آزمایش TdT | دئوکسی نوکلئوتیدیل ترانسفراز انتهایی | Terminal Deoxynucleotidyl Transferase (TdT)

دکتر فرزاد باباخانی
آخرین بروزرسانی
22 آبان 1402
آخرین بروزرسانی
22 آبان 1402
آزمایش TdT | دئوکسی نوکلئوتیدیل ترانسفراز انتهایی | Terminal Deoxynucleotidyl Transferase (TdT)

TdT یا دئوکسی نوکلئوتیدیل ترانسفراز انتهایی یک آنزیم منحصر به فرد درگیر در فرآیند نوترکیبی V(D)J است که مکانیزمی حیاتی برای ایجاد تنوع در سیستم ایمنی است. TdT یک نشانگر برای شناسایی وجود سرطان در سلول های خونی به نام لوسمی است. ترانسفراز ترمینال دئوکسی نوکلئوتیدیل (TdT) یک DNA پلیمراز مستقل از الگو است که افزودن مکرر دئوکسی ریبونوکلئوتیدها به 3′-OH الیگو-دئوکسی ریبونوکلئوتیدها و DNA تک رشته ای و دو رشته ای را کاتالیز می کند.

TdT یک نشانگر بسیار اختصاصی برای تشخیص و طبقه بندی لنفوم لنفوبلاستیک حاد (ALL) یا لوسمی است. این آزمایش برای تشخیص لوسمی لنفوبلاستیک از غیرلنفوبلاستیک، تشخیص لوسمی لنفوبلاست حاد، بحران بلاست لنفوئیدی لوسمی میلوژن مزمن و لنفوم لنفوبلاستیک استفاده می شود.

چرا آزمایش TdT درخواست می شود؟

آزمایش TdT برای اهداف تشخیصی و پیش آگهی خاص در زمینه هماتولوژی و انکولوژی، به ویژه در ارزیابی بدخیمی های خونی، مانند لوسمی لنفوبلاستیک حاد (ALL) درخواست می شود. دلایل اصلی انجام تست TdT به شرح زیر است:

  • تشخیص ALL: آزمایش TdT یک ابزار ضروری در تشخیص ALL است، نوعی از لوسمی که با تکثیر کنترل نشده لنفوبلاست های نابالغ (سلول های پیش ساز لنفوسیت ها) در مغز استخوان و خون مشخص می شود. TdT معمولاً در مراحل اولیه لنفوبلاست بیان می شود و وجود آن به شناسایی و تایید تشخیص ALL کمک می کند. وجود TdT، همراه با سایر نشانگرهای خاص، به تمایز ALL از سایر انواع لوسمی یا لنفوم کمک می کند.
  • طبقه بندی ALL: ALL یک بیماری ناهمگن با زیرگروه های مختلف بر اساس ویژگی های ژنتیکی و مولکولی خاص است. آزمایش TdT، همراه با سایر تست‌های تشخیصی مانند ایمونوفنوتایپ و آنالیز سیتوژنتیک، به طبقه‌بندی ALL به زیرگروه‌های مختلف کمک می‌کند. این طبقه بندی بسیار مهم است زیرا به هدایت تصمیمات درمانی و پیش بینی نتایج بیمار کمک می کند.
  • اهمیت پیش آگهی: بیان TdT می تواند در ALL اهمیت پیش آگهی داشته باشد. مطالعات نشان داده اند که سطح بیان TdT ممکن است با تهاجمی بودن بیماری مرتبط باشد و بر پاسخ درمانی و بقای بیمار تأثیر بگذارد. بیان TdT بالا با پیامدهای ضعیف تر در زیرگروه های خاصی از ALL مرتبط است.
  • نظارت بر حداقل بیماری باقیمانده (MRD): MRD به تعداد کمی از سلول های لوسمی اشاره دارد که ممکن است در طول درمان یا بعد از درمان در بدن بیمار باقی بمانند. تشخیص و نظارت بر MRD در ارزیابی پاسخ به درمان و پیش‌بینی خطر عود بیماری مهم است. آزمایش TdT ممکن است در ارزیابی MRD برای شناسایی حضور سلول‌های لوسمی TdT مثبت در سطوح پایین گنجانده شود.
  • اهداف تحقیقی: تست TdT همچنین در مطالعات تحقیقاتی برای بررسی بیولوژی و پاتوژنز لوسمی و لنفوم استفاده می شود. این به محققان در درک مکانیسم های زمینه ای این بیماری ها کمک می کند و می تواند به توسعه درمان های هدفمند جدید منجر شود.

چه زمانی و در صورت داشتن چه علائمی آزمایش TdT بایستی انجام شود؟

آزمایش TdT معمولاً تنها بر اساس وجود علائم خاص انجام نمی شود. در عوض، در درجه اول به عنوان یک ابزار تشخیصی در ارزیابی بدخیمی های خونی، به ویژه لوسمی لنفوبلاستیک حاد (ALL) استفاده می شود. ALL نوعی لوسمی است که با تکثیر کنترل نشده لنفوبلاست های نابالغ (سلول های پیش ساز لنفوسیت ها) در مغز استخوان و خون مشخص می شود.

