klonal hematopoiesis hos patienter med anti-neutrofil cytoplasmatisk antikroppsassocierad vaskulit

Posted on by admin

klonal hematopoiesis av obestämd potential (CHIP)-definierad av närvaron av en somatisk hematologisk cancerassocierad genmutation med en variant allelfrekvens på 2% – förekommer i perifert blod hos minst 10% av individer äldre än 60 år utan någon historia av en hematologisk störning.21 mutationer påverkar huvudsakligen epigenetiska regulatorer av transkription DNMT3A, TET2 och ASXL1, vilket leder till en konkurrensfördel av muterade hematopoietiska stamceller med en efterföljande differentieringsförspänning mot myeloid-facket.43 frekvensen av CHIP ökar med ålder och associerar med högre risk att utveckla hematologiska maligniteter och hjärt-kärlsjukdomar, vilket leder till ökad total dödlighet.5

med hjälp av en musmodell med tet2-bristande makrofager visades det att ateroskleros och kranskärlssjukdom drivs av CHIP via en förändrad inflammasomfunktion, vilket leder till ökade nivåer av proinflammatoriska cytokiner.6 vår grupp upptäckte nyligen en korrelation mellan DNMT3A-mutationer och kronisk graft-versus-host-sjukdom, vilket ger ytterligare bevis på en viktig roll av CHIP i kroniska inflammatoriska reaktioner.7 men lite är känt om chipets roll i autoimmuna sjukdomar. En studie på 56 patienter med reumatoid artrit visade ingen korrelation mellan CHIP och sjukdomsaktivitet.8 Anti-neutrofil cytoplasmatisk antikropp (ANCA) – associerade autoimmuna vaskuliter (AAV) innefattar en mängd nekrotiserande vaskuliter, inklusive granulomatos med polyangiit och mikroskopisk polyangiit, och kännetecknas av svår inflammation i små kärl, som potentiellt påverkar varje organsystem. ANCA riktas mot autoantigener myeloperoxidas (MPO) och proteinas 3 (PR3). Vid bindning till deras cellytauttryckta antigener framkallar ANCA IGG okontrollerad aktivering av neutrofiler och monocyter, vilket leder till endotelskada och slutorgansvikt. Hos de flesta individer kan den högsta mutationsbördan för CHIP hittas i myeloida celler, 4 som är de enda autoantigenuttryckande primära respondercellerna i AAV. Vidare spelar TET2 och DNMT3A en central roll i gentystning genom att reglera DNA-metylering. Faktum är att defekt gentystning i myeloida celler från AAV-patienter har rapporterats. Denna dysregulerade process inkluderade ANCA autoantigener och korrelerade med återfallsrisk.119

Sammanfattningsvis stöder de senaste uppgifterna tanken på potentiella länkar, angående patogenes och kliniska resultat, mellan CHIP och autoimmuna sjukdomar/inflammatoriska tillstånd. Vi karakteriserade därför CHIP i en stor kohort av patienter med AAV, undersöker prevalens, dynamiska förändringar över tid, organmanifestationer, Anca-antigendämpning och ANCA-inducerad in vitro-aktivering.

vi samlade perifert blodprover från patienter med AAV, sett vid Charitsubbi/HELIOS nephrology polikliniska avdelningar och avdelningar (Berlin, Tyskland, mellan April 2005 och oktober 2018. Patienternas demografiska och kliniska data extraherades från deras journaler. Alla patienter gav sitt skriftliga informerade samtycke till att ingå i studien, som genomfördes i enlighet med Helsingforsdeklarationen. Etiskt godkännande erhölls från de lokala etikutskotten.

HELBLODS-DNA screenades för CHIP med en anpassad version av Illumina TruSight Myeloid Sekvenseringspanel (Online kompletterande tabell S1) på en NextSeq sequencer. Sekvenseringsanalys utfördes med användning av en Illumina BaseSpace plattform sekvenseringsnav. Endast icke-synonyma varianter med allelfrekvenser 2% inkluderades. Kandidatvarianter validerades genom riktad djup sekvensering (kompletterande metoder Online). Totalt 46 somatiska mutationer identifierades hos 34 av 112 AAV-patienter (30, 4%) med en medianvariant allelfrekvens på 5.2% (Online Kompletterande Tabell S2). Medan 25 patienter hade en enda mutation hade åtta två och en patient hade fem. De vanligaste muterade generna var DNMT3A (19/46=39,1%), TET2 (7/46=15,2%) och ASXL1 (4/46 = 8,7%) (Figur 1a). Bland de 46 mutationerna var 26 missense, 18 trunkerades och två var skarvplatsmutationer. Den vanligaste basförändringen i missensmutationer var C > T (16/30) (Online kompletterande figur S1).

