ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ НОХ В ЛЕЙКОЗНЫХ ЛИНИЯХ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ В-КЛЕТОК ЧЕЛОВЕКА, ЭКСПРЕССИРУЮЩИХ ОНКОГЕН E2A-PBX1

Введение. Острый лимфобластный лейкоз (ОЛЛ) диагностируется в основном у детей и подростков (2/3 заболевших), что делает его одним из самых распространенных детских онкологических заболеваний. В развитии ОЛЛ участвуют онкогены, в частности продукт транслокации хромосом 1 и 19 онкоген E2A-PBX1, кодирующий химерный белок E2A-PBX1, являющийся сильным транскрипционным активатором, а также онкогены семейства НОХ, в основном кластеры генов HOXA и НОХВ. Химерный белок E2A-PBX1 и белки НОХА, относящиеся к семейству белков, содержащих гомеодомен, образуют in vivo комплексы с факторами, эпигенетически регулирующими экспрессию генов и включающими в себя модифицирующие и ремоделирующие хроматин ферменты, что в значительной мере обусловливает их онкогенные свойства. В предыдущих исследованиях нами были получены данные о генетических взаимодействиях генов E2A-PBX1 и НОХ, участвующих в развитии лейкозов.

Цель исследования – подтвердить роль онкогена Е2А-РВХ1 в активации экспрессии кластера генов НОХА, белковые продукты которых также обладают высоким онкогенным потенциалом.

Материалы и методы. В работе были использованы 4 лейкозные линии предшественников В-клеток (пре-В) человека: RCH-ACV, KASUMI-2, 697 и NALM-6. Для идентификации продукта транслокации хромосом 1 и 19 онкогена E2A-PBX1 и его экспрессии использовали метод стандартной полимеразной цепной реакции. Для определения экспрессии 11 генов НОХ кластера А (генов НОХА) применяли метод обратной транскрипции, сопряженной с количественной полимеразной цепной реакцией в реальном времени.

Результаты. Продемонстрировано, что онкоген E2A-PBX1 содержится и экспрессируется в 3 исследованных лейкозных линиях пре-В-клеток человека (RCH-ACV, KASUMI-2 и 697) и отсутствует в линии клеток NALM-6. Показано, что в клеточных линиях RCH-ACV, KASUMI-2, 697, которые содержат в своем геноме онкоген E2A-PBX1, 7 из 11 генов кластера HOXА экспрессируются на высоком уровне. В отличие от этих 3 клеточных линий, экспрессирующих большинство генов кластера HOXА, в линии клеток NALM-6, не экспрессирующих онкоген E2A-PBX1, используемой в качестве контроля, экспрессия генов НОХА не наблюдается, за исключением малой экспрессии 2 генов этого кластера.

Выводы. В данном исследовании продемонстрировано, что лейкозные линии пре-В-клеток человека RCH-ACV, KASUMI-2 и 697, содержащие и экспрессирующие онкоген Е2А-РВХ1, экспрессируют также большинство (7 из 11) генов НОХА на высоком уровне, в отличие от контрольной клеточной линии NALM-6, не содержащей онкогена Е2А-РВХ1 и почти не экспрессирующей гены НОХА. Таким образом, полученные результаты предполагают участие сильного транскрипционного активатора – химерного белка Е2А-РВХ1, ассоциированного с факторами, модифицирующими и ремоделирующими хроматин, в активации экспрессии кластера генов НОХА, также имеющих высокий онкогенный потенциал.

1. Korsmeyer S.J. Chromosomal translocations in lymphoid malignancies reveal novel proto-oncogenes. Annu Rev Immunol 1992;10:785–807. DOI: 10.1146/annurev. iy.10.040192.004033.

2. Aspland S.E., Bendall H.H., Murre C. The role of E2A-PBX1 in leukemogenesis. Oncogene 2001;20(40):5708–17. DOI: 10.1038/sj.onc.1204592.

3. Bach C., Buhl S., Mueller D. et al. Leukemogenic transformation by HOXA cluster genes. Blood 2010;115(14):2910–8. DOI: 10.1182/blood-2009-04-216606.

