
- بازسازی کروماتین: برهمکنش های ETO با کمپلکس های اصلاح کننده کروماتین بر ساختار کروماتین، تغییرات هیستون و تنظیم اپی ژنتیک تأثیر می گذارد و در نهایت بر الگوهای بیان ژن تأثیر می گذارد.
- همجوشی ژن در لوکموژنز: در لوسمی میلوئید حاد (AML)، پروتئین فیوژن AML1/ETO به دلیل جابجایی کروموزومی تشکیل می شود. این پروتئین فیوژن با تداخل در عملکرد AML1 و ETO، خونسازی طبیعی را مختل می کند و منجر به ایجاد AML می شود.
- تداخلات پروتئین-پروتئین: توانایی ETO در تعامل با طیف وسیعی از فاکتورهای رونویسی، فشار دهنده ها و کوفاکتورها به آن اجازه می دهد تا در کمپلکس های پروتئینی متنوعی که برنامه های بیان ژن را تنظیم می کنند، شرکت کند.
فیوژن ژن AML1/ETO یک ناهنجاری ژنتیکی مرتبط با لوسمی حاد میلوئیدی (AML)، یک گروه ناهمگن از بدخیمی های خونی است که با تکثیر سریع سلول های پیش ساز میلوئید غیرطبیعی در مغز استخوان مشخص می شود. همجوشی AML1/ETO نتیجه یک جابجایی کروموزومی خاص، t(8;21)(q22;q22) است که شامل ادغام ژن AML1 (RUNX1) در کروموزوم 21 و ژن ETO (RUNX1T1) در کروموزوم 8 است. این رویداد همجوشی فرآیندهای طبیعی سلولی را مختل می کند و منجر به لوکموژنز می شود.
این پروتئین فیوژن دارای خواص ناهنجاری است که با فرآیندهای سلولی طبیعی تداخل دارد:
- سرکوب رونویسی: AML1/ETO به عنوان یک سرکوب کننده رونویسی عمل می کند و از بیان ژن های دخیل در تمایز سلول های میلوئیدی جلوگیری می کند. این سرکوب تعادل بین خود نوسازی و تمایز را در سلول های بنیادی و پیش ساز خون ساز مختل می کند.
- تداخل با عملکرد AML1: AML1 یک فاکتور رونویسی حیاتی است که در خونسازی طبیعی نقش دارد. ادغام با ETO عملکرد AML1 را مختل می کند و نقش آن را در تنظیم تعهد و تمایز دودمان خونساز مختل می کند.
- اختلال در کمپلکس های کورپرسور: AML1/ETO با کمپلکس های کورپرسور مانند هیستون داستیلازها (HDACs) برهمکنش می کند که منجر به تراکم کروماتین و خاموش شدن ژن می شود. این تغییر در ساختار کروماتین به لوکموژنز کمک می کند.
بیماری لوسمی حاد میلوئیدی زیرگروه M2 یا AML-M2:
ویژگی های اسمیر خون محیطی (PBS): تجزیه و تحلیل اسمیر خون محیطی شامل بررسی میکروسکوپی سلول های خون روی یک اسلاید است. در AML-M2، اسمیر خون محیطی اغلب نشان می دهد:
- بلاست ها: AML-M2 با وجود سلول های بلاست در خون محیطی مشخص می شود. بلاست ها سلول های نابالغ و تمایز نیافته با نسبت هسته به سیتوپلاسمی بالا هستند و اغلب ویژگی های تمایز دودمان میلوئیدی را نشان می دهند.
- Auer Rods: میله های Auer ادخال های سیتوپلاسمی سوزنی مانندی هستند که در بلاست های AML-M2 دیده می شوند. اینها مجموعه ای از گرانول های آزوروفیل هستند و از ویژگی های بارز میلوبلاست ها در نظر گرفته می شوند.
- گرانول های سیتوپلاسمی: میلوبلاست ها در AML-M2 اغلب گرانول های سیتوپلاسمی را نشان می دهند که منعکس کننده تمایز دودمان میلوئیدی هستند. این گرانول ها می توانند از نظر اندازه و خواص رنگ آمیزی متفاوت باشند.
- مورفولوژی هسته ای: میلوبلاست ها در AML-M2 به طور معمول دارای هسته هایی با شکل نامنظم، اغلب با کروماتین باز و هسته های برجسته هستند.
شاخص های مولکولی و فلوسایتومتری AML-M2: آنالیزهای مولکولی و فلوسایتومتری اطلاعات ارزشمندی در مورد ویژگی های ژنتیکی و ایمونوفنوتیپی AML-M2 ارائه می دهند:
- سیتوژنتیک: AML-M2 اغلب با جابجایی کروموزومی t(8;21)(q22;q22) همراه است که منجر به همجوشی ژن AML1/ETO می شود. این انتقال را می توان از طریق تکنیک های مولکولی مانند هیبریداسیون فلورسانس درجا (FISH) یا PCR رونویسی معکوس (RT-PCR) تشخیص داد.
