CEL: Szlak sygnałowy NOTCH jest niezbędny w rozwoju komórek T, a mutacje NOTCH1 są często obecne w ostrej białaczce limfoblastycznej z komórek T (T-ALL). Aby uzyskać wgląd w jego znaczenie kliniczne, zbadano mutację NOTCH1 u 77 pacjentów z T-ALL. PROJEKT EKSPERYMENTALNY: Wykrywanie mutacji NOTCH1 przeprowadzono przy użyciu amplifikacji odwrotnej transkrypcji-PCR i bezpośredniego sekwencjonowania, a tym samym porównano zgodnie z danymi klinicznymi/biologicznymi pacjentów. WYNIKI: Zidentyfikowano trzydzieści dwie mutacje u 29 pacjentów (z podwójnymi mutacjami w 3 przypadkach). mutacje w 3 przypadkach), obejmujące nie tylko heterodimeryzację i heterodimeryzacji i domen proliny/kwasu glutaminowego/seryny/treoniny, jak wcześniej opisano, ale także domeny aktywacji transkrypcji i powtórzenia ankyryny ujawnione po raz pierwszy po raz pierwszy. Mutacje te były istotnie związane z podwyższoną liczbą WBC w momencie i niezależnie związane z krótkim czasem przeżycia. Co ciekawe, statystycznie statystycznie istotna różnica w przeżyciu w zależności od mutacji NOTCH1 obserwowano tylko u dorosłych pacjentów (> 18 lat), ale nie u pacjentów pediatrycznych (< lub = 18 lat), prawdopodobnie ze względu na stosunkowo dobrą ogólną odpowiedź T-ALL u dzieci na obecną chemioterapię. Mutacje NOTCH1 mogą współistnieć z HOX11, HOX11L2 lub ekspresją SIL-TAL1. Negatywny wpływ mutacji NOTCH1 na rokowanie był wzmacniany przez HOX11L2, ale był osłabiany przez HOX11. WNIOSEK: Mutacja NOTCH1 jest ważnym markerem prognostycznym w T-ALL, a jej wartość prognostyczna może być jeszcze bardziej zwiększona, jeśli zostanie skojarzona z innymi genami regulatorowymi genami regulatorowymi związanymi z komórkami T. Szlak NOTCH działa zatem kombinatorycznie z onkogennymi czynnikami transkrypcyjnymi w patogenezie T-ALL. --- Notch-1 jest przezbłonowym białkiem receptorowym, które kieruje różnicowaniem komórek T. Mutacje typu "gain-of-function" w Notch-1 odnotowano w ponad 50% przypadków ludzkiej ostrej białaczki limfoblastycznej z komórek T (T-ALL). Obecne badanie zostało podjęte w celu scharakteryzowania mutacji w domenie heterodimeryzacji (HD) i proliny, kwasu glutaminowego, seryny, bogatej w treoninę (PEST) domeny receptora Notch-1 receptora Notch-1. RNA wyizolowano z krwi obwodowej/szpiku kostnego 15 osób z de novo T-ALL regiony Notch-1 HD i PEST zostały amplifikowane i sekwencjonowane. Ogółem sześciu pacjentów (40%) miało co najmniej jedną mutację Notch-1, 2/15 (13%) w HD i 4/15 (27%) w domenie PEST. Żadna z próbek nie wykazała jednoczesnych mutacji w domenach HD i PEST. Mutacje zaobserwowano u 4/10 dorosłych pacjentów (40%); w kohorcie pediatrycznej w kohorcie pediatrycznej 2/5 (40%) miało mutacje, z których obie znajdowały się w domenie PEST. Spośród różnych mutacji, dwie zostały wcześniej opisane, a pozostałe cztery są nowe. są nowe. Zaobserwowano wysoką częstość występowania mutacji Notch-1; w przeciwieństwie do innych badań badań, wyższą częstotliwość mutacji stwierdzono w domenie PEST. Obecne badanie badanie posłużyło również do zidentyfikowania czterech nowych mutacji, które dodają nowy wgląd w heterogenność genetyczną T-ALL. Uzasadnione są dalsze, większe badania w celu wyjaśnić molekularną patogenezę T-ALL, która pojawia się w tej części