klonal hæmatopoiesis hos patienter med anti-neutrofil cytoplasmatisk antistofassocieret vaskulitis

Posted on by admin

klonal hæmatopoiesis med ubestemt potentiale (CHIP)-defineret ved tilstedeværelsen af en somatisk hæmatologisk kræftassocieret genmutation med en variantallelfrekvens på 2%-forekommer i det perifere blod hos mindst 10% af individer ældre end 60 år uden nogen historie med en hæmatologisk lidelse.21 mutationer påvirker hovedsageligt epigenetiske regulatorer af transkription DNMT3A, TET2 og ASL1, hvilket fører til en konkurrencemæssig fordel ved muterede hæmatopoietiske stamceller med en efterfølgende differentieringsforstyrrelse mod myeloidrummet.43 hyppigheden af CHIP stiger med alderen og associeres med højere risiko for at udvikle hæmatologiske maligniteter og hjerte-kar-sygdomme, hvilket fører til øget samlet dødelighed.5

ved anvendelse af en musemodel med Tet2-mangelfulde makrofager blev det vist, at aterosklerose og koronar hjertesygdom drives af CHIP via en ændret inflammasomfunktion, hvilket fører til øgede niveauer af proinflammatoriske cytokiner.6 vores gruppe opdagede for nylig en sammenhæng mellem DNMT3A-mutationer og kronisk graft-versus-host-sygdom, hvilket giver yderligere bevis for en vigtig rolle af CHIP i kroniske inflammatoriske reaktioner.7 der er dog lidt kendt om CHIPENS rolle i autoimmune sygdomme. En undersøgelse med 56 patienter med reumatoid arthritis viste ingen sammenhæng mellem CHIP og sygdomsaktivitet.8 Anti-neutrofile cytoplasmatiske antistof (ANCA)-associerede autoimmune vaskulitider (AAV) omfatter en række nekrotiserende vaskulitider, herunder granulomatose med polyangiitis og mikroskopisk polyangiitis, og er kendetegnet ved alvorlig betændelse i små kar, der potentielt påvirker ethvert organsystem. ANCA er rettet mod autoantigens myeloperoksidase (MPO) og proteinase 3 (PR3). Ved binding til deres celleoverfladeudtrykte antigener fremkalder ANCA IgG ukontrolleret aktivering af neutrofiler og monocytter, hvilket fører til endotelskader og slutorgansvigt. Hos de fleste individer kan den højeste mutationsbyrde af CHIP findes i myeloide celler, 4 som er de eneste autoantigen-ekspressive primære responderceller i AAV. Desuden spiller TET2 og DNMT3A en central rolle i genhæmning ved at regulere DNA-methylering. Faktisk er der rapporteret om defekt genhæmning i myeloide celler fra AAV-patienter. Denne dysregulerede proces omfattede ANCA autoantigener og korreleret med tilbagefaldsrisiko.119

sammenfattende understøtter nylige data ideen om potentielle forbindelser vedrørende patogenese og kliniske resultater mellem CHIP og autoimmune sygdomme/inflammatoriske tilstande. Vi karakteriserede derfor CHIP i en stor kohorte af patienter med AAV, undersøge prævalens, dynamiske ændringer over tid, organ manifestationer, Anca antigenhæmning, og ANCA-induceret in vitro-aktivering.

vi indsamlede perifere blodprøver fra patienter med AAV, set på Charit karit/HELIOS nefrologiske ambulante afdelinger og afdelinger (Berlin, Tyskland, mellem April 2005 og oktober 2018. Patienternes demografiske og kliniske data blev uddraget fra deres medicinske journaler. Alle patienter gav deres skriftlige informerede samtykke til optagelse i undersøgelsen, som blev udført i overensstemmelse med Helsinki-erklæringen. Etisk godkendelse blev opnået fra de lokale etiske udvalg.