4. Kroon E., Krosl J., Thorsteinsdottir U. et al. HOXa9 transforms primary bone marrow cells through specific collaboration with Meis1a but not Pbx1b. EMBO J 1998;17(13):3714–25. DOI: 10.1093/emboj/17.13.3714.

5. Massari M.E., Grant P.A., PrayGrant M.G. et al. A conserved motif present in a class of helix-loop-helix proteins activates transcription by direct recruitment of the SAGA complex. Mol Cell 1999;4(1):63–73. DOI: 10.1016/s1097-2765(00)80188-4.

6. Bayly R., Chuen L., Currie R.A. et al. E2A-PBX1 interacts directly with the KIX domain of CBP/p300 in the induction of proliferation in primary hematopoietic cells. J Biol Chem 2004;279(53):55362–71. DOI: 10.1074/jbc.M408654200.

7. Huang Y., Sitwala K., Bronstein J. et al. Identification and characterization of Hoxa9 binding sites in hematopoietic cells. Blood 2012;119(2):388–98. DOI: 10.1182/blood-2011-03-341081.

8. Bijl J., Sauvageau M., Thompson A. et al. High incidence of proviral integrations in the HOXa locus in a new model of E2A-PBX1-induced B-cell leukemia. Genes Dev 2005;19(2):224–33. DOI: 10.1101/gad.1268505.

9. Hassawi M., Shestakova E.A., Fournier M. et al. Hoxa9 collaborates with E2A-PBX1 in mouse B cell leukemia in association with Flt3 activation and decrease of B cell gene expression. Dev Dyn 2014;243(1):145–58. DOI: 10.1002/dvdy.24056.

10. Shestakova E.A., Hassawi M., Fournier M. et al. Analysis of E2A-PBX and HOXA collaboration in leukemia. 17th Annual Research Conference of HMR Research Center of the University of Montreal. 2010. Montreal, Canada. Abstract book. P. 28. Abstract 28.

11. Shestakova E., Hassawi M., Fournier M. et al. Analysis of E2A-PBX and HOX collaboration in leukemia using ex vivo B cell culture and mouse models. 18th Annual Research Conference of HMR Research Center of the University of Montreal. 2011. Montreal, Canada. Abstract book. P. 55. Abstract 55.

12. Shestakova E.A., Hassawi M., Fournier M. et al. Identification of new E2A-PBX1 interacting proteins and analysis of E2A-PBX1 and HOX collaboration in leukemia. 5th Annual Canadian Cancer Immune Therapy Symposium. 2012. Montreal, Canada. Abstract book. P. 6. Abstract 6.

13. Bijl J., Krosl J., Lebert-Ghali C.E. et al. Evidence for HOX and E2A-PBX1 collaboration in mouse T-cell leukemia. Oncogene 2008;27(49):6356–64. DOI: 10.1038/onc.2008.233.

14. Шестакова Е.А., Boutin M., Bourassa S. и др. Идентификация белков, ассоциированных с факторами транскрипции HOXA9 и E2A-PBX1, методом тандемной аффинной очистки. Молекулярная биология 2017;51(3):490–501. DOI: 10.7868/S0026898417030132.

15. Kim D.H., Moldwin R.L., Vignon C. et al. TEL-AML1 translocations with TEL and CDKN2 inactivation in acute lymphoblastic leukemia cell lines. Blood 1996;88(3):785–94.

16. Findley H.W.Jr., Cooper M.D., Kim T.H. et al. Two new acute lymphoblastic leukemia cell lines with early B-cell phenotypes. Blood 1982;60(6):1305–9.

17. Hurwitz R., Hozier J., LeBien T. et al. Characterization of a leukemic cell line of the pre-B phenotype. Int J Cancer 1979;23(2):174–80. DOI: 10.1002/ijc.2910230206.

18. Богуш Т.А., Калюжный С.А., Четыркина М.Р. и др. Экспрессия виментина в культурах клеток эпителиальных опухолей человека. Успехи молекулярной онкологии 2018;5(2):24–30. DOI: 10.17650/2313- 805X-2018-5-2-24-30.