Figur 1.Sekvenseringsanalys. (A) spektrum av somatiska genmutationer som finns i vår kohort av 112 patienter med Anca-associerad autoimmun vaskulit (AAV). Gener markerade med en asterisk täcks endast av den anpassade panelen (kompletterande metoder Online). (B) förekomst av klonal hematopoiesis av obestämd potential (CHIP) enligt åldersgrupper. Patienter med en enda mutation representeras i ljusblå, patienter med flera mutationer i mörkblå. (C) jämförelse av CHIPPREVALENS i AAV-kohorten med prevalenser i tidigare beskrivna kohorter. Felfält visar 95% konfidensintervall. (D) longitudinell kvantifiering av variantallelfrekvenser (VAF) hos utvalda patienter. Endast patienter med en relevant ökning eller minskning av VAF över tid visas. De administrerade terapiregimerna avbildas som färgade staplar på x-axeln. Återfall representeras av trianglar. UPN: unikt patientnummer; AZA: azatioprin; CYC: cyklofosfamid; MTX: metotrexat; MMF: mykofenolatmofetil; RTX: rituximab.

jämfört med tidigare rapporterade prevalenser av CHIP i omarkerade kontrollkohorter med liknande ålder och sekvenseringsteknik var 15128743 chipprevalensen hos AAV-patienter signifikant högre (30,4% mot 13,5%, P<0,001) (figur 1C, Online kompletterande tabell S3). Med tanke på de olika sekvenseringsteknologierna som användes i dessa studier undersökte vi en ålders – och könsmatchad kontrollkohort av 112 friska individer, bland vilka 22 mutationer hittades hos 20 personer (friska kontroller vs. AAV-patienter: 17.9% vs. 30.4%, P=0.042) (Online Kompletterande Tabell S4, Online Kompletterande Siffror S2-S4). Observera att vi hittade en relevant andel AAV-patienter med CHIP i åldern 55 år (6/33=18,2%) (Figur 1b). Uppföljning av perifera blodprover var tillgängliga för 19 CHIP AAV-patienter. Medianuppföljningen var 2,3 år (intervall, 0,3-10,9 år). Mutationsbördan för seriella prover från dessa 19 patienter vid två till fyra tidpunkter kvantifierades genom djup sekvensering.171674 medan fem patienter visade en relevant ökning av klonstorlek, hade två patienter något minskande kloner och 12 patienter visade ingen förändring i klonstorlek över tiden (figur 1D, Online kompletterande figur S5). Därefter undersökte vi ett uppföljningsprov från var och en av 20 CHIP-patienter, samlade 2 till 10 år efter det första provet. Ingen av de 20 uppföljningsproverna visade en ny mutation.

undersökande statistiska analyser utfördes för att identifiera samband mellan CHIP och kliniska parametrar (76 patienter med granulomatos med polyangiit och 34 med mikroskopisk polyangiit). CHIP-patienter var signifikant äldre än CHIP-patienter (median 70,5 respektive 63,0 år, P=0,017). Förekomsten av CHIP var inte högre bland patienter som hade fått immunsuppressiv behandling före provtagning (100% steroider, 90% cyklofosfamid, 20% rituximab, 16% azatioprin, 13% metotrexat). Inga skillnader i blodtal, distributionsbredd för röda blodkroppar, kreatininnivåer, komorbiditeter, utveckling av maligniteter, sjukdomsaktivitetsstatus och AAV-återfallsrisk observerades med avseende på CHIPSTATUS. Emellertid skilde sig sjukdomsmönstren: CHIP-patienter som drabbades av granulomatos med polyangiit visade mindre njursjukdom (68,2% mot 88,5%, P=0,049) och nervsysteminvolvering (0% mot 19,2%, P=0,028) (Online kompletterande tabeller S5-S8, Online kompletterande siffror S6-S8).

