Odlišné hladiny asparagin syntetázy nejsou zodpovědné za rozdílnou senzitivitu leukemických blastů k L-Asparagináze
Abstrakt
Akutní lymfoblastická leukemie (ALL), nejčastější maligní onemocnění u dětí, je léčena kombinovanou chemoterapií, která zahrnuje enzym L-Asparaginázu (L-Asp). Cytotoxický efekt L-Asp spočívá ve schopnosti depletovat extracelulární asparagin a glutamin, na což jsou leukemické buňky velmi citlivé pravděpodobně kvůli snížené aktivitě glutamin-dependentního enzymu asparagin syntetázy (ASNS).
Ačkoliv bylo se vznikem rezistence na L-Asp spojováno zvýšení hladiny ASNS v leukemických blastech, přesný vztah mezi expresí tohoto genu a citlivostí na L-Asp nebyl dosud objasněn. Pro naši studii byl použit model buněčných linií.
Exprese genu pro ASNS a hladina proteinu byla detekována u 4 leukemických buněčných linií: REH (TEL/AML1[+]), UOCB6(TEL/AML1[+]), Nalm6 (TEL/PDGFRB1[+]) a RS4;11 (MLL/AF4[+]). Množství mRNA i proteinu ASNS odpovídalo citlivosti na L-Asp.
UOCB6 jako nejvíc rezistentní linie měla nejvyšší expresi ASNS, následovaly linie Nalm6, REH a RS4;11. Detekce proteinu v pacientských vzorcích nebyla možná v důsledku signifikantně nižší exprese studovaného genu ve srovnání s buňkami leukemických linií.
S využitím RNA interference bylo provedeno gradientové vypnutí (knock-down) u 2 buněčných linií: REH, se střední bazální expresí ASNS, a RS4;11 s velmi nízkou bazální expresí. Gradientové snižování exprese vedlo ke gradientovému zvyšování senzitivity linie REH.
U linie RS4;11 po snížení exprese ASNS ke zvýšení citlivosti k L-Asp nedošlo. Z uvedených výsledků vyplývá, že při velmi nízkých expresích ASNS, které byly stanoveny také u pacientských vzorků, neexistuje přímý vztah mezi odpovědí na L-Asp a mírou exprese zmíněného genu, tudíž v těchto případech nejsou rozdíly v expresi relevantní pro určení vyšší či nižší senzitivity leukemických buněk k L-Asp.
Předpokládáme, že novým proteinem hrajícím roli v odpovědi na L-Asp by mohla být glutamát dehydrogenáza (GDH). Umlčením GDH specifickou RNA interferencí došlo u buněk REH ke zvýšení citlivosti k L-Asp, což potvrzuje důležitou roli tohoto genu v reakci TEL/AML1-pozitivních buněk na terapii L-Asp.
Navíc na základě zvyšování exprese GDH v buňkách s umlčeným genem pro ASNS předpokládáme vztah mezi těmito dvěma geny. Objasnění mechanismu vzniku rezistence či případné určení markeru rezistence pacientů s ALL k L-Asp by významně pomohlo zlepšit dosavadní terapeutické výsledky.