Миграция клеток представляет сложный многоступенчатый процесс, в котором задействованы молекулы семейств селектинов, интегринов, хемокинов и хемокиновых рецепторов. Предполагается, что нарушения экспрессии и функционирования этих молекул определяют выход опухолевых клеток из мест их возникновения, распространение по организму и метастазирование. Кроме того, экспрессия хемокинового рецептора CXCR4 определяет привязанность гемопоэтических стволовых клеток к костномозговой нише и может определять также резистентность опухолевых клеток к терапевтическому воздействию. В связи с этим мы поставили задачи, связанные с разработкой подхода для определения экспрессии хемокиновых рецепторов и ключевых адгезивных молекул и проанализировали их экспрессию в костном мозге и периферической крови пациентов с острыми лейкозами: Т- (nкм=3, nпк=3), В-линейного (nкм=22, nпк=17) и миелоидного (nкм=5, nпк=4) происхождения. Важной особенностью данного исследования являлось то, что оно проводилось на молекулярно-биологическом (исследование экспрессии гена), белковом (экспрессия белковых молекул опухолевыми клетками) и на уровне оценки функциональной активности, при которой проводился анализ миграционной способности опухолевых клеток, индуцированной хемокином SDF1.

На белковом уровне мы анализировали экспрессию адгезивных маркеров и молекулы CXCR4. В то время как процент бластных клеток был достоверно выше в образцах КМ, экспрессия адгезивных молекул была выше на бластных клетках ПК. Достоверным же это различие оказалось для CD49d, пограничные различия были найдены для CXCR4 и СD18. Экспрессия CD29, СD49e, CD49d практически не различалась в лейкозных клетках В-линейного и миелоидного происхождения. Уровень экспрессии CXCR4, CD11a был выше при В-линейном ОЛЛ, а CD18, CD11b, CD11c – при миелоидном лейкозе. В то же время это различие было недостоверно. В случае CD11b и CD11c уровень экспрессии при В-линейном ОЛЛ и Т-линейном был схож, тогда как при ОМЛ он был значительно выше. Это согласуется с преимущественной экспрессией этих интегриновых субъединиц на клетках миелоидного происхождения. При этом между экспрессией CD18 и CD11a наблюдалась достоверная обратная корреляция (r =-0,48; p<0,05).

Проведенный анализ экспрессии хемокиновых и адгезивных молекул на опухолевых клетках, полученных из костного мозга, показал различие в экспрессии маркеров CD18, CD11b, CD11c, CXCR4, CD11a в зависимости от линейной принадлежности опухолевых клеток.

На молекулярно-биологическом уровне была проанализирована экспрессия 13 хемокинов CCR и СXCR подтипов в костном мозге и периферической крови детей с острыми лейкозами. Результаты полуколичественной ПЦР выявили пациент-специфичный характер экспрессии проанализированных цитокинов. Из проанализированных CXCR хемокинов в бластных клетках практически всех обследованных пациентов с ОЛ определялась экспрессия CXCR4. При этом наиболее часто встречалась экспрессия генов CXCR4, CCR1, CCR7 и V28. При существовании индивидуальной вариабельности в спектре экспрессируемых цитокинов различий по этому параметру между образцами костного мозга и периферической крови от одного и того же пациента выявлено не было.

Учитывая характер экспрессии рецепторов CXC-хемокинов, а именно, экспрессию CXCR4 во всех обследованных образцах ОЛ, а также учитывая роль этого рецептора и его лиганда в гемопоэзе, мы разработали количественную ПЦР для определения экспрессии CXCR4. Нами была проанализирована экспрессия CXCR4 в костном мозге детей с лейкозами и в клеточных линиях. Анализ экспрессии CXCR4 методом количественной ПЦР показал более высокий уровень экспрессии этого хемокина в периферической крови по сравнению с костным мозгом при том, что процент бластных клеток не различался в этих двух компартментах. Однако выявленное различие было недостоверно. Полученные молекулярно-биологические данные согласуются с иммунофенотипическими результатами.

Для того чтобы оценить функцию рецептора, изучали способность SDF1 индуцировать миграцию через фильтр in vitro. В ходе работы были оптимизированы условия проведения эксперимента (размер пор вставок, среда, использующаяся для культивирования, количество вносимых клеток, время инкубации, концентрация SDF1). Было показано, что рекомбинантный SDF1 индуцирует миграцию лейкозных клеток и клеточных линий in vitro вне зависимости от их линейной принадлежности. Миграция клеток в камеру, не содержащую SDF1, была значительно ниже, чем хемокин-индуцированная миграция. Миграционные свойства клеток не имеют корреляционной связи с количеством бластов в костном мозге и периферической крови. Проведенный анализ миграционной способности лейкозных бластов показал, что SDF1 способен индуцировать миграцию опухолевых клеток in vitro. При ОЛЛ миграционная способность бластных клеток ПК была в среднем выше, чем бластов КМ, что согласуется с данными, полученными с использованием иммунофенотипирования и методом ПЦР. При ОМЛ клетки КМ, наоборот, обладают большей миграционной способностью, однако вследствие малого размера проанализированной выборки неправомерно делать окончательные выводы. Нет корреляционной связи между степенью миграции лейкозных клеток и количеством бластов в КМ компартменте или ПК у детей с острым лейкозом.

Таким образом, экспрессия адгезивных молекул, хемокиновых рецепторов, определенных как на белковом уровне, так и на уровне нуклеиновых кислот, различается в зависимости от линейной принадлежности опухолевых клеток. Экспрессия данных молекул в целом несколько больше в клетках периферической крови, по сравнению с костным мозгом, однако есть существенные индивидуальные различия как по характеру экспрессии молекул в костном мозге периферической крови, так и степени миграции опухолевых клеток. В то же время, следует учитывать тот факт, что в периферической крови процент бластных клеток ниже, чем в костном мозге, и при анализе экспрессии и миграционной способности необходимо это учитывать.

Новизна: впервые проведено сопоставление экспрессии адгезивных молекул и хемокиновых рецепторов, а также изучена хемокин-индуцированная миграция в образцах периферической крови и костного мозга детей с острыми лейкозами.