därefter syftade vi till att undersöka ANCA-antigendämpning och ANCA-inducerad in vitro-aktivering. För detta ändamål utfördes in vitro neutrofilstimuleringsanalyser med användning av dihydrorhodaminoxidation med monoklonala antikroppar mot ANCA-antigenerna MPO och PR3 i en delmängd av AAV-patienter och friska kontroller (Online kompletterande metoder) som hade testat negativt för CHIP. En minskad aktivering observerades i CHIP jämfört med CHIP AAV-patienter (anti-MPO: stimuleringsindex: 6, 29 vs. 13, 01, P=0, 057; anti-PR3: stimuleringsindex 7, 72 vs. 13, 00, P=0.026) (figur 2a), medan ingen skillnad i membranuttrycksindex eller procent av positiva celler observerades (Figur 2B, C). Dessutom mättes perifert blod mRNA-nivåer av PR3, MPO, CD177, RUNX3 och JMJD3 genom kvantitativ polymeraskedjereaktion. CHIP AAV-patienter visade ökat uttryck av MPO och PR3 mRNA jämfört med nivåer i friska kontroller (MPO: 1.94 vs. 0.86, P=0.026; PR3: 2.02 vs. 0.58, P=0.057), en skillnad som var mindre uppenbar hos CHIP-patienter. Emellertid visade CHIP AAV-patienter minskat uttryck av RUNX3 mRNA jämfört med nivån i friska kontroller (0.28 vs. 0.79, P=0.007) (Figur 2). På grund av ett litet antal patienter kunde vi inte ytterligare dela upp CHIP AAV-patienter enligt drabbade gener eller variantallelfrekvenser och kunde därför inte utvärdera deras potentiella inverkan på våra resultat (online kompletterande tabell S9). Dessutom kan signifikanta skillnader i neutrofila och lymfocytantal mellan AAV-patienter och friska kontroller ha påverkat våra resultat och begränsa förmågan att dra generaliserade slutsatser (Online kompletterande tabell S10).

Figur 2.Funktionella data. Enskilda datapunkter avbildas i scatterplots och sammanfattas i boxplots. (A) neutrofil oxidativ burstdetektering med DHR-analysen; avbildat är stimuleringsindex SI = medelkanal fluorescens av stimulerade kontra ostimulerade celler, (B, C) Neutrofilmembranuttryck av CD177 eller PR3 mätt på isolerade neutrofiler med flödescytometri med anti-NB1 eller anti – PR3 antikroppar, avbildat som expressionsindex EI (B) eller procentandel av mPR3-och CD177-positiva celler (C). EI = (mfistimulerade celler – Mfiunstimulerade celler) /mfiunstimulerade 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 högre prevalens än rapporterad hos friska kohorter och i vår åldersmatchade kontrollgrupp, men jämförbar med ökade frekvenser rapporterade hos patienter med cancer,12 aplastisk anemi18 och hjärt-kärlsjukdom.5 medan förändrad inflammatorisk signalering har föreslagits som en mekanism som ligger till grund för föreningen av myelodysplastiska syndrom med autoimmuna sjukdomar/inflammatoriska tillstånd,19 en liknande mekanism kan koppla CHIP med sådana tillstånd och i synnerhet med AAV. Dysregulerad Anca autoantigen transkription observeras vanligen i AAV och kan ändras av CHIP. Intressant visade CHIP, men inte CHIP AAV-patienter uppreglering av autoantigen mRNA-uttryck som tidigare rapporterats.119 detta ganska överraskande fynd tyder på att det uppreglerade ANCA-antigenuttrycket förmodligen är ett sekundärt fenomen i AAV, inducerat av inflammatorisk signalering som är defekt i CHIPCELLER. I linje med detta observerades minskad ANCA-inducerad neutrofilaktivering hos CHIP-patienter. Intressant nog har vi tidigare visat att ANCA-inducerad produktion av reaktiva syrearter spelar en viktig roll vid nedreglering av inflammasomaktivering genom oxidativ hämning av inflammasom-caspase-1-interleukin-1 actuiskaskaden.20 den minskade produktionen av reaktiva syrearter av CHIP neutrofiler som vi hittade kunde därför bidra till en överaktiv aktivering av inflammasomen och därmed påverka patogenesen av AAV. Kliniskt fann vi färre njur-och neuronala manifestationer hos CHIPPATIENTER, vilket stödde tanken att CHIP fungerar som en sjukdomsmodifierare i AAV.