علائم ALL می تواند متفاوت باشد و ممکن است شامل موارد زیر باشد:

  • خستگی و ضعف
  • رنگ پریدگی پوست (رنگ پریدگی) به دلیل کم خونی
  • عفونت های مکرر
  • کبودی یا خونریزی آسان
  • بزرگ شدن غدد لنفاوی، کبد یا طحال
  • درد یا حساسیت استخوانی
  • کاهش وزن ناخواسته
  • تب یا تعریق شبانه

اگر فردی با علائم حاکی از لوسمی یا اگر یافته های غیرطبیعی در آزمایشات معمول خون (مانند شمارش کامل خون یا CBC) وجود داشته باشد، بررسی های بیشتری انجام خواهد شد. فرآیند تشخیصی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

  • آزمایش شمارش کامل خون (CBC): CBC اغلب اولین مرحله است که ممکن است سطوح غیرطبیعی سلول های خونی خاص مانند گلبول های قرمز پایین، گلبول های سفید و پلاکت ها را نشان دهد.
  • آسپیراسیون و بیوپسی مغز استخوان: برای تایید تشخیص سرطان خون و تعیین نوع فرعی آن، نمونه مغز استخوان گرفته می شود و از نظر وجود سلول های غیر طبیعی بررسی می شود.
  •  ایمونوفنوتایپینگ: این تکنیک از آنتی بادی ها برای شناسایی نشانگرهای سطح سلولی خاص استفاده می کند که به طبقه بندی سلول های لوسمی به انواع مختلف کمک می کند.
  • تجزیه و تحلیل سیتوژنتیک: این آزمایش به دنبال ناهنجاری های کروموزومی خاص در سلول های لوسمی است که می تواند اطلاعات مهم پیش آگهی را ارائه دهد.
  • آزمایش TdT: به عنوان بخشی از کار تشخیصی، آزمایش TdT ممکن است برای شناسایی وجود سلول های TdT مثبت در مغز استخوان یا خون انجام شود. وجود TdT همراه با سایر معیارهای تشخیصی به تایید تشخیص ALL کمک می کند.

مهم است که به یاد داشته باشید که آزمایش TdT تنها یکی از اجزای فرآیند تشخیصی جامع لوسمی است. تشخیص نهایی و طرح درمان بر اساس ترکیبی از ارزیابی بالینی، تست های آزمایشگاهی و سایر روش های تشخیصی تعیین می شود. اگر علائم نگران کننده یا نتایج غیرطبیعی آزمایش خون را تجربه کردید، ضروری است که برای ارزیابی و راهنمایی مناسب با یک متخصص مراقبت های بهداشتی مشورت کنید.

نمونه مورد نیاز برای آزمایش TdT:

  • ظرف/لوله: لوله با درب بنفش حاوی ضد انعقاد EDTA / لوله با درب سبز حاوی ضد انعقاد هپارین / ظرف حاوی فرمالین برای بافت مغز استخوان
  • نوع نمونه: خون کامل / نمونه مغز استخوان (Bone marrow) / بافت بیوپسی شده مغز استخوان
  • حجم نمونه: 3 الی 5 میلی لیتر
ظروف مورد نیاز برای نمونه گیری آزمایش TdT

ظروف مورد نیاز برای نمونه گیری آزمایش TdT

شرایط نگهداری دمایی برای آزمایش TdT

روش های مختلف جمع آوری نمونه های آزمایشگاه

روش های مختلف جمع آوری نمونه های آزمایشگاه

لوله های آزمایش و ضد انعقادها (Test tubes and Anticoagulants)

لوله های آزمایش و ضد انعقادها (Test tubes and Anticoagulants)

ذخیره سازی نمونه های آزمایشگاهی

ذخیره سازی نمونه های آزمایشگاهی

آمادگی قبل از انجام آزمایش TdT:

به آمادگی خاصی لازم نیست.

روش های مختلف انجام آزمایش TdT:

روش فلوسیتومتری:

فلوسیتومتری یک روش آزمایشگاهی پرکاربرد برای آزمایش TdT (Terminal deoxynucleotidyl transferase) است. این امکان را برای تجزیه و تحلیل کمی و کیفی سلول ها بر اساس ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آنها فراهم می کند. در اینجا شرح مفصلی از روش فلوسیتومتری برای آزمایش TdT آورده شده است:

جمع آوری و آماده سازی نمونه:

  • اولین مرحله در فرآیند فلوسیتومتری جمع آوری نمونه های خون، مغز استخوان یا غدد لنفاوی بیمار است. بسته به مورد خاص و در دسترس بودن نمونه ها، ممکن است از خون کامل یا آسپیراسیون مغز استخوان استفاده شود.
  • اگر نمونه حاوی گلبول های قرمز باشد (مثلاً خون کامل)، فرآیندی به نام لیز گلبول های قرمز برای حذف آنها انجام می شود. این مرحله ضروری است زیرا گلبول های قرمز می توانند در تجزیه و تحلیل جمعیت های سلولی خاص اختلال ایجاد کنند.
  • پس از لیز گلبول های قرمز، سلول های باقی مانده شسته شده و مجدداً در محلول بافر معلق می شوند تا سوسپانسیون تک سلولی تهیه شود. این سوسپانسیون تضمین می کند که سلول ها می توانند به آرامی از طریق فلوسیتومتر عبور کنند.

