FISH-анализ перестроек MLL-гена

Флуоресцентная гибридизация insitu (FISH) – цитогенетический метод исследования, в процессе которого детектируется наличие и локализация специфических ДНК-последовательностей на хромосомах. Продукт работы гена – лизинметилтрансфераза 2А представляет собой транскрипционный коактиватор, который играет существенную роль в регуляции экспрессии генов во время раннего развития и гемопоэза (процесса образования форменных элементов крови). Закодированный белок содержит несколько консервативных функциональных доменов. Один из этих доменов отвечает за модификацию хроматина и активацию эпигенетической транскрипции. Мутации в этом гене вызывают активацию этих генов и, как следствие, блок дифференцировки клеток миелоидного ростка.

Синонимы русские

Флуоресцентная гибридизация in situ, молекулярная диагностика онкогематологических заболеваний: миелодиспластический синдром с неблагоприятным течением или острый миелобластный лейкоз.

Синонимы английские

Fluorescent in situ hybridization, molecular diagnostics of oncohematological diseases: myelodysplastic syndrome with an unfavorable course or acute myeloid leukemia.

Метод исследования

Флуоресцентная гибридизация in situ.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Костный мозг.

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Исключить (по согласованию с врачом) прием антибактериальных и химиотерапевтических препаратов в течение 14 дней до исследования.
• Исследование рекомендуется проводить не ранее чем через 2 недели после перенесенных инфекционных/острых воспалительных заболеваний.

Преимущества исследования

• Является чувствительным методом для идентификации хромосомных аберраций при количествах лейкозных клеток менее 10⁹, обеспечивая при этом быстрый анализ большого (> 500) числа клеток. Метод обладает высокой точностью для идентификации неизвестных фрагментов хромосомной ДНК.
• Исследование FISH может быть применено как к метафазным, так и к интерфазным ядрам, то есть к неделящимся клеткам.
• Позволяет определить даже самые небольшие генетические аномалии, которые нельзя рассмотреть при помощи обычного микроскопа и стандартных окрасок.

Общая информация об исследовании

Анализ с помощью флюоресцентной in situ гибридизации (fluorescence in situ hybridization, FISH) – молекулярно‐цитогенетический метод для идентификации генетических аберраций (отклонений от нормы). Изначально данный метод использовался как исследовательский для выявления специфической ДНК-последовательности в хромосомах, но благодаря прогностической и предсказательной ценности был внедрен в клиническую практику.

Метод основан на использовании флуоресцентно-меченых ДНК-зондов, которые представляют собой искусственно синтезированные фрагменты ДНК (олигонуклеотиды), последовательность которых комплементарна последовательности ДНК исследуемых аберрантных хромосом. ДНК-зонды различаются по специфичности – для каждой хромосомной аномалии используются свои ДНК-зонды. Также зонды различаются по размеру: одни могут быть направлены к целой хромосоме, другие – к конкретному локусу (фрагменту хромосомы или гена).

После специальной процедуры – денатурации молекула ДНК приобретает вид одноцепочечной нити. ДНК-зонд гибридизуется (связывается) с комплементарной ему нуклеотидной последовательностью и может быть обнаружен при помощи флуоресцентного микроскопа. Данное состояние интерпретируется как положительный результат FISH-теста. При отсутствии аберрантных хромосом несвязанные ДНК-зонды в ходе реакции "отмываются", что при исследовании с помощью флуоресцентного микроскопа определяется как отсутствие флуоресцентного сигнала (отрицательный результат FISH-теста). Метод позволяет не только выявить флуоресцентный сигнал, но и определить его интенсивность и локализацию. Таким образом, FISH-тест – это еще и количественный анализ.

FISH имеет широкие возможности в клинической онкологии для обнаружения хромосомных аномалий в опухолевых клетках. Исследование определяет генетический состав клетки как во время митоза, так и в интерфазе. FISH имеет высокую чувствительность – позволяет обнаружить индивидуальные гены, кроме того, в одном препарате может быть использовано несколько зондов с различными красителями.

FISH-анализ широко применяется при лимфопролиферативных заболеваниях, являясь в ряде случаев определяющим фактором для подтверждения диагноза.