świata. świecie. --- Identyfikacja mutacji aktywujących w NOTCH1 w ponad 50% ostrych białaczek limfoblastycznych T-komórkowych (T-ALL) wzbudziła duże zainteresowanie. białaczek limfoblastycznych (T-ALL) wzbudziło duże zainteresowanie wyjaśnieniem mechanizmów transformacji w kierunku niższym niż onkogenny NOTCH oraz w szlaku sygnałowego NOTCH w tej chorobie. Małe cząsteczki inhibitory gamma-sekretazy (GSI) blokują sygnalizację NOTCH1 w limfoblastach T-ALL, jednak rozwój kliniczny GSI został zahamowany przez rozwój toksyczność żołądkowo-jelitowa i ich słabe działanie przeciwbiałaczkowe przeciwko ludzkiej T-ALL. Jednak nowe strategie terapeutyczne mające na celu optymalizację stosowania terapii T-ALL, w tym terapie skojarzone z lekami ukierunkowanymi molekularnie i glutaminianem sodu. lekami ukierunkowanymi molekularnie i glikokortykoidami, zaczęły się pojawiać w wyniku lepszego zrozumienia w wyniku lepszego zrozumienia mechanizmów molekularnych, które pośredniczą w efektach GSI w komórkach białaczkowych i nabłonku jelitowym. Niniejszy przegląd skupia się na molekularnych podstawach transformacji indukowanej przez NOTCH1, mechanizmach działania onkogennego NOTCH1 i klinicznego znaczenia mutacji NOTCH1 w T-ALL. T-ALL. --- Aktywujące mutacje w NOTCH1, niezbędnym regulatorze rozwoju komórek T, są często spotykane w ludzkiej ostrej białaczce limfoblastycznej z komórek T (T-ALL). Pomimo istotnych postępów w naszym rozumieniu transdukcji sygnału Notch, regulacja funkcji Notch w jądrze pozostaje niejasna. Używając immunopowinowactwa zidentyfikowaliśmy partnerów jądrowych NOTCH1 w komórkach T-ALL i wykazaliśmy, że poza dobrze scharakteryzowanym kompleksem aktywacji rdzenia (ICN1-CSL-MAML1), NOTCH1 tworzy wielofunkcyjny kompleks zawierający koaktywator transkrypcji AF4p12, kompleks remodelujący nukleosomy PBAF oraz demetylazy histonowe LSD1 i PHF8 działające poprzez swoją aktywność demetylazy w celu promowania modyfikacji epigenetycznych w genach docelowych Notch. Co ciekawe, LSD1 działa jako korepresor, gdy jest związany z kompleksem CSL-represor i jako NOTCH1 po aktywacji Notch. Nasza praca zapewnia nowy wgląd w molekularne mechanizmy, które regulują aktywność transkrypcyjną Notch i reprezentuje wgląd w krajobraz interakcji NOTCH1, który pomoże w rozszyfrowaniu mechanizmów funkcji i regulacji NOTCH1. --- Szlak sygnałowy Notch odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu równowagi między proliferacją między proliferacją, różnicowaniem i apoptozą komórek i jest wysoce konserwatywnym konserwowany szlak sygnałowy, który reguluje normalny rozwój w sposób zależny od kontekstu i dawki. w sposób zależny od kontekstu i dawki. Dysregulacja sygnalizacji Notch została zasugerowana jako kluczowych zdarzeń w różnych nowotworach hematologicznych. Wydaje się, że sygnalizacja Notch1 wydaje się być centralnym czynnikiem onkogennym w ostrej białaczce limfoblastycznej z komórek T (T-ALL), w której większość ludzkich nowotworów złośliwych ma nabyte mutacje które prowadzą do konstytutywnej aktywacji sygnalizacji Notch1. Jednak pojawiające się dowody nieoczekiwanie pokazują, że sygnalizacja Notch może funkcjonować jako silny supresor guza w innych formach białaczki. Ten mini-przegląd podsumuje ostatnie postępy związane z