رنگ آمیزی آنتی بادی:

  • برای شناسایی سلول های TdT مثبت از آنتی بادی های مشخص شده با فلورسنت بر ضد TdT استفاده می شود. این آنتی بادی ها برای شناسایی و اتصال به آنزیم TdT موجود در سلول ها طراحی شده اند.
  • نمونه به چند لوله تقسیم می شود و هر لوله با آنتی بادی های اختصاصی TdT انکوبه می شود. علاوه بر آنتی بادی TdT، آنتی بادی های دیگری نیز ممکن است در پانل گنجانده شوند تا سایر نشانگرهای سطح سلولی را شناسایی کنند و به طبقه بندی جمعیت های مختلف سلولی کمک کنند.

آنالیز توسط دستگاه فلوسایتومتر:

  • هنگامی که نمونه با آنتی بادی ها انکوبه شد، برای تجزیه و تحلیل در فلوسیتومتر بارگذاری می شود. فلوسایتومتر یک ابزار پیچیده است که می تواند به سرعت هزاران سلول را در ثانیه تجزیه و تحلیل کند.
  • همانطور که نمونه از طریق فلوسیتومتر جریان می یابد، از یک پرتو لیزر عبور می کند که آنتی بادی های برچسب دار فلورسنت متصل به سلول ها را تحریک می کند. هر سلول بر اساس آنتی بادی های متصل به آن، نور فلورسنت ساطع می کند.
  • فلوسایتومتر فلورسانس ساطع شده را تشخیص داده و شدت آن را برای هر سلول اندازه گیری می کند. داده های به دست آمده در قالب هیستوگرام و نمودار پراکندگی جمع آوری و ثبت می شوند.

 تجزیه و تحلیل داده ها:

  • داده های خام به دست آمده از فلوسیتومتر برای شناسایی سلول های TdT مثبت نیاز به تجزیه و تحلیل دارند. این تحلیل را می توان با استفاده از نرم افزار تخصصی فلوسیتومتری انجام داد.
  • این نرم افزار به محققان یا تکنسین ها اجازه می دهد تا جمعیت های سلولی مورد نظر را بر اساس شدت فلورسانس و سایر ویژگی ها گیت کنند. سلول های مثبت برای TdT از سایر جمعیت های سلولی متمایز خواهند شد.
  • درصد سلول‌های TdT مثبت در نمونه محاسبه می‌شود و اطلاعات ارزشمندی برای تشخیص و طبقه‌بندی بدخیمی‌های هماتولوژیک به‌ویژه لوسمی لنفوبلاستیک حاد (ALL) ارائه می‌کند.

روش ایمونوهیستوشیمی (IHC):

IHC یک تکنیک آزمایشگاهی است که برای تجسم حضور و توزیع پروتئین‌های خاص مانند TdT (Terminal deoxynucleotidyl transferase) در نمونه‌های بافتی استفاده می‌شود. IHC به ویژه هنگام بررسی بخش های بافتی از غدد لنفاوی، بیوپسی مغز استخوان یا سایر بافت های جامد مفید است. در اینجا شرح مفصلی از روش ایمونوهیستوشیمی برای آزمایش TdT آورده شده است:

جمع آوری و تثبیت نمونه بافت:

  •  اولین مرحله در فرآیند IHC جمع آوری نمونه بافتی است که معمولاً از طریق بیوپسی یا عمل جراحی به دست می آید.
  • سپس نمونه بافت بلافاصله در یک محلول شیمیایی، به طور معمول فرمالین ثابت می شود. تثبیت ساختار بافت را حفظ می کند و از تخریب پروتئین ها جلوگیری می کند و تضمین می کند که بافت یکپارچگی خود را برای پردازش بیشتر حفظ می کند.

پردازش بافت:

  • پس از تثبیت، نمونه بافت برای حذف آب پردازش می شود و با موم پارافین جایگزین می شود، که این امکان را به بافت می دهد تا به راحتی به برش های نازک (ضخامت 4 تا 5 میکرومتر) برش داده شود.
  • سپس بافت تعبیه شده در پارافین با استفاده از میکروتوم به بخش هایی بریده می شود و برش ها بر روی اسلایدهای شیشه ای سوار می شوند. این مقاطع بافتی برای رنگ آمیزی IHC استفاده خواهند شد.

پارافین زدایی و آبرسانی مجدد:

  • قبل از انجام رنگ آمیزی IHC باید پارافین را از مقاطع بافتی جدا کرد. این فرآیند که پارافینیزاسیون نامیده می شود، با غوطه ور کردن لام ها در یک سری حلال های آلی به دست می آید.
  • پس از پارافین‌زدایی، بخش‌های بافت با عبور دادن آن‌ها از غلظت‌های درجه‌بندی شده الکل، دوباره هیدراته می‌شوند تا محتوای آب طبیعی بافت بازیابی شود.

