Il complesso ed eterogeneo sistema del microambiente midollare è caratterizzato dalla presenza di cellule stromali mesenchimali (MSCs). Le MSCs sono coinvolte nel mantenimento, nell’autorinnovamento e nel differenziamento delle cellule staminali. Hanno un ruolo attivo anche in diverse patologie, ematologiche e non, tra cui la leucemia mieloide acuta (LMA). Nelle prime fasi della leucemia, le cellule staminali ematopoietiche possono accumulare delle mutazioni genetiche e diventare cellule staminali leucemiche (LSCs), localizzate all’interno della nicchia midollare. Sebbene la chemioterapia dovrebbe favorire l’eradicazione delle LSCs, sono stati riscontrati meccanismi di resistenza, che possono portare alla ricomparsa della malattia. Le MSCs svolgono un ruolo protettivo per le LSCs attraverso diversi meccanismi, tra cui l'interazione tra CXCR4 e CXCL12 (SDF-1). Questo pathway favorisce l’homing delle LSCs nel microambiente midollare, dove vengono protette dalla chemioterapia, diventando causa di ricaduta di malattia. In particolare, è stato rilevato che la LMA associata a mutazioni del gene NPM1 (LMA-NPM1mut), nonostante una buona prognosi, presenta un’elevata percentuale di recidiva. Pertanto, l’obiettivo dello studio è stato quello di caratterizzare le MSCs di pazienti affetti da LMA-NPM1mut, isolate da midollo osseo all’esordio e alla remissione della malattia, al fine di individuare possibili alterazioni nel microambiente midollare. Inoltre, è stata valutata l’interazione delle LMA-MSCs con cellule tumorali della linea OCI-AML3, confrontando i dati con quelli ottenuti dalle MSCs isolate da soggetti sani (HD-MSCs). Dalla caratterizzazione delle LMA-MSCs non sono emerse differenze significative rispetto alle HD-MSCs per quanto riguarda la proliferazione, l’espressione di marcatori associati e la capacità di differenziamento. Tuttavia, sono state riscontrate alterazioni funzionali, quali una minore capacità di inibire la proliferazione della linea di blasti considerata. Le LMA-MSCs inducono l’espressione del recettore CXCR4 sulla linea tumorale in maniera analoga alle HD-MSCs, ma producono in vitro livelli inferiori di CXCL12 (SDF-1) rispetto alle HD-MSCs. Si ipotizza che questo meccanismo faciliti l’uscita dal microambiente midollare delle cellule maligne. I dati ottenuti, sebbene preliminari, supportano l’ipotesi che le alterazioni nelle LMA-MSCs potrebbero essere alla base dell’elevata percentuale di recidiva osservata in questi pazienti.

Microambiente midollare nella leucemia mieloide acuta NPM1mut: caratterizzazione delle cellule stromali mesenchimali

VITALE, BEATRICE
2022/2023

Abstract

Il complesso ed eterogeneo sistema del microambiente midollare è caratterizzato dalla presenza di cellule stromali mesenchimali (MSCs). Le MSCs sono coinvolte nel mantenimento, nell’autorinnovamento e nel differenziamento delle cellule staminali. Hanno un ruolo attivo anche in diverse patologie, ematologiche e non, tra cui la leucemia mieloide acuta (LMA). Nelle prime fasi della leucemia, le cellule staminali ematopoietiche possono accumulare delle mutazioni genetiche e diventare cellule staminali leucemiche (LSCs), localizzate all’interno della nicchia midollare. Sebbene la chemioterapia dovrebbe favorire l’eradicazione delle LSCs, sono stati riscontrati meccanismi di resistenza, che possono portare alla ricomparsa della malattia. Le MSCs svolgono un ruolo protettivo per le LSCs attraverso diversi meccanismi, tra cui l'interazione tra CXCR4 e CXCL12 (SDF-1). Questo pathway favorisce l’homing delle LSCs nel microambiente midollare, dove vengono protette dalla chemioterapia, diventando causa di ricaduta di malattia. In particolare, è stato rilevato che la LMA associata a mutazioni del gene NPM1 (LMA-NPM1mut), nonostante una buona prognosi, presenta un’elevata percentuale di recidiva. Pertanto, l’obiettivo dello studio è stato quello di caratterizzare le MSCs di pazienti affetti da LMA-NPM1mut, isolate da midollo osseo all’esordio e alla remissione della malattia, al fine di individuare possibili alterazioni nel microambiente midollare. Inoltre, è stata valutata l’interazione delle LMA-MSCs con cellule tumorali della linea OCI-AML3, confrontando i dati con quelli ottenuti dalle MSCs isolate da soggetti sani (HD-MSCs). Dalla caratterizzazione delle LMA-MSCs non sono emerse differenze significative rispetto alle HD-MSCs per quanto riguarda la proliferazione, l’espressione di marcatori associati e la capacità di differenziamento. Tuttavia, sono state riscontrate alterazioni funzionali, quali una minore capacità di inibire la proliferazione della linea di blasti considerata. Le LMA-MSCs inducono l’espressione del recettore CXCR4 sulla linea tumorale in maniera analoga alle HD-MSCs, ma producono in vitro livelli inferiori di CXCL12 (SDF-1) rispetto alle HD-MSCs. Si ipotizza che questo meccanismo faciliti l’uscita dal microambiente midollare delle cellule maligne. I dati ottenuti, sebbene preliminari, supportano l’ipotesi che le alterazioni nelle LMA-MSCs potrebbero essere alla base dell’elevata percentuale di recidiva osservata in questi pazienti.
2022
Bone marrow microenvironment in NPM1mut acute myeloid leukemia: characterization of mesenchymal stromal cells
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14239/16903