- ایمونوفنوتایپینگ: تجزیه و تحلیل فلوسایتومتری نشانگرهای سطح سلولی امکان شناسایی سلول های بلاست AML-M2 را فراهم می کند. نشانگرهای معمول بیان شده عبارتند از CD13، CD33، CD117 (c-Kit) و MPO (میلوپراکسیداز). عدم وجود CD34 و HLA-DR مشخصه بلاست های AML-M2 است.
- جهش های Flt3: وجود جهش های Flt3، به ویژه تکرارهای پشت سر هم داخلی (ITDs)، با پیش آگهی نامطلوب در AML-M2 همراه است. تجزیه و تحلیل مولکولی جهش های Flt3 می تواند اطلاعات پیش آگهی ارزشمندی را ارائه دهد.
- جهش های NPM1: جهش های نوکلئوفوسمین 1 (NPM1) در AML شایع هستند و می توانند بر پیش آگهی تأثیر بگذارند. موارد AML-M2 با جهش NPM1 ممکن است ویژگی‌های بالینی و مولکولی مشخصی را نشان دهند.
- جهش های RUNX1: در حالی که AML1/ETO ناهنجاری ژنتیکی تعیین کننده AML-M2 است، جهش های اضافی در RUNX1 (AML1) یا سایر ژن ها نیز می تواند رخ دهد و بر تظاهر و پیش آگهی بیماری تأثیر بگذارد.
از نقطه نظر بالینی، AML با t(8;21) در اوایل بزرگسالی رخ می دهد و پیش آگهی بهتری نسبت به سایر انواع AML دارد. یک ویژگی پاتولوژیک ثابت شامل افزایش گرانولوپوزیس مغز با مهار erythropoiesis است. مورفولوژی مغز استخوان شامل بلاست هایی با میله های اوئر منفرد و میلوسیت های غیر طبیعی با افزایش دانه بندی سیتوپلاسمی است.
سوالات متداول
کدام فرآیندهای سلولی توسط پروتئین ETO تنظیم می شوند؟
پروتئین ETO در چندین فرآیند حیاتی سلولی از جمله تنظیم رونویسی، بازسازی کروماتین، تمایز سلولی و کنترل چرخه سلولی نقش دارد. این ماده به عنوان یک مهارکننده رونویسی عمل می کند و با عوامل رونویسی مختلف و اصلاح کننده های اپی ژنتیک برای تعدیل بیان ژن در تعامل است. مشارکت ETO در سرکوب رونویسی بر فرآیندهای سلولی با تأثیر بر فعال شدن یا سرکوب ژن‌های هدف خاص تأثیر می‌گذارد و در نهایت بر تصمیمات سرنوشت سلول و مسیرهای رشد تأثیر می‌گذارد.
پروتئین ETO چگونه در خون سازی و تمایز نقش دارد؟
پروتئین ETO نقش حیاتی در خون سازی، فرآیندی که توسط آن سلول های خونی تولید می شود، ایفا می کند. برای تعادل بین خود نوسازی و تمایز سلول های بنیادی خونساز و پیش ساز ضروری است. ETO به تمایز دودمان میلوئیدی کمک می کند و بلوغ سلول ها را به انواع مختلف سلول های خونی مانند گرانولوسیت ها، مونوسیت ها و گلبول های قرمز تسهیل می کند. اختلال در تنظیم ETO می تواند این تعادل را مختل کند و منجر به تمایز سلولی نابجا شود و به طور بالقوه به اختلالات خونی مانند لوسمی میلوئید حاد (AML) کمک کند.
پروتئین فیوژن AML1/ETO چه تفاوتی با پروتئین های معمولی AML1 و ETO دارد؟
پروتئین فیوژن AML1/ETO از جابجایی کروموزومی t(8;21)(q22;q22) حاصل می شود و بخش هایی از ژن AML1 (RUNX1) را با ژن ETO (RUNX1T1) ترکیب می کند. این پروتئین فیوژن خواص عملکردی تغییر یافته را در مقایسه با پروتئین های AML1 و ETO منفرد نشان می دهد. AML1/ETO به عنوان یک سرکوب کننده رونویسی عمل می کند و با تنظیم رونویسی و فرآیندهای تمایز عادی تداخل می کند. در مقابل، پروتئین های طبیعی AML1 و ETO در فعال سازی و تنظیم ژن، تمایز و سایر فرآیندهای سلولی که خون سازی سالم را حفظ می کنند، نقش دارند.
نقش AML1 در خون سازی طبیعی چیست؟
AML1، همچنین به عنوان RUNX1 شناخته می شود، یک فاکتور رونویسی بسیار مهم است که نقش اساسی در خون سازی طبیعی دارد. در حفظ تعادل بین خود نوسازی و تمایز سلول های بنیادی خونساز و پیش ساز نقش دارد. AML1 بیان ژن های ضروری برای تمایز دودمان میلوئید و لنفوئید را تنظیم می کند و از رشد مناسب انواع مختلف سلول های خونی اطمینان می دهد.