بازیابی آنتی ژن:

  • در طول تثبیت و پردازش بافت، بازیابی آنتی ژن ممکن است برای قرار دادن آنتی ژن هدف (در این مورد TdT) در معرض آنتی بادی مورد استفاده برای رنگ آمیزی ضروری باشد. تثبیت فرمالین می تواند آنتی ژن ها را بپوشاند یا پیوند متقابل ایجاد کند و مانع اتصال آنتی بادی شود.
  • روش های بازیابی آنتی ژن شامل قرار دادن مقاطع بافتی تحت حرارت یا درمان آنزیمی برای معکوس کردن این اثرات و دسترسی آنتی ژن به آنتی بادی است.

مسدود کردن و انکوباسیون آنتی بادی اولیه:

  • برای جلوگیری از اتصال غیراختصاصی، بخش‌های بافت با محلول مسدودکننده درمان می‌شوند که به کاهش رنگ‌آمیزی زمینه کمک می‌کند.
  • سپس آنتی بادی اولیه مخصوص TdT به بخش های بافتی اعمال می شود. اگر آنتی بادی اولیه در بافت وجود داشته باشد به طور خاص به TdT متصل می شود.

آنتی بادی ثانویه و تجسم:

  • پس از انکوباسیون با آنتی بادی اولیه، مقاطع بافتی شسته می شوند تا آنتی بادی اولیه متصل نشده خارج شود.
  • سپس یک آنتی بادی ثانویه اعمال می شود. آنتی بادی ثانویه به یک آنزیم یا یک نشانگر فلورسنت متصل است که می تواند سیگنال تولید شده توسط آنتی بادی اولیه را شناسایی و تقویت کند و سلول های TdT مثبت را قابل مشاهده کند.

ضد رنگ آمیزی و نصب:

  • برای تقویت کنتراست و تجسم ساختار بافت، ممکن است یک ضد لکه (مثلاً هماتوکسیلین) روی بخش های بافت اعمال شود. ضد لکه هسته های سلولی و سایر ساختارهای سلولی را رنگ می کند.
  • در نهایت، مقاطع بافت با یک روکش با استفاده از محیط نصب سوار می شوند و لام ها برای بررسی میکروسکوپی آماده می شوند.

تجزیه و تحلیل میکروسکوپی:

  • مقاطع بافت رنگ آمیزی شده زیر میکروسکوپ بررسی شده و وجود سلول های TdT مثبت بر اساس الگوی رنگ آمیزی و شدت آن مشخص می شود.
  • نتایج رنگ‌آمیزی IHC توسط پاتولوژیست‌ها قابل ثبت و تفسیر است و به تشخیص و طبقه‌بندی بدخیمی‌های خونی مانند لوسمی لنفوبلاستیک حاد (ALL) کمک می‌کند.

روش واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR):

PCR یک تکنیک آزمایشگاهی قدرتمند است که برای تکثیر توالی‌های DNA خاص، از جمله توالی‌های ژن TdT (Terminal deoxynucleotidyl transferase) استفاده می‌شود. PCR به ویژه برای تشخیص و تعیین کمیت بیان ژن TdT در سطح مولکولی مفید است. در اینجا شرح مفصلی از روش PCR برای آزمایش TdT آورده شده است:

جمع آوری نمونه و استخراج اسید نوکلئیک:

  • اولین مرحله در فرآیند PCR جمع آوری خون، مغز استخوان یا نمونه بافت بیمار است. نمونه ممکن است حاوی مخلوطی از انواع مختلف سلول باشد.
  • استخراج اسید نوکلئیک (DNA یا RNA) برای جداسازی ماده ژنتیکی (DNA) از سلول های موجود در نمونه انجام می شود. این مرحله برای به دست آوردن DNA خالص و دست نخورده برای تجزیه و تحلیل PCR بعدی بسیار مهم است.

رونویسی معکوس (RT-PCR):

  • در مورد آزمایش TdT، اگر ماده ژنتیکی استخراج شده RNA باشد (به عنوان مثال از سلول های مغز استخوان)، یک مرحله مقدماتی به نام رونویسی معکوس (RT) برای تبدیل RNA به DNA مکمل (cDNA) مورد نیاز است.
  •  RT با استفاده از آنزیمی به نام رونوشت معکوس انجام می شود که cDNA را از الگوی RNA سنتز می کند.

راه اندازی PCR:

  • پس از استخراج DNA یا cDNA، پرایمرهای PCR مخصوص ژن TdT طراحی می شوند. این پرایمرها توالی های DNA کوتاهی هستند که به ژن TdT هدف متصل می شوند و ناحیه مورد نظر برای تکثیر را کنار می گذارند.
  • مخلوط واکنش PCR حاوی الگوی DNA یا cDNA، پرایمرهای اختصاصی TdT، آنزیم DNA پلیمراز، نوکلئوتیدها (dNTPs) و سایر اجزای واکنش تهیه می شود.