rolą aktywowanej sygnalizacji Notch w ludzkiej białaczce limfocytowej. białaczce limfocytowej, białaczce szpikowej, komórkach macierzystych i mikrośrodowisku zrębu, i omówimy perspektywy sygnalizacji Notch jako potencjalnego celu terapeutycznego. cel terapeutyczny. --- Ostra białaczka limfoblastyczna z komórek T (T-ALL) jest scharakteryzowana jako choroba wysokiego ryzyka. stratyfikowaną chorobę związaną z częstymi nawrotami, opornością na chemioterapię, i gorszymi rokowaniami niż ALL B-prekursorowa. Wiele wyzwań związanych z leczeniu T-ALL odzwierciedla brak prognostycznych cytogenetycznych lub molekularnych molekularnych, na których można oprzeć terapię, w tym terapię celowaną. Mutacje aktywujące Notch1 aktywujące zostały zidentyfikowane w ponad 50% przypadków T-ALL i mogą być terapeutycznie za pomocą inhibitorów γ-sekretazy (GSI). Zmutowany Notch1 może aktywować sygnalizację cMyc i PI3K-AKT-mTOR1 w T-ALL. W T-ALL z dzikim typem fosfatazy i homologu tensyny usuniętego na chromosomie dziesiątym (PTEN), Notch1 transkrypcyjnie hamuje PTEN, efekt odwracalny przez GSI. Notch1 również promuje sygnalizację receptora czynnika wzrostu (IGF1R i IL7Rα) do PI3K-AKT. Utrata PTEN jest powszechna w pierwotnych T-ALL z powodu mutacji lub potranslacyjnej inaktywacji inaktywacji i skutkuje przewlekłą aktywacją sygnalizacji PI3K-AKT-mTOR1, Oporność na GSI i represja apoptozy, w której pośredniczy p53. Sam Notch1 może regulować potranslacyjną inaktywację PTEN. PP2A jest aktywowany przez Notch1 w komórkach T-ALL PTEN-null T-ALL, a GSI zmniejszają aktywność PP2A i zwiększają fosforylację AKT, AMPK i p70S6K. Niniejszy przegląd koncentruje się na centralnej roli sygnalizacji PI3K-AKT-mTOR1 w T-ALL, w tym jej regulacji przez Notch1 i potencjalne interwencje terapeutyczne, z naciskiem na oporne na GSI T-ALL. --- Ostra białaczka limfoblastyczna/chłoniak z komórek T (T-ALL) charakteryzuje się nieprawidłową aktywacją NOTCH1 w ponad 60% przypadków T-ALL. Wysoka częstość występowania aktywujących mutacji NOTCH1 podkreśla krytyczną rolę sygnalizacji NOTCH w patogenezie tej choroby. sygnalizacji NOTCH w patogenezie tej choroby i skłoniło do opracowania podejść terapeutycznych terapeutycznych ukierunkowanych na szlak sygnałowy NOTCH. Małocząsteczkowe inhibitory gamma-sekretazy (GSI) mogą skutecznie hamować onkogenne NOTCH1 i są w fazie testów klinicznych w leczeniu T-ALL. testach klinicznych w leczeniu T-ALL. Leczenie GSI i glikokortykoidami jest silnie synergistyczne i może przezwyciężyć toksyczność żołądkowo-jelitową związaną z z ogólnoustrojowym hamowaniem szlaku NOTCH. Ponadto, pojawiające się nowe terapie anty-NOTCH1 obejmują selektywne hamowanie NOTCH1 za pomocą przeciwciał anty-NOTCH1 i zszywanymi peptydami ukierunkowanymi na kompleks transkrypcyjny NOTCH w jądrze. w jądrze. --- Szlak sygnałowy NOTCH1 jest niezbędny dla hematopoezy i jest krytycznym etapem regulacyjnym dla proliferacji i dojrzewania komórek T. Ligaza ubikwityny E3 FBXW7 kontroluje stabilność białka NOTCH1. Mutacje w NOTCH1/FBXW7 aktywują sygnalizację NOTCH i mają znaczenie prognostyczne u pacjentów z ostrą białaczką limfoblastyczną T-komórkową. białaczką limfoblastyczną z komórek T (T-ALL). W tym badaniu przeanalizowaliśmy mutacje NOTCH1 i FBXW7 u 50 