Миелодиспластический синдром (МДС) представляет собой группу клональных миелоидных злокачественных новообразований, характеризующихся неэффективным кроветворением, рефрактерной цитопенией и повышенным риском прогрессирования в острый лейкоз. Хромосомные транслокации, включающие в себя MLL, – наиболее частое генетическое изменение при лейкозе у взрослых и детей, встречается в 70 % случаев.

Сбалансированные хромосомные транслокации – наиболее распространенные перестройки для MLL. Из-за разнородных особенностей MLL было определено разнообразие генов – "партнеров" по слиянию. Гены – "партнеры" MLL по слиянию разделены на 4 класса: ядерные белки (AF9, AF10 и ENL), цитоплазматические белки (EPS15, SH3GL1 и GAS7), гистоновые ацетилтрансферазы (EP300 и CREBBP) и члены семейства генов септина (SEPT5, SEPT6 и SEPT9). Описано более 100 различных реципрокных (взаимных) транслокаций MLL и идентифицировано около 80 генов – "партнеров" MLL на молекулярном уровне.

Острый миелобластный лейкоз (ОМЛ) признан основным типом лейкоза взрослого и пожилого возраста, на долю которого приходится 80 % случаев в этой возрастной группе. Кариотип служит одним из прогностических факторов ОМЛ. Перестройки гена MLL – распространенные цитогенетические аномалии при ОМЛ. Ген MLL может быть объединен с различными генами-"партнерами" путем хромосомных транслокаций с образованием типичных сливных генов в лейкемогенезе. Подтверждено до 70 различных "партнеров" генов слияния MLL, все из которых коррелируют с острым миелобластным лейкозом высокого риска. Например, гены MLL-AF9 и MLL-PTD коррелируют с худшим исходом. Гены слияния MLL негативно влияют на полную ремиссию, общую выживаемость и выживаемость без событий у пациентов с ОМЛ. Следовательно, раннее выявление и оценка минимальной остаточной болезни с помощью исследования структуры гена MLL у пациентов с ОМЛ имеет большое клиническое значение.

Для чего используется исследование?

• Для уточнения диагноза при подозрении на миелодиспластический синдром или острый миелобластный лейкоз.
• Для повторного консультирования при подозрении на злокачественное заболевание крови.
• Для выбора тактики лечения и прогноза заболевания, которые зависят от хромосомного состава опухоли.
• Чтобы определить наличие или отсутствие конкретной хромосомной аберрации.

Когда назначается исследование?

• При подозрении на злокачественное заболевание крови, для выбора тактики лечения и оценки прогноза, который зависит от хромосомного состава опухоли.
• Для подтверждения диагноза при клинических предпосылках: клиническая картина заболевания, изменения гемограммы, наличие специфических синдромов.
• Для контроля "минимальной остаточной болезни" после химиотерапии или пересадки костного мозга.

Кто назначает исследование?

Гематолог, онколог.

Также рекомендуется

• [02-043] Клинический анализ крови: общий анализ, лейкоцитарная формула, СОЭ (с обязательной микроскопией мазка крови)
• [02-027] Ретикулоциты
• [16-012] Цитогенетический анализ клеток костного мозга (кариотип)
• [18-113] FISH-анализ делеции 12p
• [18-114] FISH-анализ делеций 20q
• [18-117] FISH-анализ перестроек 3q
• [18-118] FISH-анализ перестроек 5-й хромосомы
• [18-119] FISH-анализ перестроек 7-й хромосомы

Литература

• Huang S, Yang H, Li Y, et al. Prognostic Significance of Mixed-Lineage Leukemia (MLL) Gene Detected by Real-Time Fluorescence Quantitative PCR Assay in Acute Myeloid Leukemia. Med Sci Monit. 2016 Aug 26;22:3009-17.
• Kong J, Gao MG, Qin YZ, et al. Monitoring of post-transplant MLL-PTD as minimal residual disease can predict relapse after allogeneic HSCT in patients with acute myeloid leukemia and myelodysplastic syndrome. BMC Cancer. 2022 Jan 3;22(1):11.
• Zou D, Chen Y, Wu N, et al. MLL-SEPT5 Fusion Transcript in Myelodysplastic Syndrome Patient With t(11;22)(q23;q11). Front Med (Lausanne). 2021 Dec 22;8:783229.