چرخه حرارتی:

  • واکنش PCR تحت یک سری تغییرات دما در یک سیکلر حرارتی قرار می گیرد. این فرآیند به عنوان چرخه حرارتی شناخته می شود و از سه مرحله اصلی تشکیل شده است: دناتوراسیون، بازپخت و گسترش.
  • دناتوره شدن: واکنش تا دمای بالا (معمولاً 94 تا 98 درجه سانتیگراد) حرارت داده می شود تا رشته های DNA جدا شوند و پیوندهای هیدروژنی بین آنها شکسته شود و الگوهای DNA تک رشته ای ایجاد شود.
  • بازپخت: واکنش تا دمای پایین تری (معمولاً 50 تا 65 درجه سانتیگراد) خنک می شود و به پرایمرهای اختصاصی TdT اجازه می دهد تا به توالی های تکمیلی خود در قالب های DNA تک رشته ای متصل شوند (آنیل).
  • گسترش: واکنش تا دمای متوسط (معمولاً 68 تا 72 درجه سانتیگراد) گرم می شود و آنزیم DNA پلیمراز با افزودن نوکلئوتیدهای مکمل به الگو، پرایمرها را گسترش می دهد و مولکول های DNA دو رشته ای جدید ایجاد می کند.

 چرخه های تقویت PCR:

  • فرآیند چرخه حرارتی برای چندین سیکل (معمولاً 25 تا 40 سیکل) تکرار می شود تا توالی ژن TdT به صورت نمایی تقویت شود.
  • با هر چرخه تعداد کپی های DNA هدف دو برابر می شود و در نتیجه مقدار DNA تکثیر شده به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.

الکتروفورز ژل و تجسم:

  • پس از تقویت PCR، محصولات با استفاده از ژل الکتروفورز آنالیز می شوند. این تکنیک محصولات PCR را بر اساس اندازه آنها جدا می کند.
  • قطعات DNA تکثیر شده در چاهک روی ژل آگارز بارگذاری شده و در معرض میدان الکتریکی قرار می گیرند. قطعات DNA کوچکتر سریعتر از قطعات بزرگتر در ژل حرکت می کنند.
  • پس از الکتروفورز، ژل با یک رنگ فلورسنت (به عنوان مثال، اتیدیوم بروماید) رنگ آمیزی می شود تا نوارهای DNA زیر نور UV تجسم شود.
  • وجود یک باند DNA با اندازه مورد انتظار، نشان دهنده تکثیر ژن TdT است که وجود بیان ژن TdT در نمونه را تایید می کند.

 تفسیر:

  • شدت باند DNA تقویت شده روی ژل می تواند نشانه ای از میزان بیان ژن TdT در نمونه باشد. برای تعیین کمیت می توان از تراکم سنجی یا روش های دیگر استفاده کرد.
  • نتایج بر اساس وجود یا عدم وجود محصول TdT PCR تجزیه و تحلیل و تفسیر می شوند. یک نتیجه مثبت بیانگر ژن TdT در نمونه است، در حالی که یک نتیجه منفی نشان دهنده عدم وجود آن است.

چه چیزی در آزمایش TdT مورد بررسی قرار می گیرد؟

دئوکسی نوکلئوتیدیل ترانسفراز انتهایی (TdT) یک آنزیم هسته ای منحصر به فرد است که نقش مهمی در فرآیند تنوع سیستم ایمنی ایفا می کند. این یکی از اعضای خانواده DNA پلیمراز است و به دلیل ماهیت مستقل از الگوی آن از سایر DNA پلیمرازها متمایز است. TdT فاقد فعالیت اگزونوکلئاز 3′ تا 5′ است، که به آن اجازه می دهد نوکلئوتیدها را به انتهای 3′ رشته های DNA بدون استفاده از الگو اضافه کند. این ویژگی منحصر به فرد مسئول تنوع گسترده گیرنده های آنتی ژن در سلول های T و B است.

ژن TdT روی کروموزوم 10q24.31 انسان قرار دارد. تقریباً 60 کیلو باز و شامل 13 اگزون است. این ژن پروتئین TdT را کد می کند که از 509 اسید آمینه تشکیل شده است. TdT عمدتاً در لنفوسیت‌های مرحله اولیه بیان می‌شود و با بالغ شدن این سلول‌ها بیان آن کاهش می‌یابد.

دئوکسی نوکلئوتیدیل ترانسفراز انتهایی (TdT)

دئوکسی نوکلئوتیدیل ترانسفراز انتهایی (TdT)

بیان TdT در درجه اول به لنفوسیت های در حال رشد، به ویژه در مغز استخوان و تیموس محدود می شود. TdT به طور طبیعی در تیموسیت های قشر مغز، سلول های بنیادی خونساز نابالغ و لنفوبلاست های B و T بیان می شود. در طی رشد اولیه لنفوئید، TdT در سلول‌های T و سلول‌های B نابالغ بیان می‌شود و به تولید گیرنده‌های آنتی ژنی متنوع کمک می‌کند. با این حال، با پیشرفت این سلول ها از طریق بلوغ، بیان TdT کاهش می یابد و لنفوسیت های بالغ معمولا TdT را بیان نمی کنند.

مکانیسم اثر TdT شامل افزودن دئوکسی نوکلئوتیدها به انتهای 3′ DNA در طی فرآیند نوترکیبی V(D)J است. این فرآیند برای تولید ژن‌های گیرنده آنتی ژن متنوع و کاربردی در سلول‌های T و سلول‌های B حیاتی است. TdT انتقال دئوکسی نوکلئوتیدها به گروه هیدروکسیل 3′ آزاد رشته‌های DNA را کاتالیز می‌کند و توالی‌های DNA جدیدی ایجاد می‌کند که از بخش‌های ژنی موجود الگوبرداری نشده‌اند. افزودن نوکلئوتیدهای تصادفی در محل اتصال بین بخش‌های ژنی، توانایی سیستم ایمنی را در تشخیص طیف وسیعی از پاتوژن‌های بالقوه افزایش می‌دهد.