fuldblods DNA blev screenet for CHIP ved hjælp af en tilpasset version af Illumina TruSight Myeloid Sekventeringspanel (online supplerende tabel S1) på en næste Sekvensator. Sekventeringsanalyse blev udført ved hjælp af en Illumina BaseSpace platform sekventeringshub. Kun ikke-synonyme varianter med allelfrekvenser, der var 2%, var inkluderet. Kandidatvarianter blev valideret ved målrettet dyb sekventering (online supplerende metoder). I alt 46 somatiske mutationer blev identificeret hos 34 ud af 112 AAV-patienter (30,4%) med en median variant allelfrekvens på 5.2% (Online Supplerende Tabel S2). Mens 25 patienter havde en enkelt mutation, havde otte to, og en patient havde fem. De hyppigst muterede gener var DNMT3A (19/46=39,1%), TET2 (7/46=15,2%) og ASL1 (4/46 = 8,7%) (figur 1a). Blandt de 46 mutationer var 26 missense, 18 trunkerede og to var splice-site mutationer. Den hyppigste basisændring i missense-mutationer var C > T (16/30) (online supplerende figur S1).

Figur 1.Sekventeringsanalyse. (A) spektrum af somatiske genmutationer fundet i vores kohorte af 112 patienter med ANCA-associeret autoimmun vaskulitis (AAV). Gener markeret med en stjerne er kun dækket af det brugerdefinerede panel (online supplerende metoder). (B) prævalens af klonal hæmatopoiesis af ubestemt potentiale (CHIP) i henhold til aldersgrupper. Patienter med en enkelt mutation er repræsenteret i lyseblå, patienter med flere mutationer i mørkeblå. (C) sammenligning af CHIPPRÆVALENS i AAV-kohorten med prævalenser i tidligere beskrevne kohorter. Fejlbjælker viser 95% konfidensintervaller. D) Longitudinal kvantificering af variant allelfrekvenser (VAF) hos udvalgte patienter. Kun patienter med en relevant stigning eller nedsættelse af VAF over tid vises. De indgivne behandlingsregimer er afbildet som farvede søjler på h-aksen. Tilbagefald er repræsenteret af trekanter. UPN: unikt patientnummer; CYC: cyclophosphamid; MMF: mycophenolatmofetil; RTK: CYC: cyclophosphamid; MMF: mycophenolatmofetil; RTK.

sammenlignet med tidligere rapporterede prævalenser af CHIP i ikke-valgte kontrolkohorter af lignende alder og sekventeringsteknologi var 15128743 CHIPPRÆVALENSEN hos AAV-patienter signifikant højere (30,4% vs. 13,5%, P< 0,001) (figur 1C, online supplerende tabel S3). I betragtning af de forskellige sekventeringsteknologier, der blev brugt i disse undersøgelser, undersøgte vi en alders – og kønsmatchet kontrolkohorte på 112 raske individer, blandt hvilke 22 mutationer blev fundet hos 20 forsøgspersoner (sunde kontroller vs. AAV-patienter: 17,9% vs. 30,4%, P=0.042) (Online Supplerende Tabel S4, Online Supplerende Tal S2-S4). Bemærk, at vi fandt en relevant andel af AAV-patienter med CHIP i alderen 55 år (6/33=18,2%) (figur 1b). Opfølgende perifere blodprøver var tilgængelige for 19 CHIP AAV-patienter. Den mediane opfølgning var 2,3 år (interval 0,3-10,9 år). Mutationsbyrden af serielle prøver fra disse 19 patienter ved to til fire tidspunkter blev kvantificeret ved dyb sekventering.171674 mens fem patienter viste en relevant stigning i klonstørrelse, havde to patienter lidt faldende kloner, og 12 patienter viste ingen ændring i klonstørrelse over tid (figur 1D, online supplerende figur S5). Dernæst undersøgte vi en opfølgningsprøve fra hver af 20 CHIPPATIENTER, indsamlet 2 til 10 år efter den indledende prøve. Ingen af de 20 opfølgningsprøver viste en ny mutation.

sonderende statistiske analyser blev udført for at identificere sammenhænge mellem CHIP og kliniske parametre (76 patienter med granulomatose med polyangiitis og 34 med mikroskopisk polyangiitis). CHIP-patienter var signifikant ældre end CHIP-patienter (henholdsvis 70,5 vs. 63,0 år, P=0,017). Prævalensen af CHIP var ikke højere blandt patienter, der havde modtaget immunsuppressiv behandling før prøveudtagning (100% steroider, 90% cyclophosphamid, 20% rituksab, 16% asathioprin, 13% methotreksat). Der blev ikke observeret forskelle i blodtal, distributionsbredde for røde blodlegemer, kreatininniveauer, comorbiditeter, udvikling af maligniteter, sygdomsaktivitetsstatus og AAV-tilbagefaldsrisiko med hensyn til CHIPSTATUS. Imidlertid var sygdomsmanifestationsmønstre forskellige: CHIP-patienter, der var ramt af granulomatose med polyangiitis, viste mindre nyresygdom (68,2% mod 88,5%, P=0,049) og involvering af nervesystemet (0% mod 19,2%, P=0,028) (online supplerende tabeller S5-S8, online supplerende tal S6-S8).