i longitudinell analys visade mer än 25% av patienterna en ökning av klonstorlek över tiden utan någon signifikant inverkan av en specifik behandling på klonutvidgning. CHIPFREKVENSEN ökades inte hos patienter som tidigare behandlats med immunsuppressiva/cytotoxiska medel och inte berikats för mutationer involverade i DNA-skadesvar (Online kompletterande tabell S11). Det förefaller därför osannolikt att den höga förekomsten av CHIP bara är en följd av cytotoxisk behandling och tillsammans med de expanderande klonstorlekarna motiverar en närmare övervakning av drabbade AAV-patienter på grund av den kända risken för progression till myelodysplastiska syndrom eller akut myeloid leukemi.1513

sammantaget avslöjar våra data en ny association av AAV med CHIP med potentiellt sjukdomsmodifierande effekter som visas för neutrofil aktivering, autoantigen transkriptionsreglering och organ manifestation. Vi erkänner att p-värdena, med tanke på de flera testerna, inte visar det globala typ I-felet. Framtida studier och funktionella undersökningar är nu motiverade för att bekräfta dessa resultat och dechiffrera de molekylära mekanismerna.

  1. Genovese G, Kahler AK, Handsaker RE. Klonal hematopoiesis och blodcancerrisk härledd från blod-DNA-sekvens. N Engl J Med. 2014; 371(26):2477-2487. PubMedhttps: / / doi. org / 10.1056 / NEJMoa1409405Google Scholar
  2. Steensma DP, Bejar R, Jaiswal S. Klonal hematopoiesis av obestämd potential och dess skillnad från myelodysplastiska syndrom. Blod. 2015; 126(1):9-16. PubMedhttps: / / doi. org / 10.1182 / blod-2015-03-631747Google lärd
  3. Buscarlet M, Provost S, Zada YF. DNMT3A och TET2 dominerar klonal hematopoiesis och visar godartade fenotyper och olika genetiska predispositioner. Blod. 2017; 130(6):753-762. PubMedhttps: / / doi. org / 10.1182 / blod-2017-04-777029Google Scholar
  4. Arends CM, Galan-Sousa J, Hoyer K. hematopoietisk härstamning distribution och evolutionär dynamik klonal hematopoies. Leukemi. 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. Roll av donatorklonal hematopoiesis vid allogen hematopoietisk stamcellstransplantation. J Clin Oncol. 2019; 37(5):375-385. PubMedGoogle Scholar
  8. Savola P, Lundgren S, Keranen MAI. Klonal hematopoiesis hos patienter med reumatoid artrit. Blodcancer J. 2018; 8 (8):69. Google Scholar
  9. Ciavatta DJ, Yang J, Preston GA. Epigenetisk grund för avvikande uppreglering av autoantigengener hos människor med ANCA vaskulit. J Clin Investera. 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. Terapirelaterad klonal hematopoiesis hos patienter med icke-hematologiska cancerformer är vanligt och associerat med negativa kliniska resultat. Cellstamcell. 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. somatiska mutationer föregår akut myeloid leukemi år före diagnos. Nat Med. 2018; 24(7):1015-1023. PubMedhttps: / / doi. org / 10.1038 / s41591-018-0081-zGoogle Scholar
  14. Gibson CJ, Lindsley RC, Tchekmedyian V. Klonal hematopoiesis associerad med negativa resultat efter autolog stamcellstransplantation för lymfom. J Clin Oncol. 2017; 35(14):1598-1605. PubMedGoogle Scholar
  15. Abelson S, Collord G, ng SWK. Förutsägelse av akut myeloisk leukemirisk hos friska individer. Natur. 2018; 559(7714):400-404. Google Scholar
  16. Christen F, Hoyer K, Yoshida K. genomiskt landskap och klonal utveckling av akut myeloid leukemi med t(8;21): en internationell studie på 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. förvärvade initierande mutationer i tidiga hematopoietiska celler hos CLL-patienter. Cancer Discov. 2014; 4(9):1088-1101. PubMedhttps: / / doi. org / 10.1158 / 2159-8290.CD-14-0104google Scholar
  18. Yoshizato t, Dumitriu B, Hosokawa K. somatiska mutationer och klonal hematopoiesis i aplastisk anemi. N Engl J Med. 2015; 373(1):35-47. PubMedhttps: / / doi. org / 10.1056 / NEJMoa1414799Google Scholar
  19. Sallman DA, lista A. Den centrala rollen av inflammatorisk signalering i patogenesen av myelodysplastiska syndrom. 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

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.