południowoindyjskich pacjentów z T-ALL leczonych zmodyfikowanym schematem ALL BFM 95 zmodyfikowanym schematem ALL. Eksony hot spot (HD-N, HD-C, TAD i PEST) NOTCH1 i eksony 9 z 10 FBXW7 poddano amplifikacji i sekwencjonowaniu w reakcji łańcuchowej polimerazy. W W sumie 20 z 50 (40%) pacjentów z T-ALL ujawniło heterozygotyczne mutacje w domenach NOTCH1 i NOTCH1 oraz przewagę mutacji typu missense w domenach HD-N (70%) i PEST (15%). Mutacje FBXW7 wykryto u 5 z 50 (10%) pacjentów z T-ALL pacjentów. Pacjenci z T-ALL z mutacjami NOTCH1/FBXW7 wyrażali wyższy poziom białka NOTCH1 w porównaniu z pacjentami bez mutacji NOTCH1/FBXW7. Sześć z mutacji wykrytych w NOTCH1 nie zostało wcześniej zgłoszonych. Po przetestowaniu w podwójnej lucyferazy Renilla, niektóre z nich powodowały zwiększoną aktywność NOTCH sugerując, że są to mutacje aktywujące. Co ważne, 13 z 20 (65%) pacjentów z T-ALL z mutacją NOTCH1/FBXW7 wykazało dobrą odpowiedź na prednizon (P=0,01) i lepszy wynik kliniczny w porównaniu z niezmutowanymi pacjentami NOTCH1/FBXW7 (P=0,03). (P=0,03). Dane te sugerują, że mutacje NOTCH1/FBXW7 są obecne w T-ALL z południowych Indii i mogą być użytecznymi biomarkerami do przewidywania rokowania w T-ALL. --- Czynnik wzrostu niezależny od 1 (Gfi1) jest represorem transkrypcji pierwotnie zidentyfikowany jako gen aktywowany w białaczkach T-komórkowych indukowanych przez infekcję wirusem zakażenie wirusem białaczki Moloney-murine. Notch1 jest receptorem przezbłonowym, który jest często mutowany w ludzkiej ostrej białaczce limfoblastycznej z komórek T (T-ALL). Gfi1 jest ważnym czynnikiem w inicjacji i utrzymaniu białaczek limfoidalnych a jego niedobór znacząco hamuje zależną od Notch inicjację T-ALL w modelach zwierzęcych. modelach zwierzęcych. Tutaj pokazujemy, że niedojrzałe komórki hematopoetyczne wymagają Gfi1 do kompetentnie integrować sygnalizację aktywowaną przez Notch. Aktywacja Notch1 w połączeniu z Niedobór Gfi1 na wczesnym etapie specyfikacji linii T prowadzi do dramatycznej utraty komórek T, podczas gdy aktywacja na późniejszych etapach nie wpływa na rozwój. W W prekursorach multipotencjalnych z niedoborem Gfi1 aktywacja Notch indukuje śmiertelność i jest autonomiczna. Co więcej, bez Gfi1, multipotencjalne progenitory nie utrzymują Aktywowane przez Notch1 globalne profile ekspresji typowe dla prekursorów linii T. W Zgodnie z tym stwierdzamy, że zarówno multipotencjalne progenitory prymowane limfoidalnie (LMPP) i wczesne progenitory linii T (ETP) nie tworzą się prawidłowo lub nie funkcjonują u Gfi1(-/-). Wady te korelują z niezdolnością progenitorów Gfi1(-/-) do aktywacji genów limfoidalnych, w tym IL7R, Rag1, Flt3 i Notch1. Nasze dane wskazują, że Gfi1 jest wymagany dla prekursorów hematopoetycznych, aby wytrzymać aktywację Notch1 i utrzymać zależne od Notch1 programowanie transkrypcyjne w celu określenia wczesnej tożsamości linii limfoidalnej T. --- Szlak sygnałowy Notch został uznany za kluczowy czynnik w patogenezie ostrej białaczki limfoblastycznej T-komórkowej (T-ALL). patogenezie ostrej białaczki limfoblastycznej T-komórkowej (T-ALL), ze względu na wysoką częstość występowania mutacji aktywujących częstość występowania mutacji aktywujących Notch1. Hamowanie Notch może służyć jako nowa strategia leczenia T-ALL; jednak