عملکرد دئوکسی نوکلئوتیدیل ترانسفراز انتهایی (TdT)

عملکرد دئوکسی نوکلئوتیدیل ترانسفراز انتهایی (TdT)

TdT یک آنزیم بسیار حفاظت شده است و جهش در ژن TdT نسبتا نادر است. با این حال، تغییرات در فعالیت TdT یا سطوح بیان ممکن است در زمینه بیماری خاص رخ دهد. به عنوان مثال، بیان یا فعالیت نابجای TdT در برخی از بدخیمی‌های لنفوئیدی، از جمله لوسمی لنفوبلاستیک حاد (ALL)، که در آن TdT به طور معمول در سلول‌های لوسمی بیش از حد بیان می‌شود، مشاهده شده است.

TdT اهمیت بالینی قابل توجهی به ویژه در تشخیص و طبقه بندی بدخیمی های خونی دارد. در زمینه ALL، آنزیم TdT یک نشانگر تشخیصی است که برای تایید وجود لنفوبلاست ها در مغز استخوان یا نمونه های خون استفاده می شود. بیان آن مشخصه ALL است و آن را از سایر انواع لوسمی متمایز می کند.

فراتر از اهمیت تشخیصی، آزمایش TdT برای ارزیابی حداقل بیماری باقیمانده (MRD) در بیماران لوسمی تحت درمان نیز ارزشمند است. تشخیص و نظارت بر MRD برای ارزیابی پاسخ درمانی و پیش‌بینی خطر عود بیماری ضروری است.

علاوه بر این، TdT موضوع مورد علاقه تحقیقاتی در ایمونولوژی و بیولوژی سرطان است. دانشمندان در حال بررسی پتانسیل آن به عنوان یک هدف درمانی برای برخی از بدخیمی های لنفوئیدی هستند و مطالعات در حال انجام با هدف درک بهتر نقش آن در توسعه و عملکرد سیستم ایمنی بدن است.

سوالات متداول

ویژگی منحصر به فرد TdT در مقایسه با سایر DNA پلیمرازها چیست؟

ویژگی منحصر به فرد ترمینال دئوکسی نوکلئوتیدیل ترانسفراز (TdT) در مقایسه با سایر DNA پلیمرازها، فعالیت مستقل از قالب آن است. برخلاف بسیاری از DNA پلیمرازهای دخیل در همانندسازی یا ترمیم DNA، TdT فاقد نیاز رشته الگو برای افزودن دئوکسی نوکلئوتیدها به DNA است. این بدان معنی است که TdT می تواند افزودن نوکلئوتیدها را به انتهای 3′ رشته های DNA بدون استفاده از الگوی DNA کاتالیز کند.

این ویژگی منحصربه‌فرد به TdT اجازه می‌دهد توالی‌های DNA جدیدی تولید کند که از بخش‌های ژنی موجود الگوبرداری نشده‌اند، و با ایجاد مجموعه وسیعی از ژن‌های گیرنده آنتی‌ژن در سلول‌های T و سلول‌های B، به تنوع سیستم ایمنی کمک می‌کند.

TdT در طی رشد لنفوسیت در کدام مراحل سلولی بیان می شود؟

در طی رشد لنفوسیت، بیان TdT (Terminal Deoxynucleotidyl Transferase) در مراحل اولیه بلوغ لنفوسیت در اندام های لنفوئیدی اولیه، که مغز استخوان و تیموس هستند، برجسته است. TdT در فرآیند نوترکیبی V(D)J که برای تولید ژن‌های گیرنده آنتی ژن متنوع در سلول‌های T و سلول‌های B ضروری است، نقش دارد.

مغز استخوان:
در مغز استخوان، TdT در رشد اولیه سلول های B به شدت بیان می شود. سلول های B، که به عنوان لنفوسیت های B نیز شناخته می شوند، تحت نوترکیبی V(D)J برای تنظیم مجدد ایمونوگلوبولین های زنجیره سنگین و بخش های ژنی زنجیره سبک خود قرار می گیرند. TdT افزودن نوکلئوتیدهای تصادفی را در محل اتصال بین بخش های ژن کاتالیز می کند که منجر به تنوع پیوندی و ایجاد ژن های گیرنده آنتی ژن منحصر به فرد می شود. این فرآیند به سلول های B اجازه می دهد تا طیف وسیعی از آنتی ژن های بالقوه را تشخیص دهند.

تیموس:
در تیموس، TdT در رشد اولیه سلول های T نقش دارد. سلول های T یا لنفوسیت های T تحت نوترکیبی V(D)J برای تنظیم مجدد ژن های گیرنده سلول T (TCR) خود قرار می گیرند. فعالیت TdT در اتصالات بین بخش های ژنی به تنوع مجموعه TCR کمک می کند. تولید یک مجموعه TCR متنوع برای توانایی سیستم ایمنی در تشخیص طیف گسترده ای از آنتی ژن های ارائه شده توسط مولکول های مجتمع سازگاری بافتی اصلی (MHC) بسیار مهم است.

