ПЦР анализ мутаций в гене FLT3 (ITD, TKD)

Рецептор FLT3 относится к семейству клеточных белков, которые совмещают в себе функции рецептора и внутриклеточной тирозинкиназы. Нарушение процесса рецепторной регуляции внутриклеточных структур является основным звеном в патогенезе острого миелолейкоза. Мутации FLT3 приводят к независимой от лиганда димеризации и неконтролируемой активации рецептора. В большом количестве исследований показано негативное влияние мутации гена FLT3 на течение и результаты терапии при ОНЛЛ.

Синонимы русские

Острый миелолейкоз с нормальным кариотипом (НК-ОМЛ).

Метод исследования

Полимеразная цепная реакция в режиме реального времени.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Специальной подготовки не требуется.

Название гена

FLT3.

OMIM

* 136351.

Локализация гена на хромосоме

13q12.2.

Общая информация об исследовании

Ген FLT3 находится на длинном плече хромосомы 13, в локусе 13q12, и кодирует белок, известный как FMS-подобная тирозинкиназа 3 (FLT3), который является частью семейства протеинов, называемых рецепторными тирозинкиназами (РТК). РТК передают сигналы с поверхности клетки в клетку посредством процесса, называемого трансдукцией сигнала.

FLT3 находится на поверхности определенных типов клеток. Он высоко экспрессируется на CD34+ гемопоэтических стволовых клетках (ГСК) и менее выражен на поверхности более зрелых элементов моноцитарной линии. Также его экспрессия обнаружена в клетках печени, селезенки, тимуса и плаценты. Активация белка FLT3 происходит на поверхности клетки в результате связывания его с лигандом (FL), относящимся к семейству цитокинов. Он представляет собой трансмембранный белок, который может переходить в растворимую форму во внеклеточном пространстве и взаимодействовать с рецептором. FL продуцируется клетками костномозгового микроокружения и некоторыми гемопоэтическими клетками. Связывание с FL активирует белок FLT3, который запускает каскад реакций, относящихся к различным сигнальным путям. Сигнальные пути, которые стимулируются FLT3, контролируют клеточный рост, пролиферацию (деление) и продолжительность жизни клеток, особенно гемопоэтических.

Мутации в гене FLT3 участвуют в развитии такой формы миелолейкоза, как цитогенетически нормальный острый миелоидный лейкоз (ЦН-ОМЛ), или острый миелолейкоз с нормальным кариотипом (НК-ОМЛ). На эту форму приходится около половины случаев ОМЛ. Мутации гена FLT3, участвующие в развитии НК-ОМЛ, обнаруживаются исключительно в злокачественных клетках и не наследуются.

FLT3 состоит из внеклеточного домена и двух цитоплазматических тирозинкиназных доменов, связанных друг с другом трансмембранным доменом. Рецепторная часть, расположенная на клеточной мембране, состоит из пяти иммуноглобулиноподобных доменов, которые могут связываться с лигандом. Внутриклеточная часть состоит из юкстамембранного или подмембранного домена (juxtamembrane domain, JMD) и двух каталитических тирозинкиназных доменов (tyrosine kinase domains, TKD1 и TKD2).

При ОМЛ встречаются два типа мутаций гена FLT3. Наиболее распространенной аномалией, на которую приходится до 34 % случаев НК-ОМЛ, является внутреннее тандемное удвоение нуклеотидов (internal tandem duplication, ITD), иногда со вставками добавочных нуклеотидов в экзонах 14-15. При этом типе мутации короткая последовательность ДНК копируется и вставляется непосредственно после исходной последовательности. Дублированная последовательность ДНК может варьироваться по размеру, но 75 % FLT3-ITD мутаций приводят к изменениям именно в области юккамембранного домена. Измененный домен позволяет рецептору FLT3 активировать сигнальные пути без связывания с FL. Постоянная сигнализация приводит к неконтролируемой пролиферации аномальных, незрелых лейкоцитов, которые являются отличительной чертой острого миелоидного лейкоза.

Больные ОМЛ с мутацией FLT3-ITD имеют неблагоприятный прогноз заболевания с высокой частотой рецидивов и короткой средней продолжительностью жизни.

Прогноз заболевания значительно хуже у больных с бóльшим количеством мутировавших клеток. Также существует мнение, что локализация мутации вне JMD связана с худшим прогнозом заболевания. Пациентам с ОМЛ и мутацией FLT3-ITD показана аллогенная трансплантация ГСК  (аллоТГСК) при первой полной ремиссии. Также выполнение аллоТГСК позволяет надеяться на хороший прогноз у больных ОМЛ с высоким аллельным соотношением.

Другой тип аномалии гена FLT3 встречается у 10-14 % людей с НК-ОМЛ и называется FLT3-TKD, поскольку является точечной мутацией в домене TKD1. Наиболее часто измененной аминокислотой является аспарагин в положении 835 – его обычно заменяют тирозином. Подобно мутациям FLT3 -ITD, мутации FLT3-TKD приводят к неконтролируемой активации рецептора FLT3 и постоянной передаче сигналов, что приводит к острой миелоидной лейкемии.

Мутации FLT3-TKD1 отличаются от FLT3-ITD по своим трансформирующим возможностям. Мутация FLT3 довольно часто встречается вместе с другими генетическими нарушениями, особенно с такими, как мутации DNMT3A, NPM1, WT1, RUNX1, MLL, C/EBPα и CBF. В данном случае течение заболевания будет определяться наличием FLT3-ITD, так как она всегда определяет плохой прогноз и даже нивелирует благоприятное прогностическое значение других сопутствующих мутаций, например NPM1 или TET2.

Примерно у 30 % пациентов тип мутации FLT3-ITD в начале заболевания может отличаться от типа при его рецидиве. Кроме того, нередко FLT3-ITD выявляется впервые только при рецидиве болезни.

В настоящее время разрабатывается и/или изучается в клинических исследованиях целый ряд препаратов, направленных против тирозинкиназной активности FLT3. Различные препараты характеризуются разной степенью эффективности. Также нередко выявляется резистентность (нечувствительность) при монотерапии. Одним из механизмов приобретенной устойчивости к некоторым ингибиторам тирозинкиназы является присутствие мутации FLT3-TKD1 при рецидиве заболевания. Кроме этого, есть данные, что бласты с мутацией FLT3-TKD1 не проявляют достаточной чувствительности к ингибиторам тирозинкиназы.

Для чего используется исследование?

• Для диагностики острого миелолейкоза и определения типа мутации;
• для подбора адекватной схемы лечения;
• для определения прогноза течения заболевания;
• для назначения рациональной химиотерапии.

Когда назначается исследование?

• На этапе генодиагностики при миелолейкозе;
• перед началом химиотерапии и при дальнейшем мониторинге терапии, особенно у пациентов, которым будут проводить радикальную терапию, включая трансплантацию стволовых гемопоэтических клеток;
• при рецидиве миелолейкоза.

Что означают результаты?

Референсные значения: мутация не обнаружена.

Кто назначает исследование?

Онколог, гематолог.