próby zakłócenia szlaków sygnałowych Notch były jak dotąd nieskuteczne. W tym badaniu odkryliśmy, że inhibitory proteasomu wywierają działanie cytotoksyczne na komórki T-ALL z konstytutywną aktywacją Notch1 w podobnym stopniu jak na komórki szpiczaka. Inhibitor proteasomu bortezomib hamował transkrypcję Notch1 i dalszych efektorów, w tym efektorów, w tym Hes1, GATA3, RUNX3 i czynnika jądrowego-κB (NF-κB) (p65 i p50), zbiegło się z regulacją w dół głównego transaktywatora Sp1 i jego dysocjacji od promotora Notch1. Nadekspresja wewnątrzkomórkowej domeny Notch1 (NICD) znacząco poprawiała cytotoksyczność indukowaną bortezomibem przeciwko komórkom T-ALL. T-ALL. Badania kombinacji leków wykazały, że bortezomib wykazywał synergistyczne lub addytywne działanie z kluczowymi lekami stosowanymi w leczeniu T-ALL, takimi jak deksametazonem (DEX), doksorubicyną i cyklofosfamidem, które były łatwo zniesione przez nadekspresję NICD. Synergia bortezomibu i DEX została potwierdzona in vivo przy użyciu mysiego modelu ksenoprzeszczepu. Nasze odkrycia zapewniają molekularne i uzasadnienie dla włączenia inhibitorów proteasomu do strategii leczenia T-ALL. strategii leczenia T-ALL. --- Sygnalizacja Notch ma kluczowe znaczenie w prawidłowym rozwoju komórek T, a Notch 1 jest często zmutowany w ostrych białaczkach limfoblastycznych z komórek T (T-ALL), co prowadzi do do nieprawidłowo wysokiej sygnalizacji Notch. W niniejszym raporcie ustaliliśmy, czy mutacje T-ALL występują nie tylko w Notch1, ale także w białku F-box hCdc4 (Sel-10, Ago lub Fbxw7), negatywnym regulatorze Notch1. Pokazujemy, że gen hCDC4 jest zmutowany w komórkach białaczkowych od ponad 30% pacjentów z pediatryczną T-ALL i pochodnych liniach komórkowych. Większość znalezionych mutacji hCDC4 to substytucje missense w krytycznych resztach argininy (Arg(465), Arg(479) i Arg(505)) zlokalizowanych w regionie wiążącym substrat regionie wiążącym substrat hCdc4. Komórki inaktywowane dla hCdc4 i komórki T-ALL zawierające mutacje hCdc4 wykazywały zwiększony okres półtrwania białka Notch1 Notch1, co jest zgodne z proponowaną rolą hCdc4 w zależnej od ubikwityny proteolizie Notch1. proteolizy Notch1. Ponadto, przywrócenie typu dzikiego, ale nie zmutowanego hCdc4 w komórkach HCT 116 hCDC4-ujemnych prowadziło do zwiększonej ubikwitylacji Notch1 i zmniejszonej sygnalizacji Notch1. Wyniki te pokazują, że mutacje hCdc4 zakłócają normalną regulację Notch1 in vivo. Wreszcie odkryliśmy, że mutacje w hCDC4 i NOTCH1 mogą występować w tych samych nowotworach i że pacjenci niosący mutacje hCDC4 i/lub NOTCH1 mają korzystne przeżycie całkowite. Łącznie dane te pokazują, że mutacja hCDC4 jest częstym zdarzeniem w T-ALL i sugerują, że mutacje hCDC4 i mutacje zysku funkcji w NOTCH1 mogą synergistycznie przyczyniać się do rozwoju pediatrycznej białaczki T-ALL leukemogenezy. --- Aktywacja szlaku Notch występuje powszechnie w ostrej białaczce limfoblastycznej T (T-ALL) z powodu mutacji Notch1 lub Fbw7. (T-ALL) z powodu mutacji w Notch1 lub Fbw7 i jest zaangażowana w regulację proliferacji i przeżycia komórek. regulację proliferacji i przeżycia komórek. Wykazano również, że rozregulowana sygnalizacja Notch3 wykazano również, że promuje leukemogenezę u transgenicznych myszy, ale cele Notch3 w