Для множественной миеломы выявлена прогностическая белковая сигнатура

Ученые из Германии провели интегрированный мультиомный анализ опухолей от пациентов с множественной миеломой (ММ) и выяснили, как генетические изменения влияют на белковый профиль опухолевых клеток.

Множественная миелома — вторая по частоте после лимфомы гематологическая злокачественная опухоль, характеризующаяся пролиферацией моноклональных плазматических клеток в костном мозге. Мутировавшие клетки часто также производят большие объемы антител или их фрагментов, но они не функционируют должным образом. В ходе заболевания у большинства пациентов развиваются опухоли в различных участках костного мозга. Пациенты страдают от костных поражений, почечной недостаточности, гиперкальциемии и недостаточности костного мозга. Новые подходы к терапии, например, аналоги талидомида, ингибиторы протеосом и CAR T-клетки, значительно увеличили выживаемость пациентов, однако ММ до сих пор считается неизлечимой.

Хромосомные изменения — начальный этап в патогенезе ММ, они присутствуют уже на предзлокачественной стадии — моноклональной гаммопатии неустановленного значения (MGUS). У пациентов наблюдаются транслокация энхансера тяжелой цепи иммуноглобулина (IgH) на хромосоме 14 или гипердиплоидный (HRD) кариотип с трисомиями, преимущественно по нечетным хромосомам. Вторичные генетические события в патогенезе ММ происходят позже и включают делецию на q плече 13ой хромосомы — del(13q), включающей RB1; del(17p), включающую TP53; дополнительная хромосома 1q или ее амплификация (+1q ); мутации в генах NRAS, KRAS, TP53, TENT5C (FAM46C) и DIS3.

Для определения риска и подбора терапии при ММ сегодня используются генетическое тестирование и определение уровней альбумина, бета-2-микроглобулина и лактатдегидрогеназы. Протеомика недавно нашла применение в исследовании патогенеза заболеваний, создания прогностических и предсказательных моделей и выявления новых терапевтических мишеней. Для ММ проведено лишь небольшое число протеомных исследований на маленьких когортах, и влияние протеома на патогенез множественной миеломы до сих пор не выяснено.

Этот пробел решили восполнить исследователи из Германии. Они проанализировали плазматические клетки 138 пациентов. У 114 была недавно диагностированная симптоматическая множественная миелома (NDMM), лечения они еще не получали; также в исследовании участвовали пациенты с MGUS и плазмаклеточным лейкозом (PCL; редкое заболевание, еще более агрессивное, чем типичный случай ММ).

Для анализа изменений в геноме клеток исследователи применяли полногеномное нанопоровое ДНК-секвенирование, для анализа экспрессии — флуоресцентную гибридизацию in situ (FISH) и РНК-секвенирование; протеом и фосфопротеом исследовали методом тандемной масс-спектрометрии с помощью изобарных меток (ТМТ).

Ученые обнаружили у пациентов с NDMM экспрессию ключевых маркеров плазматических клеток, включая транскрипционный фактор IRF4, поверхностные белки CD38, TNFRSF17 (BCMA) и SDC1 (CD138), а также партнеров транслокации NSD2, FGFR3 и CCND1. Анализ обогащения генов (ssGSEA) выявил активацию сигнальных путей, связанных со сплайсингом, протеасомной деградацией и окислительным фосфорилированием, — это говорит об активном посттранскрипционной регуляции при ММ.

Учитывая центральную роль хромосомных аберраций в инициации болезни, патогенезе и прогнозе при ММ, авторы изучили влияние распространенных генетических изменений на (фосфо)протеом с помощью дифференциального анализа экспрессии. Большинство транслокаций, HRD, +1q и del(13q) значительно повлияли на уровни экспрессии белков за счет как цис-, так и транс-регуляции. В случае миеломы HRD изменения в протеоме отражали характерные признаки анеуплоидии. Для вторичных генетических изменений ученые в основном нашли цис-регулируемые белков. Кроме того, E2-убиквитин-лигаза UBE2Q1 была дифференциально экспрессирована у пациентов с миеломой и амплификацией 1q; этот белок может быть кандидатом на роль онкопротеина при ММ этого типа.

Авторы сравнили протеомы при MGUS, ММ и PCL и обнаружили характерные отличия, например, постепенное обогащение в этом ряду пролиферативных и связанных с протоонкогенным транскрипционным фактором MYC сигнатур. Также они исследовали потенциал протеомики для стратификации пациентов по уровням риска; при этом использовали уровни восьми белков, включая UBE2Q1. Группы низкого, среднего и высокого риска, сформированные на основе протеомных данных, существенно различались по общей выживаемости и выживаемости без прогрессирования.

Интересно, что главными генами, способствующими росту клеток MM, оказались POU2AF1 и IRS1. POU2AF1 кодирует транскрипционный коактиватор OCA-B и является фактором дифференцировки B-клеток, необходимым для формирования герминативных центров, а также для развития некоторых B-клеточных неоплазий, включая лимфому и MM. Ген IRS1 кодирует белок, получающий сигналы от рецептора инсулиноподобного фактора роста (IGF1R); белок IRS1 активно фосфорилируется в клетках MM, когда IGF1 взаимодействует с IGF1R.

Кроме того, исследователи обнаружили несколько белков с повышенными уровнями экспрессии в клетках MM. Среди них рецептор ROR2, в норме отвечающий за рост костной и хрящевой ткани, рецептор лимфоцитов SLAMF1 (CD150), участвующий в обмене сигналов между Т- и В-клетками, и гликопротеин мембраны лизосом LAMP3. Эти белки могут быть мишенями для разработки новых терапий для множественной миеломы.

Таким образом, протеомный профиль множественной миеломы отражает генетические изменения в клетках опухоли. Дифференциально экспрессированные белки в клетках миеломы могут стать мишенями для иммунотерапий, а также использоваться для ранней диагностики заболевания и прогнозирования рисков.

Т-клетки, секретирующие биспецифические антитела, снизили риск рецидивов множественной миеломы у мышей