شناسایی فیوژن AML1/ETO چگونه بر استراتژی های درمان AML-M2 تأثیر می گذارد؟
شناسایی همجوشی AML1/ETO در بیماران AML-M2 می‌تواند بر استراتژی‌های درمانی تأثیر بگذارد. موارد AML-M2 مثبت AML1/ETO اغلب با پاسخ‌های درمانی بهتر همراه است که می‌تواند بر انتخاب روش‌های درمانی و شدت درمان تأثیر بگذارد. درمان‌های هدفمند با هدف ایجاد اختلال در فعالیت ناهنجار پروتئین فیوژن، مانند اصلاح‌کننده‌های اپی ژنتیک و عوامل القاکننده تمایز، ممکن است به عنوان بخشی از رژیم درمانی در نظر گرفته شوند.
چه ناهنجاری های ژنتیکی دیگری ممکن است همراه با همجوشی AML1/ETO در AML-M2 رخ دهد؟
علاوه بر آمیختگی AML1/ETO، سایر ناهنجاری‌های ژنتیکی نیز می‌توانند در موارد AML-M2 رخ دهند. این ممکن است شامل جهش در ژن هایی مانند Flt3، NPM1 و CEBPA باشد. این تغییرات ژنتیکی اضافی می تواند بر پیشرفت بیماری، پیش آگهی و پاسخ درمانی تأثیر بگذارد و ویژگی های بالینی لوسمی را بیشتر شکل دهد.
در سایت Medline Plus در مورد ژن ETO یا RUNX1T1 بیشتر بخوانید:
ژن RUNX1T1 دستورالعمل هایی را برای ساخت پروتئینی که معمولاً ETO نامیده می شود ارائه می دهد که به تنظیم فعالیت ژن ها کمک می کند. ETO به عنوان یک مهارکننده رونویسی در نظر گرفته می شود زیرا فعالیت ژن را خاموش می کند (سرکوب می کند). این عملکرد را با اتصال (اتصال) به پروتئین هایی که به طور معمول ژن ها را روشن می کنند و فعالیت آنها را مسدود می کند، انجام می دهد. همچنین برای کمک به خاموش نگه داشتن ژن‌ها با دیگر کورپرسورها تعامل دارد.
مطالب مرتبط در متااورگانون:
منابع مقاله
- Goyama S, Mulloy JC. Molecular pathogenesis of core binding factor leukemia: current knowledge and future prospects. Int J Hematol. 2011 Aug;94(2):126-133. doi: 10.1007/s12185-011-0858-z. Epub 2011 May 3.
- Guo C, Hu Q, Yan C, Zhang J. Multivalent binding of the ETO corepressor to E proteins facilitates dual repression controls targeting chromatin and the basal transcription machinery. Mol Cell Biol. 2009 May;29(10):2644-57. doi: 10.1128/MCB.00073-09. Epub 2009 Mar 16. Lam K, Zhang DE. RUNX1 and RUNX1-ETO: roles in hematopoiesis and leukemogenesis. Front Biosci (Landmark Ed). 2012 Jan 1;17(3):1120-39. doi: 10.2741/3977.RUNX1T1-positive acute myeloid leukemia. J Clin Oncol. 2010 Aug 10;28(23):3724-3729. doi: 10.1200/JCO.2010.28.6468
- Dohner H, Estey E, Grimwade D, et al: Diagnosis and management of AML in adults: 2017 ELN recommendations from an international expert panel. Blood. 2017 Jan 26;129(4):424-447. doi: 10.1182/blood-2016-08-733196
- Tallman MS, Wang ES, Altman JK, et al: Acute Myeloid Leukemia, Version 3.2019, NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology. J Natl Compr Canc Netw. 2019 Jun 1;17(6):721-749. doi: 10.6004/jnccn.2019.0028
- Schuurhuis GJ, Heuser M, Freeman S, et al: Minimal/measurable residual disease in AML: a consensus document from the European LeukemiaNet MRD Working Party. Blood. 2018 Mar 22;131(12):1275-1291. doi: 10.1182/blood-2017-09-801498
- Jourdan E, Boissel N, Chevret S, et al: Prospective evaluation of gene mutations and minimal residual disease in patients with core binding factor acute myeloid leukemia. Blood. 2013 Mar 21;121(12):2213-2223. doi: 10.1182/blood-2012-10-462879
- Lane S,Saal R,Mollee P, et al: A >or=1 log rise in RQ-PCR transcript levels defines molecular relapse in core binding factor acute myeloid leukemia and predicts subsequent morphologic relapse. Leuk Lymphoma. 2008 Mar;49(3):517-523. doi: 10.1080/10428190701817266
- Yin JA, O’Brien MA, Hills RK, et al: Minimal residual disease monitoring by quantitative RT-PCR in core binding factor AML allows risk stratification and predicts relapse: results of the United Kingdom MRC AML-15 trial. Blood. 2012 Oct 4;120(14):2826-2835. doi: 10.1182/blood-2012-06-435669