ludzkich komórkach T-ALL pozostają słabo scharakteryzowane. Tutaj pokazujemy, że Notch3 kontroluje poziomy fosfatazy 1 kinazy białkowej aktywowanej mitogenami (MAPK) (MKP-1). W modelu uśpienia komórek T-ALL, zarówno aktywacja Notch3, jak i ekspresja MKP-1 były podwyższone w agresywnych guzach w porównaniu z guzami uśpionymi, a to odwrotnie skorelowane z poziomami fosforylowanej p38 i zewnątrzkomórkowej MAPK1/2 (ERK1/2), dwoma kanonicznymi celami MKP-1. My wykazujemy, że poziomy białka MKP-1 są regulowane przez Notch3 w liniach komórkowych T-ALL ponieważ jego wyciszenie przez interferencję RNA lub leczenie inhibitorami γ-sekretazy indukowało silną redukcję MKP-1, podczas gdy aktywacja sygnalizacji Notch3 miała odwrotny skutek. Ponadto MKP-1 odgrywa ważną rolę w przeżyciu komórek przeżywalności komórek T-ALL, ponieważ jego tłumienie przez krótką spinkę do włosów RNA znacząco znacznie zwiększyło śmierć komórek w warunkach stresowych. Ta funkcja ochronna ma kluczowe znaczenie kluczową rolę in vivo, ponieważ komórki pozbawione MKP-1 wykazywały upośledzoną nowotworowość. Te Wyniki te wyjaśniają nowy mechanizm poniżej Notch3, który kontroluje przeżywalność komórek T-ALL. --- Ostra białaczka limfoblastyczna z komórek T (T-ALL) jest agresywnym nowotworem, który jest często związany z aktywującymi mutacjami w NOTCH1 i dysregulacją MYC. Przeprowadziliśmy 2 uzupełniające się badania przesiewowe w celu zidentyfikowania leków zatwierdzonych przez FDA i małe cząsteczki podobne do leków o aktywności przeciwko T-ALL. Opracowaliśmy system zebrafish do badania małych cząsteczek pod kątem toksycznego działania na tymocytów z nadekspresją MYC i wykorzystaliśmy ludzką linię komórkową T-ALL do badania przesiewowego pod kątem małych cząsteczek, które działają synergistycznie z inhibitorami Notch. Zidentyfikowaliśmy lek przeciwpsychotyczny perfenazynę w obu badaniach przesiewowych ze względu na jej zdolność do indukowania apoptozy w rybich, mysich i ludzkich komórkach T-ALL. Wykorzystując chromatografię powinowactwa ligand ze spektrometrią mas, zidentyfikowaliśmy fosfatazę białkową 2A (PP2A) jako cel perfenazyny. Linie komórkowe T-ALL traktowane perfenazyną wykazywały szybką defosforylację wielu substratów PP2A, a następnie apoptozę. Co więcej, nokaut shRNA specyficznych podjednostek PP2A osłabiał aktywność aktywność perfenazyny, wskazując, że PP2A pośredniczy w działaniu przeciwbiałaczkowym leku aktywność przeciwbiałaczkową. Wreszcie, ludzkie T-ALL leczone perfenazyną wykazywały zahamowanie wzrost komórek i defosforylację celów PP2A in vitro i in vivo. Nasze odkrycia dostarczają mechanistycznego wyjaśnienia dla powtarzającej się identyfikacji fenotiazyn jako klasy leków o działaniu przeciwnowotworowym. Co więcej, te dane sugerują, że farmakologiczna aktywacja PP2A w T-ALL i innych nowotworach napędzana przez hiperfosforylowane substraty PP2A ma potencjał terapeutyczny.
Czy mutacje Notch są związane z ostrą białaczką limfoblastyczną z komórek T (T-ALL)?
Notch1 jest receptorem transmembranowym, który jest często mutowany w ludzkiej ostrej białaczce limfoblastycznej z komórek T (T-ALL). Aktywujące mutacje w NOTCH1, niezbędnym regulatorze rozwoju komórek T, często występują w ostrej białaczce limfoblastycznej z komórek T (T-ALL).