وقتی TdT نوکلئوتیدهای تصادفی را در محل اتصال بین بخش های ژن اضافه می کند چه اتفاقی می افتد؟

هنگامی که TdT نوکلئوتیدهای تصادفی را در محل اتصال بین بخش های ژن در طول نوترکیبی V(D)J اضافه می کند، تنوع ژن های گیرنده آنتی ژن را افزایش می دهد. این افزودن‌های نوکلئوتیدی تصادفی، تغییرات توالی را در نواحی اتصال ایجاد می‌کند که منجر به تشکیل توالی‌های گیرنده آنتی‌ژن منحصربه‌فرد می‌شود. تنوع پیوندی ایجاد شده توسط TdT توانایی سیستم ایمنی را در تشخیص طیف گسترده ای از آنتی ژن ها افزایش می دهد و آن را برای پاسخ های ایمنی موثر در برابر عفونت ها و بیماری ها ضروری می کند.

با بالغ شدن لنفوسیت ها چه اتفاقی برای بیان TdT می افتد؟

با پیشرفت لنفوسیت ها از طریق بلوغ، بیان TdT کاهش می یابد. در حالی که TdT در طول رشد اولیه لنفوسیت ها برای ایجاد گیرنده های آنتی ژنی متنوع ضروری است، کاهش آن با بالغ شدن لنفوسیت ها برای عملکرد صحیح سیستم ایمنی ضروری است. سلول‌های T بالغ و سلول‌های B معمولاً TdT را بیان نمی‌کنند و از پایداری و اختصاصی بودن گیرنده‌های آنتی ژن اطمینان می‌دهند.

TdT چه نقشی در تشخیص بدخیمی های خونی مانند لوسمی لنفوبلاستیک حاد (ALL) دارد؟

در لوسمی لنفوبلاستیک حاد (ALL)، بیان TdT در مقایسه با انواع دیگر لوسمی ها که به طور معمول به صورت کاهشی تنظیم می شوند، افزایش می یابد. بیان بیش از حد TdT یک ویژگی مشخصه ALL است و یکی از نشانگرهای تشخیصی کلیدی است که برای تایید وجود لنفوبلاست ها (لنفوسیت های نابالغ) در مغز استخوان یا نمونه های خون استفاده می شود.

لوسمی لنفوبلاستیک حاد (ALL)

لوسمی لنفوبلاستیک حاد (ALL)

دلیل افزایش تنظیم TdT در ALL در ماهیت خود بیماری نهفته است. ALL نوعی لوسمی است که با تکثیر کنترل نشده لنفوبلاست های نابالغ مشخص می شود. این لنفوبلاست‌ها سلول‌های سرطانی هستند که در مراحل اولیه رشد لنفوسیت متوقف می‌شوند و اغلب در برخی از فرآیندهای بلوغ سلولی که معمولاً بیان TdT را با بالغ شدن لنفوسیت‌ها کاهش می‌دهند، دچار کمبود هستند.

فقدان بلوغ در سلول‌های ALL منجر به تداوم بیان TdT می‌شود که معمولاً در مراحل اولیه رشد لنفوسیت‌ها در مغز استخوان و تیموس وجود دارد. در مقابل، لنفوسیت‌های بالغ در سایر لوسمی‌ها از سلول‌های تمایز یافته‌تر مشتق شده‌اند و در مراحل رشد لنفوسیتی پیشرفت کرده‌اند که بیان TdT کاهش می‌یابد.

تنظیم مثبت TdT در ALL پیامدهای تشخیصی قابل توجهی دارد. ایمونوفنوتایپ توسط فلوسایتومتری یا ایمونوهیستوشیمی (IHC) معمولاً در تشخیص ALL استفاده می شود و وجود سلول های TdT مثبت یک معیار اساسی برای تأیید تشخیص است. تشخیص TdT در سلول های لوسمی به تمایز ALL از سایر انواع لوسمی ها کمک می کند و به هدایت استراتژی های درمانی مناسب کمک می کند.

آیا می توان از آزمایش TdT برای تشخیص و بررسی سایر بدخیمی های لنفوئیدی استفاده کرد؟

در حالی که آزمایش TdT معمولاً در تشخیص ALL استفاده می شود، اما یک نشانگر جهانی برای همه بدخیمی های لنفوئیدی نیست. بیان TdT مختص مراحل خاصی از رشد لنفوسیت است و ممکن است در همه انواع سرطان های لنفوئیدی وجود نداشته باشد. بنابراین، آزمایش TdT ممکن است برای تشخیص یا بررسی همه بدخیمی‌های لنفوئیدی قابل استفاده نباشد.

حداقل بیماری باقیمانده (MRD) چیست و چگونه از تست TdT برای ارزیابی MRD استفاده می شود؟

حداقل بیماری باقیمانده (MRD) به تعداد کمی از سلول های سرطانی اشاره دارد که در طول درمان یا پس از درمان در بدن باقی می مانند، حتی زمانی که بیمار در حال بهبودی است. تشخیص MRD برای ارزیابی پاسخ درمانی و پیش بینی خطر عود بیماری بسیار مهم است. در لوسمی، از جمله ALL، آزمایش TdT می تواند به عنوان بخشی از ارزیابی MRD برای شناسایی و تعیین کمیت سلول های سرطان خون در مغز استخوان یا نمونه های خون استفاده شود. نظارت بر MRD به انکولوژیست ها کمک می کند تا تصمیمات آگاهانه ای در مورد شدت و مدت درمان بگیرند و نتایج بیمار را بهبود بخشد.

