Zeitschrift für Knochenforschung
Offener Zugang
ISSN: 2572-4916
ISSN: 2572-4916
Lynnsey A Zweier-Renn, Irene Riz, Teresa S. Hawley und Robert G. Hawley
Einleitung : Die unangemessene Aktivierung des TLX1- Gens (T-Zell-Leukämie -Homöobox 1) durch chromosomale Translokation ist ein wiederkehrendes Ereignis bei der akuten lymphatischen T-Zell-Leukämie (T-ALL) des Menschen. Die ektopische Expression von TLX1 in murinen Knochenmarks-Progenitorzellen unter Verwendung eines herkömmlichen retroviralen Vektors führt effizient zu immortalisierten Zelllinien und induziert nach langer Latenz T-ALL-ähnliche Tumoren in Mäusen.
Methoden: Um einen möglichen Beitrag der retroviralen Insertionsmutagenese zur immortalisierenden und transformierenden Funktion von TLX1 auszuschließen, haben wir das TLX1-Gen in einen isolierten, selbstinaktivierenden retroviralen Vektor eingebaut.
Ergebnisse: Retroviral transduzierte TLX1-exprimierende murine Knochenmark-Progenitorzellen hatten einen Wachstums-/Überlebensvorteil und führten leicht zu immortalisierten Zelllinien . Eine umfassende Charakterisierung von 15 neu etablierten Zelllinien konnte keine gemeinsame retrovirale Integrationsstelle aufdecken. Diese umfassende Analyse erweitert unsere vorherige Studie mit einer begrenzten Anzahl von Zelllinien erheblich und liefert zusätzliche Unterstützung für die Ansicht, dass die konstitutive TLX1-Expression ausreicht, um die Reihe von Ereignissen einzuleiten, die in der Immortalisierung hämatopoetischer Progenitorzellen gipfeln. Als TLX1-immortalisierte Zellen unter Bedingungen, die eine T-Zelldifferenzierung zulassen, auf OP9-DL1-Monoschichten ko-kultiviert wurden, wurde ein latentes T-Linienpotenzial aufgedeckt. Die Zellen waren jedoch nicht in der Lage, den Commitment-Schritt DN2 myeloid-T (DN2mt)-DN2 T-lineage determined (DN2t) zu durchlaufen. Die Differenzierungsblockade fiel mit einer fehlenden Hochregulierung des Zinkfinger- Transkriptionsfaktor -Gens Bcl11b zusammen, dessen menschliches Ortholog sich als direktes Transkriptionsziel von TLX1 erwies, das in der TLX1+ T-ALL-Zelllinie ALL-SIL herunterreguliert wurde. Andere Studien haben die Fähigkeit von TLX1 beschrieben, die Umgehung des mitotischen Checkpoint-Arrests zu fördern, was zu Aneuploidie führt. Wir fanden ebenfalls heraus, dass diploide TLX1-exprimierende DN2mt-Zellen, die mit dem Mitosehemmer Paclitaxel behandelt wurden, den mitotischen Checkpoint umgingen und chromosomale Instabilität zeigten. Dies war mit einer erhöhten Expression von TLX1-Transkriptionszielen verbunden, die an der DNA-Replikation und Mitose beteiligt sind, darunter Ccna2 (Cyclin A2), Ccnb1 (Cyclin B1), Ccnb2 (Cyclin B2) und Top2a (Topoisomerase IIα). Bemerkenswerterweise verlieh die erzwungene Expression von BCL11B in ALL-SIL T-ALL-Zellen eine Resistenz gegen das Topoisomerase-IIα-Gift Etoposid.
Schlussfolgerung: Zusammen mit früheren Erkenntnissen untermauern die Daten einen Mechanismus der onkogenen Aktivität von TLX1, der mit chromosomaler Instabilität in Zusammenhang steht, die aus der dysregulierten Expression von Zielgenen resultiert, die an mitotischen Prozessen beteiligt sind. Wir spekulieren, dass die Unterdrückung der BCL11B-Expression einen Teil der Erklärung für die Beobachtung liefern könnte, dass der aneuploide DNA-Gehalt in TLX1+-Leukämie-T-Zellen nicht unbedingt eine ungünstige Prognose bedeutet. Dieser TLX1-Test zur Immortalisierung hämatopoetischer Vorläuferzellen/T-Zelldifferenzierung sollte unser Verständnis der Mechanismen der TLX1-vermittelten Evolution zur Malignität vertiefen und hat das Potenzial, ein nützlicher Prädiktor der Krankheitsreaktion auf neue Therapeutika bei TLX1+-T-ALL zu sein.