dernæst havde vi til formål at undersøge Anca-antigenhæmning og ANCA-induceret in vitro-aktivering. Til dette formål blev in vitro neutrofile stimuleringsanalyser ved anvendelse af dihydrorhodaminoksidering med monoklonale antistoffer mod Anca-antigenerne MPO og PR3 udført i en delmængde af AAV-patienter og sunde kontroller (online supplerende metoder), der havde testet negativt for CHIP. En reduceret aktivering blev observeret i CHIP sammenlignet med CHIP AAV-patienter (anti-MPO: stimuleringsindeks: 6,29 vs. 13,01, P=0,057; anti-PR3: stimuleringsindeks 7,72 vs. 13,00, P=0.026) (figur 2a), hvorimod der ikke blev observeret nogen forskel i membranekspressionsindeks eller procentdel af positive celler (figur 2b, C). Derudover blev perifere blod mRNA niveauer af PR3, MPO, CD177, RUNKS3 og JMJD3 målt ved kvantitativ polymerasekædereaktion. CHIP AAV-patienter viste øget ekspression af MPO og PR3 mRNA sammenlignet med niveauer i sunde kontroller (MPO: 1,94 vs. 0,86, P=0,026; PR3: 2,02 vs. 0,58, P=0,057), en forskel, der var mindre synlig hos CHIP-patienter. Imidlertid viste CHIP AAV-patienter reduceret ekspression af RUNKS3 mRNA sammenlignet med niveauet i sunde kontroller (0.28 vs. 0.79, P=0.007) (figur 2). På grund af et lille antal patienter var vi ikke i stand til yderligere at opdele CHIP AAV-patienter i henhold til berørte gener eller variantallelfrekvenser og kunne derfor ikke evaluere deres potentielle indvirkning på vores fund (online supplerende tabel S9). Derudover kan signifikante forskelle i neutrofile og lymfocyttal mellem AAV-patienter og sunde kontroller have påvirket vores resultater og begrænse evnen til at drage generelle konklusioner (online supplerende tabel S10).

figur 2.Funktionelle data. Individuelle datapunkter er afbildet i scatterplots og opsummeret i boksplots. (A) påvisning af neutrofile oksidative burst ved hjælp af DHR-analysen; afbildet er stimuleringsindekset SI = gennemsnitlig kanalfluorescens af stimulerede versus ustimulerede celler, (B, C) neutrofile membranekspression af CD177 eller PR3 målt på isolerede neutrofiler ved strømningscytometri ved hjælp af anti-NB1 – eller anti-PR3-antistoffer, afbildet som ekspressionsindeks EI (B) eller procentdel af mPR3-og CD177-positive celler (C). EI = (mfistimulerede celler – mfiunstimulerede celler) /Mfiunstimulerede celler. (D) mRNA expression measured in PB leukocytes with qPCR. (m)PR3: (membrane-)proteinase 3; MPO: myeloperoxidase; RUNX3: Runt-related transcription factor 3; JMJD3: jumonji domain-containing protein 3; DHR: dihydrorhodamine; NB1: neutrophil-specific antigen; PB: peripheral blood; EI: expression index; SI: stimulation index; MFI: mean fluorescence intensity.