حداقل بیماری باقیمانده (MRD)

حداقل بیماری باقیمانده (MRD)

آیا بیان TdT بر اساس سن، جنس یا قومیت متفاوت است؟

بیان TdT به طور قابل توجهی تحت تاثیر سن، جنس، یا قومیت نیست. بیان آن در درجه اول توسط مرحله رشد لنفوسیت ها و محل آنها در مغز استخوان و تیموس در طول رشد اولیه لنفوسیت تعیین می شود. بنابراین، نتایج تست TdT تحت تأثیر عوامل جمعیت شناختی قرار نمی گیرد

آیا آزمایش TdT در همه آزمایشگاه ها انجام می شود؟

تست TdT یک روش آزمایشگاهی تخصصی است و در دسترس بودن آن ممکن است در آزمایشگاه‌های مختلف متفاوت باشد. در حالی که آزمایش TdT معمولاً در آزمایشگاه های بالینی که در زمینه هماتوپاتولوژی یا انکولوژی تخصص دارند انجام می شود، ممکن است در همه آزمایشگاه های بالینی عمومی در دسترس نباشد. در مواردی که آزمایش TdT به صورت محلی در دسترس نباشد، ممکن است نمونه ها برای تجزیه و تحلیل به آزمایشگاه های مرجع ارسال شوند. تصمیم برای انجام تست TdT بر اساس زمینه بالینی خاص و تخصص پزشک معالج است.

در سایت University of Michigan در مورد دئوکسی نوکلئوتیدیل ترانسفراز انتهایی (TdT) بیشتر بخوانید:

ترانسفراز ترمینال دئوکسی نوکلئوتیدیل (TdT) یک DNA پلیمراز است که به عنوان یک نشانگر فنوتیپی برای لنفوسیت های T و B اولیه در سیستم خونساز شناخته می شود. اندازه گیری TdT ممکن است کمکی برای تشخیص برخی از لوسمی ها و لنفوم های لنفوبلاستیک باشد.

مطالب مرتبط در متااورگانون:

مورد تایید و بازبینی شده توسط:

دکتر فرزاد باباخانی
برچسب ها:

این مقاله را به دوستان خود معرفی کنید

منابع مقاله

 

sobe M, Huebner K, Erikson J, Peterson RC, Bollum FJ, Chang LM, Croce CM (September 1985). “Chromosome localization of the gene for human terminal deoxynucleotidyltransferase to region 10q23-q25”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 82 (17): 5836 40. Bibcode:1985PNAS…82.5836Idoi:10.1073/pnas.82.17.5836

Yang-Feng TL, Landau NR, Baltimore D, Francke U (1986). “The terminal deoxynucleotidyltransferase gene is located on human chromosome 10 (10q23—-q24) and on mouse chromosome 19”. Cytogenetics and Cell Genetics. 43 (3–4): 121–6. doi:10.1159/000132309

Motea EA, Berdis AJ (May 2010). “Terminal deoxynucleotidyl transferase: the story of a misguided DNA polymerase”. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Proteins and Proteomics. 1804 (5): 1151–66. doi:10.1016/j.bbapap.2009.06.030

Haeryfar SM, Hickman HD, Irvine KR, Tscharke DC, Bennink JR, Yewdell JW (July 2008). “Terminal deoxynucleotidyl transferase establishes and broadens antiviral CD8+ T cell immunodominance hierarchies”. Journal of Immunology. 181 (1): 649–59. doi:10.4049/jimmunol.181.1.649

 Loc’h J, Delarue M (December 2018). “Terminal deoxynucleotidyltransferase: the story of an untemplated DNA polymerase capable of DNA bridging and templated synthesis across strands” (PDF). Current Opinion in Structural Biology. 53: 22–31. doi:10.1016/j.sbi.2018.03.019

Ramadan K, Shevelev IV, Maga G, Hübscher U (May 2004). “De novo DNA synthesis by human DNA polymerase lambda, DNA polymerase mu and terminal deoxyribonucleotidyl transferase”. Journal of Molecular Biology. 339 (2): 395–404. doi:10.1016/j.jmb.2004.03.056.

Cherrier M, D’Andon MF, Rougeon F, Doyen N (February 2008). “Identification of a new cis-regulatory element of the terminal deoxynucleotidyl transferase gene in the 5′ region of the murine locus”. Molecular Immunology. 45 (4): 1009–17. doi:10.1016/j.molimm.2007.07.027

 Zhang Y, Shi M, Wen Q, Luo W, Yang Z, Zhou M, Ma L (2012-01-01). “Antigenic stimulation induces recombination activating gene 1 and terminal deoxynucleotidyl transferase expression in a murine T-cell hybridoma”. Cellular Immunology. 274 (1–2): 19–25. doi:10.1016/j.cellimm.2012.02.008

این مقاله برای شما مفید بود؟