In summary, we detected CHIP in 34 out of 112 patients (30.4%), en signifikant højere prævalens end rapporteret hos raske kohorter og i vores aldersmatchede kontrolgruppe,men sammenlignelig med øgede frekvenser rapporteret hos patienter med kræft, 12 aplastisk anæmi18 og hjerte-kar-sygdom.5 mens ændret inflammatorisk signalering er blevet foreslået som en mekanisme,der ligger til grund for sammenhængen mellem myelodysplastiske syndromer og autoimmune sygdomme/inflammatoriske tilstande, 19 kan en lignende mekanisme forbinde CHIP med sådanne tilstande og især med AAV. Dysreguleret Anca autoantigen-transkription observeres almindeligvis i AAV og kan ændres med CHIP. Interessant, CHIP, men ikke CHIP AAV patienter viste sigregulering af autoantigen mRNA udtryk, der tidligere blev rapporteret.119 dette temmelig overraskende fund antyder, at den opregulerede Anca-antigenekspression formodentlig er et sekundært fænomen i AAV, induceret af inflammatorisk signalering, som er defekt i CHIPCELLER. I tråd med dette blev reduceret ANCA-induceret neutrofilaktivering observeret hos CHIP-patienter. Interessant nok har vi tidligere demonstreret, at ANCA-induceret produktion af reaktive iltarter spiller en vigtig rolle i nedreguleringen af inflammasomaktivering ved oksidativ inhibering af inflammasom-caspase-1-interleukin-1-priskaskade.20 den formindskede produktion af reaktive iltarter af CHIPNEUTROFILER, som vi fandt, kunne derfor bidrage til en overvirkende aktivering af inflammasomet og derved påvirke patogenesen af AAV. Klinisk fandt vi færre nyre-og neuronale manifestationer hos CHIPPATIENTER, hvilket understøtter ideen om, at CHIP fungerer som en sygdomsmodifikator i AAV.

i langsgående analyse viste mere end 25% af patienterne en stigning i klonstørrelse over tid uden nogen signifikant indvirkning af en specifik behandling på klonudvidelse. Chipfrekvensen blev ikke øget hos patienter, der tidligere blev behandlet med immunsuppressive/cytotoksiske midler og ikke beriget for mutationer involveret i DNA-skadesrespons (online supplerende tabel S11). Det forekommer derfor usandsynligt, at den høje prævalens af CHIP kun er en konsekvens af cytotoksisk behandling og sammen med de ekspanderende klonstørrelser garanterer en tættere overvågning af berørte AAV-patienter på grund af den kendte risiko for progression til myelodysplastiske syndromer eller akut myeloid leukæmi.1513

samlet set afslører vores data en ny tilknytning af AAV med CHIP med potentielt sygdomsmodificerende effekter som vist for neutrofil aktivering, autoantigen transkriptionsregulering og organ manifestation. Vi anerkender, at P-værdierne i betragtning af de mange tests ikke viser den globale type i-fejl. Fremtidige undersøgelser og funktionelle undersøgelser er nu berettiget til at bekræfte disse resultater og dechiffrere de molekylære mekanismer.

  1. Genovese G, Kahler AK, Handsaker RE. Klonal hæmatopoiese og blodkræftrisiko udledt af blod-DNA-sekvens. N Engl J Med. 2014; 371(26):2477-2487. PubMedhttps://doi.org / 10.1056 / NEJMoa1409405Google Scholar
  2. Steensma DP, Bejar R, Jaisval S. Klonal hæmatopoiesis af ubestemt potentiale og dets skelnen fra myelodysplastiske syndromer. Blod. 2015; 126(1):9-16. PubMedhttps:/ / doi.org / 10.1182 / blod-2015-03-631747Google Scholar
  3. Buscarlet M, Provost S, Sada YF. DNMT3A og TET2 dominerer klonal hæmatopoiesis og demonstrerer godartede fænotyper og forskellige genetiske disponeringer. Blod. 2017; 130(6):753-762. PubMedhttps:/ / doi.org / 10.1182 / blod-2017-04-777029Google Scholar
  4. Arends CM, Galan-Sousa J, Hoyer K. hæmatopoietisk slægtsfordeling og evolutionær dynamik af klonal hæmatopoiesis. Leukæmi. 2018; 32(9):1908-1919. PubMedhttps://doi.org/10.1038/s41375-018-0047-7Google Scholar
  5. Jaiswal S, Natarajan P, Silver AJ. Clonal hematopoiesis and risk of atherosclerotic cardiovascular disease. N Engl J Med. 2017; 377(2):111-121. PubMedhttps://doi.org/10.1056/NEJMoa1701719Google Scholar
  6. Fuster JJ, MacLauchlan S, Zuriaga MA. Clonal hematopoiesis associated with TET2 deficiency accelerates atherosclerosis development in mice. Science. 2017; 355(6327):842-847. PubMedhttps://doi.org/10.1126/science.aag1381Google Scholar
  7. Frick M, Chan W, Arends CM. Rolle af donorklonal hæmatopoiesis i allogen hæmatopoietisk stamcelletransplantation. J Clin Oncol. 2019; 37(5):375-385. PubMedGoogle Scholar
  8. Savola P, Lundgren S, Keranen MAI. Klonal hæmatopoiesis hos patienter med reumatoid arthritis. Blodkræft J. 2018; 8(8):69. Google Scholar
  9. Ciavatta DJ, Yang J, Preston GA. Epigenetisk grundlag for afvigende opregulering af autoantigen-gener hos mennesker med ANCA vaskulitis. J Clin Invest. 2010; 120(9):3209-3219. PubMedhttps:/ / doi.org / 10.1172 / JCI40034Google Scholar
  10. Jones BE, Yang J, Muthigi A. Gene-specific DNA methylation changes predict remission in patients with ANCA-associated vasculitis. J Am Soc Nephrol. 2017; 28(4):1175-1187. PubMedhttps://doi.org/10.1681/ASN.2016050548Google Scholar
  11. McInnis EA, Badhwar AK, Muthigi A. Dysregulation of autoantigen genes in ANCA-associated vasculitis involves alternative transcripts and new protein synthesis. J Am Soc Nephrol. 2015; 26(2):390-399. PubMedhttps://doi.org/10.1681/ASN.2013101092Google Scholar
  12. Coombs CC, Zehir A, Devlin SM. Terapirelateret klonal hæmatopoiesis hos patienter med ikke-hæmatologisk kræft er almindelig og forbundet med ugunstige kliniske resultater. Cellestamcelle. 2017; 21(3):374-382.e4. PubMedhttps:/ / doi.org / 10.1016 / j. stem.2017. 07. 010 Google Scholar
  13. Desai P, Mencia-Trinchant N, Savenkov O. somatiske mutationer går forud for akut myeloid leukæmi år før diagnose. Nat Med. 2018; 24(7):1015-1023. PubMedhttps:/ / doi.org / 10.1038 / s41591-018-0081-Gøgoogle Scholar
  14. Gibson CJ, Lindsley RC, Tchekmedyian V. Klonal hæmatopoiesis forbundet med negative resultater efter autolog stamcelletransplantation for lymfom. J Clin Oncol. 2017; 35(14):1598-1605. PubMedGoogle Scholar
  15. Abelson S, Collord G, ng. Forudsigelse af akut myeloid leukæmi risiko hos raske individer. Natur. 2018; 559(7714):400-404. Google Scholar
  16. Christen F, Hoyer K, Yoshida K. genomisk landskab og klonal udvikling af akut myeloid leukæmi med t(8;21): en international undersøgelse af 331 patienter. Blod. 2019; 133(10):1140-1151. PubMedhttps: / / doi. org/10.1182 / blod-2018-05-852822Google Scholar
  17. Damm F, Mylonas E, Cosson A. erhvervet initierende mutationer i tidlige hæmatopoietiske celler hos CLL-patienter. Kræft Discov. 2014; 4(9):1088-1101. PubMedhttps:/ / doi.org / 10.1158 / 2159-8290.CD-14-0104google Scholar
  18. Yoshisato T, Dumitriu B, Hosoka K. somatiske mutationer og klonal hæmatopoiesis i aplastisk anæmi. N Engl J Med. 2015; 373(1):35-47. PubMedhttps:/ / doi.org / 10.1056 / NEJMoa1414799Google Scholar
  19. Sallman DA, liste A. Den centrale rolle af inflammatorisk signalering i patogenesen af myelodysplastiske syndromer. Blod. 2019; 133(10):1039-1048. PubMedhttps://doi.org/10.1182/blood-2018-10-844654Google Scholar
  20. Schreiber A, Luft FC, Kettritz R. Phagocyte NADPH oxidase restrains the inflammasome in ANCA-induced GN. J Am Soc Nephrol. 2015; 26(2):411-424. PubMedhttps://doi.org/10.1681/ASN.2013111177Google Scholar

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.